RU2385257C1 - Hybrid aircraft - Google Patents
Hybrid aircraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2385257C1 RU2385257C1 RU2008144517/11A RU2008144517A RU2385257C1 RU 2385257 C1 RU2385257 C1 RU 2385257C1 RU 2008144517/11 A RU2008144517/11 A RU 2008144517/11A RU 2008144517 A RU2008144517 A RU 2008144517A RU 2385257 C1 RU2385257 C1 RU 2385257C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- nacelle
- airframe
- hull
- aforementioned
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиационным и аэростатическим транспортным системам для пассажиров и грузов.The invention relates to aviation and aerostatic transport systems for passengers and cargo.
Перевозка пассажиров и грузов по воздуху представляет собой сложную техническую задачу. В случае использования для этой цели самолетов требуется создание дорогостоящей и сложной наземной инфраструктуры, например аэродромов. Использование вертолетов ограничено габаритами полезной нагрузки, технической сложностью вертолета и стоимостными показателями его эксплуатации. Применение летательных аппаратов, использующих аэростатические принципы полета (дирижабли и воздушные шары), также представляет проблему с точки зрения габаритов самих летательных аппаратов и сложности их эксплуатации: балластирование газа при изменении массы полезной нагрузки.The transportation of passengers and goods by air is a complex technical task. In the case of using aircraft for this purpose, the creation of expensive and complex ground-based infrastructure, such as airfields, is required. The use of helicopters is limited by the dimensions of the payload, the technical complexity of the helicopter and the cost of its operation. The use of aircraft using aerostatic flight principles (airships and balloons) also poses a problem in terms of the dimensions of the aircraft themselves and the complexity of their operation: gas ballasting when the payload mass changes.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Известен гибридный дирижабль [1], включающий корпус, гондолу, крылья с установленными на них двигателями с движителями и хвостовое оперение. Несущие свойства корпуса упомянутого дирижабля определяются объемом вытесняемого воздуха и замещением его легким газом. Крылья обеспечивают только размещение двигателей с движителями, балансировку и динамическую разгрузку корпуса большого удлинения. Такая конструкция не решает главной проблемы эксплуатации дирижаблей: балластирование при изменении массы полезной нагрузки.Known hybrid airship [1], comprising a hull, a nacelle, wings with engines mounted on them with propulsion and tail. The bearing properties of the hull of the mentioned airship are determined by the volume of displaced air and its replacement with light gas. The wings provide only the placement of engines with propellers, balancing and dynamic unloading of the body of large elongation. This design does not solve the main problem of the operation of airships: ballasting when the mass of the payload changes.
Известен гибридный летательный аппарат [2], включающий надувное крыло, гондолу, силовую установку с четырьмя подъемными и одним толкающим винтами. Толкающий винт позволяет управлять вектором тяги. Кабина экипажа размещается в гондоле, а полезная нагрузка размещается в нижней части крыла снаружи. Крыло имеет симметричный профиль.Known hybrid aircraft [2], including an inflatable wing, a nacelle, a power plant with four elevating and one thrusting propellers. The push screw allows you to control the thrust vector. The crew cabin is located in the gondola, and the payload is located at the bottom of the wing outside. The wing has a symmetrical profile.
Основными недостатками, существенно ограничивающими возможности упомянутого ЛА [2], являются:The main disadvantages that significantly limit the capabilities of the aforementioned aircraft [2] are:
- сложность поперечной балансировки ЛА на взлетно-посадочных режимах;- the complexity of the transverse balancing of aircraft in takeoff and landing modes;
- сильное подсасывающее действие струй подъемных движителей, приводящее к возникновению непарируемых и несимметричных поперечных моментов [3, стр.255];- strong suction action of the jets of lifting propulsors, leading to the occurrence of unpaired and asymmetric transverse moments [3, p. 255];
- значительное уменьшение аэростатической составляющей из-за размещения большого количества устройств: силовой установки (генератора энергии) и подъемных движителей в центральной части крыла.- a significant reduction in the aerostatic component due to the placement of a large number of devices: a power plant (power generator) and lifting propulsors in the central part of the wing.
