RU2466888C1 - Hovercraft - Google Patents
Hovercraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466888C1 RU2466888C1 RU2011118517/11A RU2011118517A RU2466888C1 RU 2466888 C1 RU2466888 C1 RU 2466888C1 RU 2011118517/11 A RU2011118517/11 A RU 2011118517/11A RU 2011118517 A RU2011118517 A RU 2011118517A RU 2466888 C1 RU2466888 C1 RU 2466888C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- center section
- shaft
- consoles
- center
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60V—AIR-CUSHION VEHICLES
- B60V1/00—Air-cushion
- B60V1/08—Air-cushion wherein the cushion is created during forward movement of the vehicle by ram effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60V—AIR-CUSHION VEHICLES
- B60V3/00—Land vehicles, waterborne vessels, or aircraft, adapted or modified to travel on air cushions
- B60V3/06—Waterborne vessels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Toys (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к летательным аппаратам, использующим при полете динамическую воздушную подушку, а именно к экранопланам, выполненным по схеме составное крыло, с взлетно-посадочным устройством, использующим поддув воздушными струями под составное крыло.The invention relates to aircraft using a dynamic air cushion during flight, and in particular to ekranoplanes made according to the composite wing scheme, with a take-off and landing device using air blasting under the composite wing.
Известны экранопланы, выполненные по схеме составное крыло, использующие в качестве взлетно-посадочного устройства поддув воздушными струями под крыло.Known ekranoplanes made according to the scheme of a composite wing, using as a take-off and landing device, blowing air jets under the wing.
В патенте РФ №2099217 на изобретение «Экранолет, его взлетно-посадочное устройство и привод складывания крыла», МПК B60V 1/08, B64C 39/00, B64C 25/54, B64C 3/56, дата публикации 20.12.1997, [1], представлен экраноплан, содержащий составное крыло, взлетно-посадочное устройство, горизонтальное оперение, установленное на вертикальном оперении, фюзеляж, силовую установку, составное крыло содержит центроплан и присоединенные к нему консоли, центроплан выполнен с отрицательным поперечным углом установки и с обратной стреловидностью по задней кромке, консоли соединены с центропланом со стороны задней кромки центроплана под положительным поперечным углом установки, бортовая хорда консоли меньше концевой хорды центроплана, взлетно-посадочное устройство содержит установленные в концевых сечениях центроплана поплавки и размещенную перед центропланом балку с установленными на ней воздушными движителями, балка выполнена с возможностью отклонения в вертикальной плоскости, силовая установка содержит, по меньшей мере, один размещенный внутри центроплана двигатель, кинематически связанный с соответствующим воздушным движителем взлетно-посадочного устройства посредством валопровода, оснащенного, по меньшей мере двумя двухстепенными шарнирами, один из которых предназначен для соединения валопровода с валом двигателя, а другой - для соединения валопровода с валом воздушного движителя.In the patent of the Russian Federation No. 2099217 for the invention “Wing, its take-off and landing device and wing folding drive”, IPC
Согласно изобретению [1], размах горизонтального оперения не превышает размах центроплана. Это приводит к тому, что горизонтальное оперение обтекается при отрицательных углах скоса от вихрей, выходящих из-под центроплана. Кроме того, ограничение размаха горизонтального оперения при заданном из условий устойчивости статическом моменте горизонтального оперения приводит к уменьшению его эффективности в связи с необходимостью увеличения площади и, следовательно, уменьшения удлинения и эффективности горизонтального оперения. Это является недостатком экраноплана, представленного в описании изобретения [1].According to the invention [1], the swing of the horizontal tail does not exceed the swing of the center section. This leads to the fact that the horizontal plumage flows around at negative bevel angles from vortices coming out from under the center section. In addition, the limitation of the range of horizontal plumage for a given specified moment of stability of the static moment of horizontal plumage leads to a decrease in its effectiveness due to the need to increase the area and, therefore, reduce the elongation and effectiveness of the horizontal plumage. This is a disadvantage of the ekranoplan presented in the description of the invention [1].
В патенте РФ №2286268 на изобретение «Экраноплан», МПК B60V 1/08, дата публикации 27.10.2006 г., [2], представлен экраноплан, содержащий составное крыло, взлетно-посадочное устройство, горизонтальное оперение, установленное на вертикальном оперении, фюзеляж, силовую установку, составное крыло содержит центроплан и присоединенные к нему консоли, центроплан выполнен с отрицательным поперечным углом установки и с обратной стреловидностью по задней кромке, консоли соединены с центропланом со стороны задней кромки центроплана под положительным поперечным углом установки, бортовая хорда консоли меньше концевой хорды центроплана, взлетно-посадочное устройство содержит установленные в концевых сечениях центроплана поплавки и размещенную перед центропланом балку с установленными на ней воздушными движителями, балка выполнена с возможностью отклонения в вертикальной плоскости. При этом, согласно изобретению [2], при выполнении экраноплана с удлинением составного крыла не менее 3,0, удлинением центроплана 0,5…0,8, площадью консолей, равной 0,3…0,6 площади центроплана, статическим моментом горизонтального оперения и консолей, равным 0,25…0,45, в том числе статическим моментом консолей 0,06…0,11, экраноплан обладает хорошими характеристиками устойчивости. Однако в изобретении [2] нет сведений о размахе горизонтального оперения, что является недостатком описания изобретения [2], поскольку может привести к уменьшению эффективности горизонтального оперения.In the RF patent No. 2286268 for the invention “Ekranoplan”, IPC
Изобретение [1] принято в качестве наиболее близкого аналога.The invention [1] is taken as the closest analogue.
