RU2258620C1 - Dynamic air cushion amphibious vehicle - Google Patents
Dynamic air cushion amphibious vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2258620C1 RU2258620C1 RU2004118682/11A RU2004118682A RU2258620C1 RU 2258620 C1 RU2258620 C1 RU 2258620C1 RU 2004118682/11 A RU2004118682/11 A RU 2004118682/11A RU 2004118682 A RU2004118682 A RU 2004118682A RU 2258620 C1 RU2258620 C1 RU 2258620C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- platform
- vehicle
- skegs
- engines
- length
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области судостроения и, в частности, касается конструирования судов и аппаратов амфибий с динамическими принципами поддержания.The invention relates to the field of shipbuilding and, in particular, relates to the design of ships and amphibian vehicles with dynamic principles of maintenance.
Известны транспортные средства (ТС), использующие при движении динамическую воздушную подушку. Например, известно транспортное средство на динамической воздушной подушке по патенту РФ №2087351 [1], содержащее корпус, крыло с закрылками, жесткие скеги, расположенные по концам крыла параллельно продольной оси транспортного средства, с установленными в их нижней части пневмобаллонами, эластичную убираемую пневмолыжу, установленную на нижней носовой части корпуса, двухкилевое хвостовое оперение, воздушные винты, расположенные перед крылом на пилоне, установленном с возможностью его поворота, ограждение воздушных винтов в виде криволинейных балок, соединяющих носовые оконечности скегов и корпуса.Known vehicles (TS) using a dynamic air cushion when driving. For example, a vehicle with a dynamic air cushion according to the patent of the Russian Federation No. 2087351 [1] is known, comprising a body, a wing with flaps, rigid skegs located at the wing ends parallel to the longitudinal axis of the vehicle, with pneumatic balloons installed in their lower part, an elastic retractable pneumatic skis, mounted on the lower bow of the hull, twin tail fin, propellers located in front of the wing on a pylon mounted with the possibility of its rotation, fencing of propellers in the form of curvilines ynyh beams that connect the bow and skeg hull.
Существенными признаками этого транспортного средства, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются: крыло с закрылками, жесткие скеги, расположенные по концам крыла параллельно продольной оси транспортного средства с пневмобаллонами в их нижней части, вертикальное оперение.The essential features of this vehicle, which coincide with the essential features of the claimed invention, are: a wing with flaps, rigid skegs located at the ends of the wing parallel to the longitudinal axis of the vehicle with air balloons in their lower part, vertical tail.
Известно транспортное средство на динамической воздушной подушке по патенту РФ №2173644 [2], содержащее корпус, крыло с закрылками, скеги, установленные в концевых сечениях крыла параллельно оси транспортного средства, пневмобаллоны, установленные в нижней части скег, пневмобаллон, установленный на нижней поверхности крыла и корпуса в диаметральной плоскости, хвостовое оперение, воздушные винты или турбовентиляторные двигатели, расположенные перед передней кромкой крыла на пилоне, установленном с возможностью его поворота относительно оси, перпендикулярной диаметральной плоскости транспортного средства, вертикальное оперение с рулем направления, стабилизатор, расположенный в верхней части вертикального оперения, ограждение воздушных винтов, выполненное в виде Г-образных консольных балок, ручку управления поворотом пилона и ручку управления поворотом закрылка, расположенные на пульте управления водителя в непосредственной близости друг от друга, причем одна из ручек снабжена фиксатором с возможностью скрепления и раскрепления ее с другой ручкой при их совмещении в одной плоскости. В частном варианте выполнения изобретения на вертикальном оперении установлен маршевый (тяговый) двигатель.A vehicle with a dynamic air cushion according to the patent of the Russian Federation No. 2173644 [2] is known, comprising a body, a wing with flaps, skegs installed in the wing end sections parallel to the axis of the vehicle, air balloons installed in the lower part of the skeg, and an air balloon mounted on the lower surface of the wing and bodies in the diametrical plane, tail, propellers or turbofan engines located in front of the front edge of the wing on the pylon mounted with the possibility of rotation relative to about and, perpendicular to the vehicle’s diametrical plane, vertical tail with rudder, stabilizer located at the top of the vertical tail, propeller guards made in the form of L-shaped cantilever beams, a pylon turning control knob and a flap turning control knob located on the control panel the driver in close proximity to each other, and one of the handles is equipped with a latch with the possibility of fastening and unfastening it with another handle when they are combined in ne plane. In a particular embodiment of the invention, a marching (traction) engine is mounted on a vertical tail.