Известен гибридный летательный аппарат [4], включающий сплющенный корпус с внешней оболочкой и выемкой в корпусе, модуль полезной нагрузки, размещаемый в упомянутой выемке, шасси на воздушной подушке и силовую установку.A hybrid aircraft is known [4], including a flattened hull with an outer shell and a recess in the hull, a payload module placed in the recess, an air cushion landing gear and a power plant.
Однако такой летательный аппарат, несмотря на использование аэродинамической подъемной силы, имеет неудовлетворительные взлетно-посадочные характеристики, требует для размещения специальный аэродром и также не решает проблемы балластирования при изменении массы полезной нагрузки.However, such an aircraft, despite the use of aerodynamic lift, has unsatisfactory take-off and landing characteristics, requires a special aerodrome for deployment, and also does not solve the problem of ballasting when the payload mass changes.
Задачей изобретения является разработка транспортного гибридного летательного аппарата, позволяющего достичь следующий технический результат: транспортировку полезной нагрузки - грузов и пассажиров со взлетом и посадкой на неподготовленные площадки, икслючение проблемы балластирования легкого газа при изменении массы полезной нагрузки.The objective of the invention is to develop a transport hybrid aircraft, which allows to achieve the following technical result: transportation of the payload - cargo and passengers with take-off and landing on unprepared sites, eliminating the problem of ballasting of light gas when changing the mass of the payload.
Сущностью изобретения является транспортный гибридный летательный аппарат, включающий корпус, силовую установку, хвостовое оперение, многоопорное шасси и гондолу. Упомянутый летательный аппарат имеет корпус в виде надувного крыла малого удлинения, сложной формы в плане и с переменным значением поперечного V-крыла по размаху. Хвостовое оперение состоит из надувного вертикального киля с рулем направления. Силовая установка упомянутого летательного аппарата выполнена по двухвекторной схеме [5, стр.50] и имеет двигатель - энергоузел, размещаемый внутри корпуса над гондолой, систему движителей, обеспечивающих взлет, посадку и маневрирование летательного аппарата и размещаемых в концевых сечениях корпуса упомянутого летательного аппарата, по крайней мере один или несколько движителей, обеспечивающих поступательное движение летательного аппарата в горизонтальной плоскости и размещаемых в кормовой части упомянутого летательного аппарата над корпусом. Упомянутые движители получают энергию от двигателя - энергоузла. Многоопорное шасси упомянутого летательного аппарата состоит из силового шасси, размещаемого на гондоле, и поддерживающего шасси, размещаемого на законцовках корпуса летательного аппарата. Гондола упомянутого летательного аппарата имеет кабину экипажа, транспортно-пассажирский и грузовой отсеки и крепится снизу к корпусу упомянутого летательного аппарата.The essence of the invention is a transport hybrid aircraft, including a hull, powerplant, tail, multi-landing gear and a nacelle. The aforementioned aircraft has a body in the form of an inflatable wing of small elongation, of complex shape in plan and with a variable value of the transverse V-wing in scope. The tail unit consists of an inflatable vertical keel with a rudder. The power plant of the aforementioned aircraft is made according to a two-vector circuit [5, p. 50] and has an engine - an energy unit located inside the hull above the gondola, a system of propulsion devices for taking off, landing and maneuvering the aircraft and placed in the end sections of the hull of the said aircraft at least one or more movers providing translational movement of the aircraft in a horizontal plane and placed in the aft of the said aircraft on q case. Mentioned movers receive energy from the engine - the energy center. The multi-bearing landing gear of said aircraft consists of a power landing gear located on the nacelle and a supporting landing gear located on the tips of the aircraft hull. The nacelle of said aircraft has a crew cabin, transport and passenger and cargo compartments and is attached from below to the hull of said aircraft.
Перечень фигур чертежей.The list of figures drawings.
Фиг.1 - предлагаемый аппарат, вид сбоку;Figure 1 - the proposed apparatus, side view;
Фиг.2 - то же, вид сверху;Figure 2 is the same, a top view;
Фиг.3 - то же, вид спереди;Figure 3 is the same front view;
Фиг.4 - то же, вид сбоку, разрез.Figure 4 is the same, side view, section.