Решаемой в изобретении задачей является расширение эксплуатационных режимов экраноплана. Технический результат - расширение области углов тангажа и высоты, в которой выполняется необходимое условие апериодической устойчивости, а также увеличение маневренности в режиме плавания и глиссирования.Solved by the invention, the task is to expand the operational modes of the ekranoplan. The technical result is the expansion of the range of pitch angles and heights at which the necessary condition of aperiodic stability is fulfilled, as well as an increase in maneuverability in the swimming and planing mode.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Экраноплан, как и в наиболее близком аналоге [1], содержит составное крыло, взлетно-посадочное устройство, горизонтальное оперение, установленное на вертикальном оперении, фюзеляж, силовую установку, составное крыло содержит центроплан и присоединенные к нему консоли, центроплан выполнен с отрицательным поперечным углом установки и с обратной стреловидностью по задней кромке, консоли соединены с центропланом со стороны задней кромки центроплана под положительным поперечным углом установки, взлетно-посадочное устройство содержит установленные в концевых сечениях центроплана поплавки и размещенную перед центропланом балку с установленными на ней воздушными движителями, балка выполнена с возможностью отклонения в вертикальной плоскости, силовая установка содержит, по меньшей мере, один размещенный внутри центроплана двигатель, кинематически связанный с соответствующим воздушным движителем взлетно-посадочного устройства посредством валопровода, оснащенного, по меньшей мере, двумя двухстепенными шарнирами, один из которых предназначен для соединения валопровода с валом двигателя, а другой - для соединения валопровода с валом воздушного движителя, но в отличие от наиболее близкого аналога [1], размах горизонтального оперения превосходит размах центроплана не менее чем в 1,2 раза, каждый из валопроводов выполнен с возможностью изменения его длины, и экраноплан оснащен, по меньшей мере, одним водным движителем, выполненным с возможностью его подъема из воды.The ekranoplan, as in the closest analogue [1], contains a composite wing, a take-off and landing device, a horizontal tail mounted on a vertical tail, a fuselage, a power plant, a composite wing contains a center wing and consoles attached to it, the center wing is made with a negative transverse angle installation and with reverse sweep on the trailing edge, the console is connected to the center wing from the rear edge of the center wing at a positive transverse angle of the installation, the take-off and landing device contains the floats in the end sections of the center section and the beam placed in front of the center section with air propellers installed on it, the beam can be deflected in a vertical plane, the power unit contains at least one engine located inside the center section kinematically connected to the corresponding air drive of the take-off and landing aircraft devices by means of a shaft line equipped with at least two two-stage hinges, one of which is designed to connect the shaft line to the motor shaft, and the other for connecting the shaft line to the shaft of the air propulsion device, but unlike the closest analogue [1], the range of the horizontal tail exceeds the center-wing span by at least 1.2 times, each of the shaft lines is made with the possibility of changing its length, and the ekranoplan is equipped with at least one water propulsion device, configured to rise from the water.
Экраноплан, характеризующийся тем, что удлинение составного крыла составляет не менее 3,0, удлинение центроплана составляет 0,5…0,8, площадь консолей составляет 0,3…0,6 площади центроплана, а статический момент горизонтального оперения и консолей составляет 0,25…0,45, в том числе статический момент консолей 0,06…0,11 и статический момент горизонтального оперения 0,19…0,34.An ekranoplan, characterized in that the elongation of the composite wing is at least 3.0, the elongation of the center section is 0.5 ... 0.8, the area of the consoles is 0.3 ... 0.6 of the area of the center section, and the static moment of the horizontal tail and consoles is 0, 25 ... 0.45, including the static moment of the consoles 0.06 ... 0.11 and the static moment of horizontal plumage 0.19 ... 0.34.
Экраноплан, характеризующийся тем, что консоли соединены с центропланом посредством наплывов, каждый наплыв соединен с центропланом с положительным поперечным углом, при этом поперечный угол установки наплыва больше поперечного угла установки консолей, бортовая хорда консоли равна концевой хорде пилона, а бортовая хорда пилона меньше концевой хорды центроплана.Ekranoplan, characterized in that the consoles are connected to the center section by inflows, each inflow is connected to the center section with a positive transverse angle, while the transverse angle of the influx is greater than the transverse angle of the consoles, the side chord of the console is equal to the end chord of the pylon, and the side chord of the pylon is smaller than the end chord center section.
Экраноплан, характеризующийся тем, что каждый воздушный движитель взлетно-посадочного устройства выполнен в виде воздушного винта.WIG, characterized in that each air propulsion device of the takeoff and landing device is made in the form of a propeller.
Экраноплан, характеризующийся тем, что каждый воздушный движитель взлетно-посадочного устройства выполнен в виде воздушного винта в кольце.WIG, characterized in that each air propulsion device of the takeoff and landing device is made in the form of a propeller in the ring.
Экраноплан, характеризующийся тем, что вертикальное оперение выполнено однокилевым.WIG, characterized in that the vertical tail is single-tail.