Существенными признаками этого транспортного средства, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются: крыло с закрылками, вертикальное оперение, скеги, установленные в концевых сечениях крыла параллельно оси транспортного средства, пневмобаллоны, установленные в нижней части скегов, двигатели для обеспечения тяги и поддува.The essential features of this vehicle, which coincide with the essential features of the claimed invention, are: wing with flaps, vertical tail, skegs installed in the wing end sections parallel to the axis of the vehicle, air balloons installed in the lower part of the skegs, engines for providing traction and blowing.
Известно транспортное средство на динамической воздушной подушке по авторскому свидетельству СССР №1786768 [3], принятое в качестве прототипа.Known vehicle on a dynamic air cushion according to the author's certificate of the USSR No. 1786768 [3], adopted as a prototype.
Означенное транспортное средство содержит:The indicated vehicle contains:
фюзеляж с хвостовым горизонтальным оперением, несущее крыло прямоугольной формы в плане с размахом, равным 0,8-1,2 хорды этого крыла, снабженного секционированными, амортизированными и управляемыми закрылками и щитками, установленными в кормовой части крыла, с расположенными на нем двигателями, соединенными перед крылом движителями, выполненными в виде воздушных винтов в кольцевых насадках с управляемыми горизонтальными створками для отклонения воздушного потока от винтов в вертикальной плоскости, смонтированные с торцов крыла боковые скеги, в нижней части которых установлены пневмобаллоны с реданами определенной геометрии и расположения, при этом нижняя кромка пневмобаллона фюзеляжа расположена выше нижних кромок пневмобаллонов боковых скегов, причем наружная оболочка пневмобаллона фюзеляжа выполнена в виде ряда продольных надувных секций, соединенных перемычками.a fuselage with a tail of horizontal tail, a rectangular wing in plan with a span equal to 0.8-1.2 chords of this wing, equipped with sectioned, shock-absorbed and controlled flaps and flaps installed in the aft part of the wing, with engines located on it, connected in front of the wing by movers made in the form of propellers in annular nozzles with controlled horizontal wings for deflecting the air flow from the propellers in the vertical plane, lateral mounted from the ends of the wing skegs, in the lower part of which air balloons with redans of a certain geometry and location are installed, the lower edge of the fuselage air balloon is located above the lower edges of the side skeg air cylinders, and the outer shell of the fuselage air balloon is made in the form of a series of longitudinal inflatable sections connected by jumpers.
Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются:The essential features of the prototype, coinciding with the essential features of the claimed invention are:
прямоугольное в плане крыло с закрылками и щитками, боковые скеги, смонтированные с торцов крыла параллельно оси транспортного средства, пневмобаллоны, установленные в нижней части боковых скегов.rectangular wing with flaps and flaps, side skegs mounted from the wing ends parallel to the axis of the vehicle, air cylinders installed in the lower part of the side skegs.