Транспортный гибридный летательный аппарат представляет собой надувной корпус 1, заполненный легким газом, в виде крыла с гондолой 2, прикрепленной к корпусу снизу (фиг.1). Корпус упомянутого летательного аппарата выполнен в виде надувного крыла малого удлинения, сложной формы в плане и с переменным значением поперечного V-крыла по размаху. Это обеспечивает снижение парусности при боковом обдуве потоком воздуха, поперечную устойчивость, компоновку составных частей ЛА, уменьшение газодинамического влияния подстилающей поверхности при вертикальных взлете и посадке и увеличение экранного эффекта при горизонтальном движении вблизи земной поверхности. Для обеспечения вертикальных взлета и посадки, управления по тангажу, крену и курсу, балансировки упомянутого ЛА на малых скоростях полета в концевых сечениях корпуса установлена система движителей 3 (фиг.1, 2). Такая установка движителей в сочетании с формой корпуса не только уменьшит влияние подсасывающего эффекта [3, стр.255], но и позволит создать дополнительную подъемную силу от нагнетания воздуха в пространство между нижней поверхностью корпуса и подстилающей земной поверхностью. Для обеспечения путевой устойчивости ЛА в кормовой части упомянутого ЛА установлено вертикальное оперение 4 с рулем направления. Поступательное движение упомянутого летательного аппарата обеспечивается установкой, по крайней мере, одного движителя 5 в кормовой части корпуса ЛА. Таким образом, силовая установка выполнена по двухвекторной схеме: при движении ЛА в вертикальной плоскости работают движители 3, установленные в концевых сечениях на корпуса 1. При поступательном движении в горизонтальной плоскости работают движители 5. На переходных участках полета от вертикального движения к горизонтальному работают все движители: 3 и 5. Однако тяга движителей 3 зависит от скорости поступательного движения в горизонтальной плоскости: чем выше скорость, тем меньше тяга движителей 3 вплоть до их полного отключения. Это позволяет обеспечить высокую топливную экономичность. Для обеспечения балансировки упомянутого ЛА в горизонтальном полете и управления по крену на задних кромках корпуса 1 (фиг.2) установлены рулевые поверхности 6. В передней кромке центральной части корпуса 1 (фиг.3) имеется воздухозаборник 7 (фиг.3, 4) для двигателя - энергоузла 10 (фиг.4), обеспечивающего энергией движители 3 и 5 и другие бортовые потребители. Упомянутый двигатель - энергоузел 10 (фиг.4) устанавливается в корпусе ЛА на гондолой 2, что облегчает доступ к нему, его обслуживание и ремонт. Шасси упомянутого ЛА выполнено многоопорным. С целью снижения его массы и уменьшения нагрузки на силовую конструкцию ЛА силовое шасси 9 (фиг.3) установлено на гондолу, а в концевых сечениях корпуса устанавливается поддерживающее шасси 8. Гондола 2 (фиг.1) упомянутого ЛА разделена на отсеки и имеет кабину экипажа 11 (фиг.4), транспортно - пассажирский 12 и грузовой 13 отсеки.Transport hybrid aircraft is an
Полет упомянутого летательного аппарата происходит под воздействием аэродинамической, аэростатической подъемной сил, вертикальной и горизонтальной составляющих тяги силовой установки ЛА. Величина аэростатической силы подбирается таким образом, чтобы при отсутствии тяги силовой установки и скорости полета ее величина соответствовала массе конструкции упомянутого ЛА без полезной нагрузки. Недостающая часть вертикальной силы для вертикальных взлета или посадки компенсируется вертикальной составляющей тяги силовой установки от движителей 3 (фиг.2). В горизонтальном полете при отключенных движителях 3 недостающая часть вертикальной силы для обеспечения горизонтального полета компенсируется аэродинамической подъемной силой корпуса 1 (фиг.1). Таким образом обеспечивается достижение технического результата: транспортировка полезной нагрузки - грузов и пассажиров со взлетом и посадкой на неподготовленные площадки и исключение проблемы балластирования легкого газа при изменении массы полезной нагрузки.The flight of the aforementioned aircraft occurs under the influence of aerodynamic, aerostatic lifting forces, vertical and horizontal components of the thrust of the aircraft power plant. The value of the aerostatic force is selected so that, in the absence of thrust of the power plant and flight speed, its value corresponds to the mass of the structure of the aforementioned aircraft without payload. The missing part of the vertical force for vertical take-off or landing is compensated by the vertical component of the thrust of the power plant from propulsors 3 (Fig.2). In horizontal flight with the
Источники информацииInformation sources
1. "OHIO". Dynalifter. Jane's All the World's Aircraft 2004-2005. Jane's Information Group Inc. USA, 2004.1. "OHIO". Dynalifter. Jane's All the World's Aircraft 2004-2005. Jane's Information Group Inc. USA, 2004.