Экраноплан, характеризующийся тем, что вертикальное оперение выполнено двухкилевым.WIG, characterized in that the vertical tail is made of two-keel.
При этом каждый киль вертикального оперения образован форкилем и собственно килем, форкиль выполнен как продолжение соответствующей боковой стенки фюзеляжа, а собственно киль установлен под углом к вертикальной плоскости.Moreover, each keel of the vertical tail is formed by a fork and the keel itself, the fork is made as a continuation of the corresponding side wall of the fuselage, and the keel itself is set at an angle to the vertical plane.
Кроме того, входной люк расположен в кормовой части фюзеляжа.In addition, the access hatch is located in the aft of the fuselage.
Экраноплан, характеризующийся тем, что он дополнительно оснащен, по меньшей мере, одним маршевым двигателем.WIG, characterized in that it is additionally equipped with at least one mid-flight engine.
Экраноплан, характеризующийся тем, что двигатель, кинематически связанный с водным движителем, установлен в кормовой части фюзеляжа.Ekranoplan, characterized in that the engine kinematically connected with the water propulsion is installed in the aft part of the fuselage.
Экраноплан, характеризующийся тем, что двигатель, кинематически связанный с водным движителем, установлен в кормовой части, по меньшей мере, одного поплавка.An ekranoplan, characterized in that the engine kinematically connected with the water mover is installed in the stern of at least one float.
При этом вал привода водного движителя размещен в кожухе, на кожухе установлен водный руль, а механизм поворота водного движителя относительно вертикальной оси соединен с кожухом.In this case, the drive shaft of the water mover is located in the casing, a water steering wheel is mounted on the casing, and the rotation mechanism of the water mover relative to the vertical axis is connected to the casing.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 показан экраноплан с одним килем при виде в плане.Figure 1 shows an ekranoplane with one keel when viewed in plan.
На фиг.2 показан экраноплан с одним килем при виде сбоку.Figure 2 shows an ekranoplane with one keel in side view.
На фиг.3 показан экраноплан с одним килем при виде спереди.Figure 3 shows an ekranoplane with one keel in front view.
На фиг.4 показан экраноплан с двумя килями при виде в плане.Figure 4 shows an ekranoplane with two keels when viewed in plan.
На фиг.5 показан экраноплан с двумя килями при виде сбоку.Figure 5 shows a winged aircraft with two keels when viewed from the side.
На фиг.6 показан экраноплан с двумя килями при виде спереди.Figure 6 shows a winged aircraft with two keels when viewed from the front.
На фиг.7 показан разрез А-А на фиг.1.Figure 7 shows a section aa in figure 1.
На фиг.8 показан разрез Б-Б на фиг.4.On Fig shows a section bB in figure 4.
На фиг.9 показан разрез В-В на фиг.7 и фиг.8.In Fig.9 shows a section bb in Fig.7 and Fig.8.
На фиг.10 показан разрез Г-Г на фиг.9.Figure 10 shows a section GG in figure 9.
На фиг.11 показан разрез Д-Д на фиг.1 и фиг.4.In Fig.11 shows a section DD in Fig.1 and Fig.4.
На фиг.12 показан разрез Е-Е на фиг.1 и фиг.4.On Fig shows a section EE in figure 1 and figure 4.
На фиг.13 показан разрез Ж-Ж на фиг.1 и фиг.4.In Fig.13 shows a section FJ in Fig.1 and Fig.4.
На фиг.14 показан разрез И-И на фиг.1 и фиг.4.On Fig shows a section II in figure 1 and figure 4.
На фиг.15 показан разрез К-К на фиг.4.On Fig shows a section KK in figure 4.
На фиг.16 показан разрез Л-Л на фиг.15.On Fig shows a section LL in Fig.15.
На фиг.17 представлен график (Xfa-Xfh)=f(Lго/Lцп) при h=Нцм/Всгцп=const.On Fig presents a graph (Xfa-Xfh) = f (Lgo / Ltsp) with h = Nmts / Vsgtsp = const.
На фиг.18 представлен график (Xfa-Xfh)=f(Lго/Lцп) при ϑ=const.On Fig presents a graph (Xfa-Xfh) = f (Lgo / Ltsp) with ϑ = const.
Экраноплан устроен следующим образом.WIG is arranged as follows.