Недостатками прототипа и вышеприведенных ТС являются:The disadvantages of the prototype and the above vehicles are:
- сложность конструкции, характеризующаяся наличием горизонтального оперения, устройств и приводов для изменения угла отклонения воздушных струй движителей; это усложнение связано с тем, что крейсерский режим движения известных ТС осуществляется вблизи опорной поверхности (экрана) без контакта с последней и требует обеспечения необходимой стабилизации при высокой скорости движения;- the complexity of the design, characterized by the presence of horizontal plumage, devices and drives for changing the angle of deviation of the air jets of propulsors; this complication is due to the fact that the cruising mode of movement of known vehicles is carried out near the supporting surface (screen) without contact with the latter and requires the necessary stabilization at high speed;
- ограниченные маневренные характеристики ТС на малых скоростях движения и отсутствие возможности маневрирования по курсу и дифференту при полной остановке ТС, что особенно важно для осуществления операции причаливания и отхода от целевого объекта;- limited maneuverability characteristics of the vehicle at low speeds and the lack of the ability to maneuver at the heading and trim when the vehicle is completely stopped, which is especially important for the operation of mooring and moving away from the target object;
- недостаточная эффективность динамической воздушной подушки в режиме движения с поддувом, выражающаяся в относительно низком значении относительной подъемной силы ( где Y - подъемная сила, Р - тяга поддувных двигателей), что приводит к дополнительным энергозатратам.- insufficient efficiency of the dynamic air cushion in the mode of movement with a blow, expressed in a relatively low value of the relative lift ( where Y is the lifting force, P is the thrust of the inflatable engines), which leads to additional energy costs.
Сущность заявляемого изобретения, позволяющего устранить указанные недостатки, состоит в упрощении конструкции заявляемого ТС за счет исключения ряда агрегатов и устройств, включая отказ от сложного аэродинамического профиля платформы-крыла, в выборе оптимального удлинения платформы - крыла и положения оси вращения щитка относительно носовой кромки платформы, а также в создании более рациональной системы управления газовыми струями поддувных и тяговых двигателей.The essence of the claimed invention, which allows to eliminate these disadvantages, is to simplify the design of the claimed vehicle by eliminating a number of units and devices, including the rejection of the complex aerodynamic profile of the wing platform, in choosing the optimal extension of the wing platform and the position of the axis of rotation of the shield relative to the nose edge of the platform, as well as in creating a more rational system for controlling gas jets of blowing and traction engines.
Технический результат, достигаемый при реализации настоящего изобретения, заключается в том, что крейсерский режим движения заявляемого ТС осуществляется на динамической воздушной подушке, создаваемой путем направления газовых струй поддувных двигателей, истекающих из сопел, установленных на газовыхлопном устройстве перед носовой кромкой платформы, в поддувной контур, образованный платформой с опущенным закрылком и скегами с пневмобаллонами.The technical result achieved by the implementation of the present invention is that the cruising mode of the claimed vehicle is carried out on a dynamic air cushion created by directing gas jets of blowing engines flowing from nozzles mounted on a gas exhaust device in front of the nose edge of the platform into the blowing circuit, formed by a platform with a flap down and skegs with air balloons.
Подъемная сила на платформе, возникающая при торможении газовых струй в поддувном контуре, обеспечивает весовую разгрузку ТС при минимальных энергетических затратах за счет выбора оптимальных значений удлинения платформы и отстояния среза сопел газовыхлопного устройства поддувных двигателей от носовой кромки платформы.The lifting force on the platform that occurs when braking gas jets in the blowing circuit provides weight unloading of the vehicle with minimal energy costs by choosing the optimal values for the extension of the platform and the separation of the nozzle cut of the gas exhaust device of the blowing engines from the nose edge of the platform.
При этом, в отличие от аналогов [1]-[3], достигаются высокие маневренные характеристики заявляемого ТС на малых скоростях движения по курсу и дифференту с возможностью их реализации при полной остановке ТС за счет оптимального размещения щитка (интерцептора) по длине платформы и установки поворотных в горизонтальной плоскости сопел газовыхлопного устройства тяговых двигателей.In this case, unlike analogues [1] - [3], high maneuverability characteristics of the claimed vehicle are achieved at low speeds at the heading and trim with the possibility of their implementation when the vehicle is completely stopped due to the optimal placement of the shield (interceptor) along the length of the platform and installation horizontal rotary nozzles of a gas exhaust device of traction engines.