2. AMSAT MAHTHA X001. Jane's All the World's Aircraft 2004-2005. Jane's Information Group Inc. USA, 2004.2. AMSAT MAHTHA X001. Jane's All the World's Aircraft 2004-2005. Jane's Information Group Inc. USA, 2004.
3. Павленко В.Ф. Силовые установки летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. - М.: Машиностроение, 1972 г., с.284., ил.3. Pavlenko V.F. Power plants of aircraft vertical takeoff and landing. - M.: Mechanical Engineering, 1972, p. 284., Ill.
4. Патент RU 2264315 C2, кл. B60V 3/08, В64С 1/00.4. Patent RU 2264315 C2, cl.
5. Хафер К., Закс Г. Техника вертикального взлета и посадки: Пер. с нем. М.: Мир, 1985. - 376 с., ил.5. Hafer K., Sachs G. Technique of vertical take-off and landing: TRANS. with him. M .: Mir, 1985 .-- 376 p., Ill.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008144517/11A RU2385257C1 (en) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | Hybrid aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008144517/11A RU2385257C1 (en) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | Hybrid aircraft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2385257C1 true RU2385257C1 (en) | 2010-03-27 |
Family
ID=42138356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008144517/11A RU2385257C1 (en) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | Hybrid aircraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2385257C1 (en) |
-
2008
- 2008-11-12 RU RU2008144517/11A patent/RU2385257C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200407060A1 (en) | Novel aircraft design using tandem wings and a distributed propulsion system | |
US10894591B2 (en) | Hybrid VTOL vehicle | |
US7234667B1 (en) | Modular aerospace plane | |
CN102015452B (en) | Ground-bound device for take off, landing and taxiing of aircrafts | |
Ilieva et al. | A critical review of propulsion concepts for modern airships | |
RU2010138387A (en) | METHOD FOR COMPREHENSIVE INCREASING OF AERODYNAMIC AND TRANSPORT CHARACTERISTICS, SCREEN PLAN FOR IMPLEMENTATION OF THE SPECIFIED METHOD (OPTIONS) AND METHOD OF PERFORMANCE | |
TWI620688B (en) | Lightweightaircraft | |
CA2870808C (en) | An aerospace plane system | |
US11827348B2 (en) | VTOL tilting fuselage winged frame multirotor aircraft | |
US20130264429A1 (en) | Convertible airplane | |
WO2007133182A2 (en) | Modular aerospace plane | |
Boschma | Modern aviation applications for cycloidal propulsion | |
RU63770U1 (en) | VERTOSTAT | |
US20230007869A1 (en) | Electric-propulsion aircraft comprising a central wing and two rotatable lateral wings | |
EP1070008B1 (en) | Aircraft equipped with a bulky body causing an aerostatic thrust, and carrying wings | |
Khoury | 19 Unconventional Designs | |
RU2385257C1 (en) | Hybrid aircraft | |
Hartmann et al. | Conceptual Assessment of Different Hybrid Electric Air Vehicle Options for a Commuter with 19 Passengers | |
RU2227106C2 (en) | Hybrid vertical take-off and landing aeroplane of aerodynamically self-supported horizontal flight | |
RU2643895C2 (en) | Helistat device with bearing horizontal tail | |
RU200062U1 (en) | V-TOL VEHICLE WITH PARTIAL AEROSTATIC DISCHARGE | |
Leishman | Anatomy of aircraft & spacecraft | |
RU2764036C1 (en) | Air transport system | |
RU2408501C2 (en) | Aircraft | |
RU2693362C1 (en) | Aircraft of horizontal flight with vertical take-off and landing and bearing platform for aircraft of horizontal flight with vertical take-off and landing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131113 |