Экраноплан (фиг.1, 2, 3 и 4, 5, 6) содержит фюзеляж 1, составное крыло, состоящее из центроплана 2 и консолей 3, горизонтальное 4 и вертикальное 5 оперение, силовую установку, взлетно-посадочное устройство (фиг.7…10), а также силовую установку для маневрирования в режиме плавания и глиссирования (фиг.2, 5, 13, 15, 16).The ekranoplan (figures 1, 2, 3 and 4, 5, 6) contains the
Центроплан 2 выполнен с обратной стреловидностью по задней кромке и с отрицательным поперечным углом установки (с обратным поперечным «V»), оснащен механизацией передней и/или задней кромки (фиг.11, 12, 13). Консоли 3 оснащены элеронами 6, которые целесообразно выполнять зависающими, т.е. совмещенными с закрылками (фиг.14). Консоли 3 соединены с центропланом 2 непосредственно или посредством пилона 7. Горизонтальное оперение 4 установлено на вертикальном оперении 5 и имеет размах lго, превышающей не менее чем в 1,2 раза размах центроплана 2 lцп: lго/lцп≥1,2. Фюзеляж 1 предпочтительно выполнять не выходящим за теоретические обводы нижней поверхности центроплана 2. Вертикальное оперение 5 может выполняться однокилевым (фиг.1, 2, 3), двухкилевым (фиг.4, 6) и с большим количеством килей, например трехкилевым (на фиг. не показано). Горизонтальное оперение 4 целесообразно соединять с однокилевым вертикальным оперением 5 посредством подкосов 8 (фиг.2, 3). При выполнении вертикального оперения 5 двухкилевым каждый киль целесообразно выполнять состоящим из форкиля 9, выполненного в виде продолжения боковой стенки фюзеляжа 1, и собственно киля 10, который может быть установлен как с поперечным углом, меньшим 90 градусов (фиг.6), так и вертикально (на фиг. не показано). При этом входной люк (на фиг. не показан) расположен с кормы фюзеляжа 1 между форкилями 9 (фиг.4).The
Силовая установка содержит, по меньшей мере, один двигатель 11, размещенный в центроплане 2 и кинематически связанный с воздушными движителями. В качестве двигателей 11 могут использоваться автомобильные и поршневые авиационные двигатели. Экраноплан может оснащаться дополнительным маршевым двигателем 12 (фиг.4, 5, 6), который также может выполняться как поршневым автомобильным или авиационным, так и турбовинтовым или турбореактивным.The power plant contains at least one
Взлетно-посадочное устройство содержит поплавки 13, установленные на центроплане 2 в его концевых по размаху сечениях (фиг.1, 4), а также кинематически связанные с двигателями 10 воздушные движители, расположенные перед центропланом 2 (фиг.1, 2, 4, 5) и оснащенные системой отклонения воздушной струи в вертикальной плоскости. Воздушные движители выполнены в виде воздушного винта 14 (фиг.4, 5, 6, 8) или воздушного винта 14 в кольцевом насадке 15, т.е. винта в кольце (фиг.1, 2, 3, 7), и установлены на балке 16, соединенной с фюзеляжем 1 с возможностью ее поворота в вертикальной плоскости.The take-off and landing device contains
Как показано на фиг.7 и 8, механизм поворота балки 16 может выполняться в виде силового привода, например, электромеханизма 17, шарнирно соединенного с силовым набором фюзеляжа 1, например, шпангоутом 18, и одностепенного шарнира 19, соединяющего балку 16 с силовым набором фюзеляжа 1 (на фиг. не показано). Кинематическая связь воздушных движителей выполнена в виде валопровода 20 и двухстепенных шарниров 21 и 22, соединяющих соответственно валопровод 20 с валом 23 двигателя 11 и с валом 24 воздушного винта 14 (фиг.7, 8). При этом валопровод 20 выполнен с возможностью изменения его длины, т.е. телескопическим (фиг.9, 10), что позволяет размещать двухстепенные шарниры 24 и одностепенной шарнир 19 в плоскости, т.е. не лежащими на одной прямой (фиг.7, 8). В качестве двухстепенных шарниров 21 и 22 могут использоваться карданы, шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) и другие механизмы, позволяющие изменять положение вала 24 оси воздушного винта 14 на углы, обычно в диапазоне 0…22 град, обеспечивающие эффективный поддув струями по центроплан 2. Телескопичность валопровода 20 может обеспечиваться при выполнении валопровода 20 состоящим из концентрично расположенных валов 25 и 26, соединенных между собой шлицевым соединением 27 (фиг.9, 10).As shown in Figs. 7 and 8, the
Для повышения эффективности поддува центроплан 2 оснащен механизацией передней (фиг.12) и задней (фиг.11, 13) кромок. На задней кромке центроплана 2 может устанавливаться щиток (на фиг. не показано) и/или закрылок (фиг.11). Закрылок на центроплане 2 целесообразно выполнять безщелевым двухзвеньевым, при этом первое 28 и второе 29 звенья выполнены с возможностью отклонения приводом соответственно 30 и 31 как вниз, так и вверх, особенно при отклонении второго звена 29 относительно первого звена 28 (фиг.13). При выполнении фюзеляжа 1 с двухкилевым вертикальным оперением 5 под фюзеляжем целесообразно установить щиток 32, оснащенный приводом 33 его перемещения относительно центроплана 2 (фиг.13). Щиток 32 также целесообразно выполнять двухзвеньевым, с возможностью отклонения второго звена относительно первого как вниз, так и вверх (на фиг. не обозначено) и синхронизацией отклонения звеньев щитка 32 и первого 28, и второго 29 звеньев закрылка центроплана 2. Кроме того, для повышения эффективности поддува центроплан 2 целесообразно оснащать передним щитком 34, расположенным под фюзеляжем 1 и оснащенным приводом 35 (фиг.12).To increase the efficiency of blowing, the