Для ТС [1]-[3] на режиме разбега используется тот же принцип весовой разгрузки, однако в отличие от них заявляемое ТС не имеет режима бесконтактного движения на экране, что позволяет упростить конструкцию ТС: при движении в контакте с водой или твердым экраном (лед, снег, земля и пр.) не требуется иметь крыло с аэродинамическим профилем, горизонтальное оперение, а также конструкции и привода для изменения угла отклонения воздушных струй, присущие аналогам и прототипу.For vehicles [1] - [3] in the take-off mode, the same principle of weight unloading is used, however, in contrast to them, the claimed vehicle does not have a non-contact movement mode on the screen, which simplifies the design of the vehicle: when moving in contact with water or a solid screen ( ice, snow, earth, etc.) it is not required to have a wing with an aerodynamic profile, horizontal tail, as well as designs and drives for changing the deflection angle of air jets inherent in analogues and prototype.
Существенными признаками заявляемого ТС являются:The essential features of the claimed vehicle are:
- прямоугольная в плане платформа-крыло с закрылками в кормовой части и щитком (интерцептором), установленным на ее нижней поверхности с возможностью его отклонения вниз;- a rectangular wing platform with flaps in the stern and a shield (interceptor) mounted on its lower surface with the possibility of its deflection downward;
- объемные скеги, установленные по торцам платформы параллельно ее продольной оси;- volumetric skegs mounted on the ends of the platform parallel to its longitudinal axis;
- вертикальное оперение, расположенное в кормовой части скегов;- vertical plumage located in the aft of the skegs;
- эластичные пневмобаллоны, установленные на нижней поверхности каждого скега;- elastic air cylinders mounted on the lower surface of each skeg;
- ходовая рубка, расположенная на верхней поверхности платформы в ее диаметральной части;- a wheelhouse located on the upper surface of the platform in its diametrical part;
- газотурбинные (турбовентиляторные) поддувные и тяговые двигатели, расположенные соответственно в носовой и кормовой частях каждого скега.- gas turbine (turbofan) blowing and traction engines located respectively in the fore and aft parts of each skeg.
Отличительными признаками, обеспечивающими достижение технического результата в совокупности с изложенными выше существенными признаками, являются:Distinctive features that ensure the achievement of a technical result in conjunction with the above essential features are:
- наличие поддувных двигателей с газовыхлопным устройством трубчатой конструкции, направленным в нос ТС;- the presence of blowing engines with a gas-exhaust device of a tubular structure directed to the nose of the vehicle;
- передняя часть газовыхлопного устройства поддувных двигателей расположена впереди платформы и выполнена параллельно носовой кромке платформы;- the front of the gas exhaust device of the blowing engines is located in front of the platform and is parallel to the nose edge of the platform;
- газовыхлопное устройство поддувных двигателей оборудовано отклоняемыми в вертикальной плоскости соплами, установленными параллельно продольной оси платформы;- gas exhaust device of blowing engines is equipped with nozzles deflected in the vertical plane, mounted parallel to the longitudinal axis of the platform;
- передняя часть газовыхлопного устройства поддувных двигателей закреплена на балке-пилоне, опирающейся на носовые части скегов;- the front of the gas exhaust device of the blowing engines is mounted on a pylon beam resting on the bow of the skegs;
- срезы сопел газовыхлопного устройства поддувных двигателей размещены перед носовой кромкой платформы на расстоянии не менее 0,15 длины платформы;- sections of nozzles of a gas exhaust device of blowing engines are placed in front of the nose edge of the platform at a distance of at least 0.15 of the length of the platform;
- газовыхлопные устройства тяговых двигателей оборудованы соплами, установленными с возможностью поворота их в горизонтальной плоскости;- gas exhaust devices of traction engines are equipped with nozzles mounted to rotate them in a horizontal plane;
- платформа имеет удлинение, равное 0,3-0,4;- the platform has an elongation of 0.3-0.4;
- ось вращения щитка (интерцептора) отстоит от носовой кромки- the axis of rotation of the shield (interceptor) is separated from the nose edge
платформы на расстояние не более 0,7 длины платформы.platforms at a distance of not more than 0.7 of the length of the platform.