Силовая установка для маневрирования в режиме плавания и глиссирования содержит водный движитель, кинематически связанный с энергоприводом и выполненный с возможностью подъема из воды и опускания в воду. В качестве водного движителя используется гребной винт 38 (фиг.2, 5), водомет (на фиг. не показано). В качестве энергопривода целесообразно использовать двигатель 39, преимущественно судовой, также может использоваться автомобильный двигатель, электродвигатель, гидромотор и т.п. Кинематическая связь водного движителя с энергоприводом, например гребного винта 38 с двигателем 39, может выполняться в виде колонки 40, защищенной кожухом 41, и угловых редукторов 42 и 43 (фиг.13, 15). Подъем гребного винта 38 вместе с колонкой 40 в кожухе 41 и угловыми редукторами 42 и 43 может выполняться вокруг оси 44 посредством тяги переменной длины, например, гидроцилиндра 45 (фиг.13, 15), электромеханизма, кулисного механизма и т.п. (на фиг. не показано).The power plant for maneuvering in the mode of swimming and planing contains a water propulsion kinematically connected to the energy drive and configured to rise from the water and lower it into the water. A propeller 38 (FIGS. 2, 5) and a water cannon (not shown in FIG.) Are used as a water propulsion device. It is advisable to use an
Силовая установка для маневрирования в режиме плавания и глиссирования также может оснащаться водным рулем 46 (фиг.2, 5), который может устанавливаться на кожухе 41 колонки 40, или на собственной оси (на фиг. не показано). При установке водного руля 46 на собственной оси такая ось может располагаться на кожухе 41 (на фиг. не показано). Управление водным рулем 46 осуществляется посредством гидроцилиндра 47 (фиг.16), электромеханизма и. т.п. энергоприводов (на фиг. не показано). В предпочтительном варианте выполнения целесообразно водный руль 46 устанавливать на кожухе 41 колонки 40, что позволяет поднимать и отклонять его вместе с колонкой 40 и кожухом 41 посредством гидроцилиндра 46 (фиг.13, 15, 16).The power plant for maneuvering in the swimming and planing mode can also be equipped with a water steering wheel 46 (Fig.2, 5), which can be mounted on the
Водный движитель целесообразно устанавливать в корме фюзеляжа 1 (фиг.2, 13) или в корме поплавка 13 (фиг.5, 15, 16).The water mover, it is advisable to install in the stern of the fuselage 1 (Fig.2, 13) or in the stern of the float 13 (Fig.5, 15, 16).
В предпочтительном варианте выполнения экраноплана фюзеляж 1 интегрирован с имеющим большую высоту центропланом 2, что обеспечивает уменьшение площади поверхности экраноплана и, следовательно, уменьшение его аэродинамического сопротивления. При этом при однокилевом вертикальном оперении 5 входной люк расположен на боковой стенке фюзеляжа 1, а при двухкилевом вертикальном оперении 5 входной люк расположен в корме фюзеляжа 1 между форкилями 11. Консоли 3 соединены с центропланом 2 посредством пилонов 7, каждый пилон 7 соединен с центропланом 2 с положительным поперечным углом ψп>0, при этом поперечный угол установки наплыва 7 больше поперечного угла ψк установки консолей 3 (ψп>ψк), бортовая хорда консоли 3 равна концевой хорде пилона 7, а бортовая хорда пилона 7 меньше концевой хорды центроплана 2. Удлинение составного крыла составляет не менее 3,0 (λ=l2/S≥3,0), удлинение центроплана 2 составляет 0,5…0,8 (λцп=lцп2/S=0,5…0,8), площадь консолей Sк составляет 0,3…0,6 площади центроплана Sцп, размах горизонтального оперения lго превосходит размах центроплана lцп не менее чем в 1,2 раза (lго/lцп≥1,2), а статический момент горизонтального оперения 4 Аго=Sго*Lго/(Sцп*Вацп) и консолей 3 Ак=Sк*Lк/(Sцп*Вацп) составляет Аго+Ак=0,25…0,45, в том числе статический момент консолей 3 Ак=0,06…0,11 и статический момент горизонтального оперения 4 Аго=0,19…0,34.In a preferred embodiment, the
Таким образом, в предпочтительном варианте выполнения аэродинамическая компоновка экраноплана имеет следующие параметры:Thus, in a preferred embodiment, the aerodynamic layout of the ekranoplan has the following parameters:
λ≥l2/S≥3,0; λцп=lцп2/S=0,5…0,8;λ≥l 2 / S≥3.0; λcp = lcp 2 / S = 0.5 ... 0.8;
Sк/Sцп=0,3…0,6; lго/1цп≥1,2; ψП>ψK;SK / SC = 0.3 ... 0.6; lgo / 1tsp≥1.2; ψ P > ψ K ;
Аго=Sго*Lго/(Sцп*Вацп)=0,19…0,34;Ago = Sgo * Lgo / (Sсп * Вапп) = 0.19 ... 0.34;
Ак=Sк*Lк/(Sцп*Вацп)=0,06…0,11;Ak = Sk * Lk / (Sc * Wac) = 0.06 ... 0.11;
Аго+Ак=0,250,45;Ago + Ak = 0.250.45;
Lго=Х0,25Ваго-ХЦМ - плечо горизонтального оперения 4;Lgo = X 0.25Vago -X CM - shoulder of the
Lго=Х0,25Вако-ХЦМ - плечо консоли 3;Lgo = X 0.25; Waco- X CM -
ХЦМ, Х0,25Вак, Х0,25Ваго - координаты по строительной горизонтали фюзеляжа соответственно центра масс экраноплана, 0,25 средней аэродинамической хорды Вак консоли 3 и 0,25 средней аэродинамической хорды Ваго горизонтального оперения 4.X TsM , X 0.25Vak , X 0.25Vago - coordinates along the building horizontal of the fuselage, respectively, of the center of mass of the winged wing, 0.25 of the average aerodynamic chord of
Экраноплан работает следующим образом.WIG works as follows.
Перед взлетом экраноплан посредством водного движителя, например, гребного винта 38 и водного руля 46 выводится на акваторию, например акваторию гидроэкранодрома. Использование водного движителя позволяет перемещаться с выключенными двигателями 11 и 12, благодаря чему уровень шума экраноплана является допустимым для базирования в городской черте, зонах отдыха и т.п.Before take-off, the ekranoplane via the water mover, for example, a
После выхода на исходную для взлета позицию экраноплан переводят во взлетную конфигурацию (штрих-пунктирные линии на фиг.3 и 6, сплошные линии на фиг.11, 12, 13), а именно первое звено 28 закрылка центроплана 2 отклонено приводом 30 вниз, второе звено 29 приводом 31 отклонено относительно первого звена 28 в оптимальное положение (как правило, вверх), подфюзеляжный задний 32 (фиг.13) и передний 34 (фиг.12) щитки приводом соответственно 33 и 35 отклонен вниз. Механизация консолей 3, например, зависающие элероны 6, переведены во взлетную конфигурацию приводом 37 относительно оси 36 (фиг.14). Приводом 17 балка 16 с установленными на ней воздушными движителями отклонена во взлетное положение (на фиг.7 и 8 показана сплошными линиями). При этом поскольку одностепенной 19 и двухстепенные 22 шарниры лежат в одной плоскости, но не на одной прямой (фиг.7. 8), при повороте балки 16 изменяется длина валопровода 20 благодаря выполнению валопровода 20 состоящим из валов 25 и 26, соединенных между собой посредством шлицевого соединения 27 (фиг.9, 10).After reaching the initial take-off position, the winged wing is transferred to the take-off configuration (dashed lines in FIGS. 3 and 6, solid lines in FIGS. 11, 12, 13), namely, the
Затем струи от установленных на наклоненной балке 16 воздушных винтов 14 (или воздушных винтов 14 в кольцевых насадках 15, т.е. винта в кольце, направляются под нижнюю поверхность центроплана 2, которая совместно с поплавками 6, закрылками центроплана 2 и задним щитком 32 образует камеру воздушной подушки. Отклоненный передний щиток 34 снижает потери импульса струи на возвратные течения и тем самым повышает подъемную силу экраноплана при поддуве. Под действием силы тяги воздушных винтов 14 или винтов в кольце, вращаемых двигателями 11, 12, начинается разбег. Динамическая воздушная подушка, создаваемая поддувом, уменьшает осадку поплавков 13, что приводит к уменьшению омываемой водой площади поверхности поплавков 13 и уменьшению гидродинамического сопротивления. В результате дистанция и время разбега существенно меньше, чем при отсутствии поддува. После отрыва от воды экраноплан разгоняется до скорости, достаточной для создания аэродинамической силы, превышающей вес экраноплана, и переводится в крейсерскую конфигурацию (сплошные линии на фиг.3 и 6, штрих-пунктирные на фиг.11, 12, 13).Then, the jets from the propellers 14 (or
Диапазон высоты над экраном и углов тангажа при крейсерском режиме движения определяется условиями динамической, статической и апериодической устойчивости. Необходимым условием апериодической устойчивости является нахождения аэродинамического фокуса по высоте Xfh=dMz/dCy (ϑ=const) впереди аэродинамического фокуса по тангажу Xfa=dMz/dCy (h=const), а необходимым условием статической и динамической устойчивости является нахождение аэродинамического фокуса по тангажу Xfa сзади центра масс ХЦМ экраноплана: Xfh<Xfa; ХЦМ<Xfa.The range of height above the screen and pitch angles during the cruising mode of movement is determined by the conditions of dynamic, static and aperiodic stability. A necessary condition for aperiodic stability is finding the aerodynamic focus in height Xfh = dMz / dCy (ϑ = const) in front of the aerodynamic focus in pitch Xfa = dMz / dCy (h = const), and the necessary condition for static and dynamic stability is finding the aerodynamic focus in pitch Xfa behind the center of mass CM X WIG: Xfh <Xfa; X CM <Xfa.
Известно, что для получения хороших характеристик устойчивости и управляемости аэродинамический фокус по высоте должен располагаться в центре масс или вблизи от него, а разнос фокусов должен быть большим: XЦМ≈Xfh<Xfa.It is known that to obtain good stability and controllability characteristics, the aerodynamic focus in height should be located in the center of mass or close to it, and the focus spacing should be large: X CM ≈Xfh <Xfa.