На фиг.1 схематично показано ТС на виде с носа,Figure 1 schematically shows the vehicle in the view from the nose,
на фиг.2 - ТС на виде сбоку,figure 2 - TS in side view,
на фиг.3 - ТС на виде в плане.figure 3 - TS in the plan view.
Заявляемое ТС представляет собой прямоугольную в плане платформу-крыло 1 с закрылком 2 в кормовой части. Платформа имеет удлинение (, где b и l - соответственно ширина и длина платформы), равное 0,3-0,4, обеспечиващее получение максимальной относительной подъемной силы поддува (, где Y - подъемная сила, Р - тяга поддувных двигателей) при минимальных затратах мощности поддувных двигателей. Для осуществления балансировки аппарата при различных эксплуатационных массах и центровках ТС с минимальными энергетическими затратами на нижней поверхности платформы 1 установлен щиток 3, ось вращения 4 которого расположена от носовой кромки 5 платформы на расстоянии не более 0,7 ее длины. По торцам платформы параллельно ее продольной оси установлены объемные скеги 6 с эластичными пневмобаллонами 7 в нижней части каждого скега. Для обеспечения устойчивости на курсе в кормовой части каждого скега установлено вертикальное оперение 8. В носовой части каждого скега расположены поддувные газотурбинные (турбовентиляторные) двигатели 9 с газовыхлопным устройством 10 в виде трубчатой конструкции, направленным в сторону носовой оконечности ТС. Передняя часть 11 газовыхлопного устройства выполнена параллельно носовой кромке платформы, оборудована отклоняющимися в вертикальной плоскости соплами 12 и закреплена на балке-пилоне 13, опирающейся на носовые части скегов левого и правого борта. Для обеспечения максимального значения относительной подъемной силы поддува на платформе-крыле в сочетании с оптимальным положением центра давления этих сил срез 14 сопел 12, расположен впереди носовой кромки платформы на расстоянии не менее 0,15 длины платформы. На верхней поверхности платформы в ее диаметральной части установлена ходовая рубка 15. В кормовой части скегов расположены газотурбинные (турбовентиляторные) двигатели 16, газовыхлопные устройства которых оборудованы соплами 17, установленными с возможностью их поворота в горизонтальной плоскости для обеспечения маневрирования ТС по курсу на различных режимах его движения.The inventive vehicle is a rectangular plan platform wing 1 with a
Движение ТС осуществляется следующим образом. Для реализации крейсерского режима движения при полной загрузке ТС закрылок 2 в кормовой части платформы опускается вниз. Запускаются поддувные 9 и тяговые 16 двигатели. Газовые струи поддувных двигателей 9 движутся по трубам газовыхлопного устройства 10 и 11 и через отклоненные сопла 12 подаются на нижнюю поверхность платформы 1. В замкнутом контуре, ограниченном сверху и сзади платформой 1 и опущенным закрылком 2, а сбоку - скегами 6 с пневмобаллонами 7, происходит торможение газовых струй и повышение давления под платформой 1, благодаря чему возникает подъемная сила, разгружающая ТС. Увеличиваются обороты тяговых двигателей 16, и осуществляется разгон ТС до крейсерской скорости.The movement of the vehicle is as follows. To implement the cruising mode of movement when the vehicle is fully loaded, the
Тот же режим движения ТС, но с меньшей массой (движение «порожнем») и смещенной в нос центровкой, осуществляется дополнительным опусканием щитка (интерцептора) 3, в результате чего величина подъемной силы уменьшается, а центр давления этих сил смещается в нос, то есть обеспечивается балансировка ТС по дифференту.The same mode of vehicle movement, but with a lower mass (“empty” movement) and centering shifted to the nose, is carried out by additional lowering of the shield (interceptor) 3, as a result of which the lifting force decreases, and the center of pressure of these forces is shifted to the nose, that is balancing of the vehicle by trim.