В расчетном и физическом эксперименте установлено, что такие условия могут быть достигнуты в аэродинамических компоновках, имеющих представленные выше параметры. При этом, как показано на графиках на фиг.17 и 18, разнос аэродинамических фокусов начинает увеличиваться при соотношении размаха горизонтального оперения к размаху центроплана, составляющем не менее 1,2: lго/lцп≥1,2. Из графиков на фиг.17, 18 следует, что соотношение размаха горизонтального оперения 4 и центроплана 2 принимается исходя из требуемого по техническому заданию на разработку экраноплана диапазона высот и скоростей экранного полета.It has been established in the calculation and physical experiments that such conditions can be achieved in aerodynamic assemblies having the above parameters. Moreover, as shown in the graphs in FIGS. 17 and 18, the spacing of the aerodynamic foci begins to increase when the ratio of the horizontal tail to the center-wing span is at least 1.2: lgo / ltsn≥1.2. From the graphs in Fig.17, 18 it follows that the ratio of the range of the
Таким образом, представленная в описании совокупность признаков обеспечивает расширение области углов тангажа и высоты, в которой выполняется необходимое условие апериодической устойчивости, а также увеличение маневренности в режиме плавания и глиссирования. Степень раскрытия устройства экраноплана достаточна для реализации изобретения в промышленности с достижением заявленного технического результата.Thus, the set of features presented in the description provides an extension of the range of pitch angles and altitude at which the necessary condition of aperiodic stability is fulfilled, as well as an increase in maneuverability in the swimming and planing mode. The degree of disclosure of the ekranoplan device is sufficient to implement the invention in industry with the achievement of the claimed technical result.
Перечень позиций и обозначений к фигурам изобретения «Экраноплан»The list of positions and symbols for the figures of the invention "WIG"
1 - фюзеляж;1 - fuselage;
2 - центроплан;2 - center section;
3 - консоли;3 - consoles;
4 - горизонтальное оперение;4 - horizontal plumage;
5 - вертикальное оперение;5 - vertical plumage;
6 - элерон консоли 3;6 -
7 - пилон, соединяющий консоль 3 с центропланом 2;7 - pylon connecting the
8 - подкос горизонтального оперения 4;8 - strut
9 - форкиль вертикального оперения 5;9 - forkil
10 - собственно киль вертикального оперения 5;10 - the actual keel of the
11 - двигатель, размещенный в центроплане 2;11 - an engine located in the
12 - маршевый двигатель;12 - mid-flight engine;
13 - поплавок;13 - a float;
14 - воздушный винт;14 - propeller;
15 - кольцевой насадок воздушного винта 14;15 - annular nozzles of the
16 - балка;16 - beam;
17 - электромеханизм поворота балки 16;17 - the electromechanism of rotation of the
18 - шпангоут фюзеляжа 1;18 - frame of the
19 - одностепенной шарнир, соединяющий балку 16 с силовым набором фюзеляжа 1;19 is a single-stage hinge connecting the
20 - валопровод;20 - shafting;
21 - двухстепенной шарнир, соединяющий валопровод 20 с валом 23 двигателя 11;21 is a two-stage hinge connecting the
22 - двухстепенной шарнир, соединяющий валопровод 20 с валом 24 воздушного винта 14;22 - a two-stage hinge connecting the
23 - вал двигателя 11;23 - the shaft of the
24 - вал воздушного винта 14;24 - the shaft of the
25 - вал валопровода 20;25 -
26 - вал валопровода 20;26 -
27 - шлицевое соединение валов 25 и 26 между собой;27 - spline connection of the
28 - первое звено закрылка центроплана 2;28 - the first link of the
29 - второе звено закрылка центроплана 2;29 - the second link of the
30 - привод перемещения первого звена 28 закрылка центроплана 2;30 - drive movement of the
31 - привод перемещения второго звена 29 закрылка центроплана 2;31 - drive movement of the
32 - задний щиток центроплана 2;32 - the back cover of the
33 - привод перемещения заднего щитка 32 центроплана 2;33 - drive moving the
34 - передний щиток центроплана 2;34 - front dashboard of the
35 - привод перемещения переднего щитка 34 центроплана 2;35 - drive moving the front flap 34 of the
36 - ось вращения зависающего элерона 6;36 - axis of rotation of the hanging
37 - привод перемещения зависающего элерона 6;37 - drive moving the hanging
38 - гребной винт;38 - propeller;
39 - двигатель для маневрирования на плаву;39 - engine for maneuvering afloat;
40 - колонка привода гребного винта 38;40 -
41 - кожух колонки 40;41 -
42 - угловой редуктор трансмиссии гребного винта 38;42 - angular
43 - угловой редуктор трансмиссии гребного винта 38;43 - angular
44 - ось поворота колонки 40 трансмиссии гребного винта 38;44 - the axis of rotation of the
45 - гидроцилиндр подъема трансмиссии гребного винта 38;45 - hydraulic cylinder lifting
46 - водный руль;46 - water steering wheel;
47 - гидроцилиндр управления водным рулем 46.47 - a
lго - размах консоли 3;lgo - the span of the
lцп - размах центроплана 2;ltsp - the scope of the
Вацп - средняя аэродинамическая хорда центроплана 2;Vacp - the average aerodynamic chord of the
Ваго - средняя аэродинамическая хорда горизонтального оперения 4;Vago - the average aerodynamic chord of
Вак - средняя аэродинамическая хорда консолей 3;Vak - the average aerodynamic chord of
Sцп - площадь центроплана 2;Sc - the area of the
Sк - площадь консолей 3;Sk - the area of
Sго - площадь горизонтального оперения 4;Sgo - the area of
Lго - плечо горизонтального оперения 4;Lgo - shoulder of the
Lк - плечо консоли 3;Lк -
ХЦМ - координата центра масс экраноплана;X CM - the coordinate of the center of mass of the ekranoplan;
Х0,25Ваго - координата аэродинамического фокуса горизонтального оперения 4;X 0.25 Wago - coordinate of the aerodynamic focus of the
Х0,25Вак - координата аэродинамического фокуса консоли 3;X 0.25 Vac - the coordinate of the aerodynamic focus of the
λ≥L2/S - удлинение составного крыла экраноплана;λ≥L 2 / S - lengthening of the composite wing of the winged wing;
λцп=Lцп2/Sцп - удлинение центроплана 2;λcp = Lcp 2 / Scc - extension of the
Аго=Sго*Lго/(Sцп*Вацп) - статический момент горизонтального оперения 4;Ago = Sgo * Lgo / (Sсп * Вапп) - static moment of
Ак=Sк*Lк/(Sцп*Вацп) - статический момент консолей 3;Ak = Sк * Lк / (Sсп * Вапп) - static moment of
ψП - поперечный угол установки пилона 7;ψ P - transverse installation angle of the
ψК - поперечный угол установки консолей 3.ψ K is the transverse installation angle of the
Claims (13)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011118517/11A RU2466888C1 (en) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | Hovercraft |
PCT/RU2012/000359 WO2012154083A2 (en) | 2011-05-10 | 2012-05-05 | Wing-in-ground-effect vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011118517/11A RU2466888C1 (en) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | Hovercraft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2466888C1 true RU2466888C1 (en) | 2012-11-20 |
Family
ID=47139850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011118517/11A RU2466888C1 (en) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | Hovercraft |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2466888C1 (en) |
WO (1) | WO2012154083A2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2546048C1 (en) * | 2013-11-20 | 2015-04-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method for stabilisation of flight of ram wing surface effect vehicle and ram wing surface effect vehicle implementing this method |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2716303C1 (en) * | 2019-07-30 | 2020-03-11 | Виктор Георгиевич Сергеев | Ground-effect vehicle |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2099217C1 (en) * | 1995-12-29 | 1997-12-20 | Колганов Вачеслав Васильевич | Wing-in-ground effect craft, its take-off and landing gear and wing folding actuator |
RU2185979C2 (en) * | 1998-03-16 | 2002-07-27 | Макаров Юрий Васильевич | Wing-in-ground effect craft |
DE10043863C1 (en) * | 2000-09-04 | 2001-12-13 | Blum Albert | Ground effect vehicle has hull for allowing take-off and landing on water and propeller screw selectively moved between stowed position and working position |
RU2254250C2 (en) * | 2002-07-22 | 2005-06-20 | Мартиросов Роллан Гургенович | Ground-effect craft |
RU2286268C2 (en) * | 2003-10-29 | 2006-10-27 | Виктор Георгиевич Сергеев | Wing-in-ground-effect craft |
UA83820C2 (en) * | 2005-09-13 | 2008-08-26 | Геннадий Алексеевич Павлов | AERODYNAMIC CRAFT and its takeoff and landing assembly |
-
2011
- 2011-05-10 RU RU2011118517/11A patent/RU2466888C1/en not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-05-05 WO PCT/RU2012/000359 patent/WO2012154083A2/en active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2546048C1 (en) * | 2013-11-20 | 2015-04-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method for stabilisation of flight of ram wing surface effect vehicle and ram wing surface effect vehicle implementing this method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012154083A8 (en) | 2013-01-10 |
WO2012154083A3 (en) | 2013-02-28 |
WO2012154083A2 (en) | 2012-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3559921A (en) | Standing take-off and landing vehicle (a gem/stol vehicle) | |
US6113028A (en) | Amphibious aircraft | |
RU2310583C2 (en) | Amphibious convertible helicopter | |
CN101559832A (en) | Fast hybrid helicopter with large range | |
CA3141442A1 (en) | Multi-modal vehicle | |
EP0533915A4 (en) | Rotor flap apparatus and method | |
US20230086655A1 (en) | Variable-sweep wing aerial vehicle with vtol capabilites | |
CN201023656Y (en) | Ground effect aircraft | |
CN113232832A (en) | Amphibious aircraft | |
WO2006043978A2 (en) | Amphibian delta wing jet aircraft | |
RU2668000C1 (en) | Amphibious aircraft of "flying wing" scheme | |
WO2015035493A1 (en) | Aircraft landing gear and method | |
RU2264951C1 (en) | Hydroconverti ground-effect craft | |
US7188580B1 (en) | Variable-geometry graduated surface-foil for wing-in-ground effect vehicles | |
RU2283795C1 (en) | Multi-purpose vertical takeoff and landing aircraft | |
RU2466888C1 (en) | Hovercraft | |
RU2099217C1 (en) | Wing-in-ground effect craft, its take-off and landing gear and wing folding actuator | |
CN110576947A (en) | Water take-off and landing device of airplane | |
RU2629463C1 (en) | Ekranoplan of integrated aerogydrodynamic compound | |
RU2082651C1 (en) | Light flying vehicle | |
US1869871A (en) | Airplane | |
US5018686A (en) | Hydrodynamic lift for flying boats or sea planes | |
CN1206130C (en) | Multifunctional airplane and application thereof | |
RU2286268C2 (en) | Wing-in-ground-effect craft | |
US20030173454A1 (en) | All terrain aircraft (ATA) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200511 |