Для реализации маневренных операций причаливания и отхода от целевого объекта на малой скорости движения или при полной остановке ТС, производится управление ТС по курсу путем поворота в горизонтальной плоскости сопел 17 тяговых двигателей 16, а также по дифференту путем опускания щитка 3 на необходимый угол. При этом закрылок 2 выпущен, а через отклоненные вниз сопла 12 под платформу 1 подаются газовые струи по газовыхлопному устройству 10, 11 поддувных двигателей 9.To implement maneuvering operations of approaching and moving away from the target object at a low speed or when the vehicle is completely stopped, the vehicle is controlled at the heading by turning the
Наличие эластичных пневмобаллонов 7 в сочетании с весовой разгрузкой обеспечивают ТС амфибийные качества.The presence of elastic pneumocylinders 7 in combination with weight unloading provide the vehicle with amphibious qualities.
Приведенные выше параметры положения среза сопел газовыхлопного устройства поддувных двигателей, диапазона удлинений платформы-крыла и размещения оси вращения щитка относительно носовой кромки платформы, обеспечивающие достижение поставленной цели изобретения, обоснованы результатами параметрических исследований на специальном поддувном стенде и подтверждены испытаниями буксируемой и радиоуправляемой моделей.The above parameters of the cutoff position of the nozzles of a gas exhaust device of blowing engines, the range of extensions of the wing platform and the placement of the axis of rotation of the shield relative to the nose edge of the platform, ensuring the achievement of the goal of the invention, are substantiated by the results of parametric studies on a special blowing stand and confirmed by tests of a towed and radio-controlled model.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004118682/11A RU2258620C1 (en) | 2004-06-22 | 2004-06-22 | Dynamic air cushion amphibious vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004118682/11A RU2258620C1 (en) | 2004-06-22 | 2004-06-22 | Dynamic air cushion amphibious vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2258620C1 true RU2258620C1 (en) | 2005-08-20 |
Family
ID=35846045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004118682/11A RU2258620C1 (en) | 2004-06-22 | 2004-06-22 | Dynamic air cushion amphibious vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2258620C1 (en) |
-
2004
- 2004-06-22 RU RU2004118682/11A patent/RU2258620C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2539443C2 (en) | Method of complex improvement of aerodynamic and transport characteristics, ram wing machine for implementation of named method (versions) and flight method | |
US4151893A (en) | Wing in ground effect vehicle | |
JPS6141667A (en) | Air cushion vehicle | |
WO2006043978A2 (en) | Amphibian delta wing jet aircraft | |
US3599903A (en) | High performance seaplane or amphibian | |
US7631609B1 (en) | Versatile watercraft | |
JPH10511058A (en) | Grand effect machine | |
US20230382525A1 (en) | A ground effect flight vehicle | |
US7188580B1 (en) | Variable-geometry graduated surface-foil for wing-in-ground effect vehicles | |
JPS58218499A (en) | Air cushion vehicle | |
US3215371A (en) | Driving arrangement for land-, water- and aircraft | |
US20040050602A1 (en) | Ground effect vehicle using a frontal ram air stream and aerodynamic lift | |
CN106573668B (en) | High speed triangle hydroplaning single hull ship | |
RU2258620C1 (en) | Dynamic air cushion amphibious vehicle | |
RU2532658C2 (en) | Ram wing sea plane | |
US2564587A (en) | Watercraft | |
RU2173644C1 (en) | Dynamic hovercraft | |
RU2272726C1 (en) | Dynamic hovercraft | |
RU2466888C1 (en) | Hovercraft | |
RU2205760C1 (en) | Wing-in-ground-effect craft-amphibia on air cushion | |
RU2776632C1 (en) | "tailless" flarecraft | |
RU2720381C1 (en) | Vessel on compressed airflow | |
RU68424U1 (en) | DEVICE FOR COMPENSATION OF THE TILTING POINT OF AN AMPHIBIAN APPARATUS ON THE AIR PILLOW | |
RU2260530C1 (en) | Transport facility dynamically supported by air cushion | |
RU2547665C1 (en) | Hovercraft |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110623 |
|
RZ4A | Other changes in the information about an invention | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150623 |