RU2562675C1 - Development of air cushion by redirection of jet for short takeoff - Google Patents
Development of air cushion by redirection of jet for short takeoff Download PDFInfo
- Publication number
- RU2562675C1 RU2562675C1 RU2014142416/11A RU2014142416A RU2562675C1 RU 2562675 C1 RU2562675 C1 RU 2562675C1 RU 2014142416/11 A RU2014142416/11 A RU 2014142416/11A RU 2014142416 A RU2014142416 A RU 2014142416A RU 2562675 C1 RU2562675 C1 RU 2562675C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- jet
- air cushion
- runway
- takeoff
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к способам улучшения взлетно-посадочных характеристик (ВПХ) летательного аппарата (ЛА) с помощью специальных платформ, установленных на взлетно-посадочных полосах (ВПП).The invention relates to aircraft, in particular, to methods for improving the take-off and landing performance (HPH) of an aircraft (LA) using special platforms mounted on the runways.
Уровень техникиState of the art
Из настоящего уровня техники известны различные патенты и схемы отражателей реактивных струй, которые исключают неблагоприятные эффекты последних на окружающую среду. В патенте US 3080937А, опуб. 12.03.1963, предложено применить отражатель реактивных струй, который также служит для уменьшения шума, произведенного газотурбинным двигателем ЛА. Это осуществляется путем перенаправления струй вверх с помощью ряда флюгеров, установленных последовательно под определенной конфигурацией с целью достижения вертикального перенаправления.Various patents and jet jet reflector designs are known in the art, which eliminate the adverse environmental effects of the latter. In patent US 3080937A, publ. 03/12/1963, it was proposed to use a jet jet reflector, which also serves to reduce the noise produced by an aircraft gas turbine engine. This is done by redirecting the jets up using a series of weathervanes installed sequentially under a specific configuration in order to achieve vertical redirection.
Кроме того, в патенте US 4173323А, опуб. 06.11.1979, предлагается применить устройство, осуществляющее функцию сокращения разбега путем снабжения конца ВПП палубы рампой, изгибающейся продольно вверх для выполнения короткого взлета. Это обеспечивает большой угол атаки ЛА при разбеге, что увеличивает взлетную подъемную силу и сокращает время и расстояние до момента достижения скорости отрыва. Кроме того, рассматриваемые ВПП содержат на краю вспомогательную рампу, служащую для подачи определенного момента тангажа при взлете. Для повышения функциональности такой схемы в патенте US 4267991А, опуб. 19.05.1981, дополнительно предлагается использовать складываемые портативные «мобильные» ВПП для самолетов категории Харриера и других подобных самолетов с трехколесными шасси. Для перевозки портативных ВПП используется специальный грузовик.In addition, in patent US 4173323A, publ. 11/06/1979, it is proposed to use a device that performs the function of reducing the take-off run by supplying the end of the runway deck with a ramp that bends longitudinally upwards to perform a short take-off. This provides a large angle of attack of the aircraft during take-off, which increases take-off lift and reduces the time and distance until the separation speed is reached. In addition, the runways under consideration contain an auxiliary ramp at the edge, which serves to supply a certain moment of pitch during take-off. To improve the functionality of such a scheme in the patent US 4267991A, publ. 05/19/1981, it is additionally proposed to use folding portable "mobile" runways for aircraft of the Harrier category and other similar aircraft with three-wheeled landing gears. A special truck is used to transport portable runways.
Известен другой способ короткого взлета, предложенного в патенте US 7594624 В2 опуб. 29.09.2009, где летательный аппарат базируется на раздвижной наклонной платформе, обеспечивающей летательному аппарату начальный угол атаки. Платформа, начиная с точки старта, ускоряется с помощью направляющего устройства, т.е. рельса, и специального катапультирующего привода до определенного расстояния, где запускается на максимальном режиме силовая установка.There is another method for short take-off proposed in the patent US 7594624 B2 publ. 09/29/2009, where the aircraft is based on a sliding inclined platform, providing the aircraft with an initial angle of attack. The platform, starting from the starting point, is accelerated using a guiding device, i.e. rail, and a special catapult drive to a certain distance, where the power plant is launched at maximum speed.
Наиболее близким по конструктивной сущности к заявляемому нами изобретению является способ, далее устройство, в патенте US 2974910А, опуб. 14.03.1961, где предлагается использовать изогнутый или полукружный отражатель реактивных струй, который в свою очередь направляет их далеко вертикально. Данный отражатель прикрепляется к поверхности ВПП на определенном расстоянии для оптимального улавливания струй. Следует отметить, что рассматриваемая схема не является исключительной для осуществления функции отражения реактивных струй, так как устройства и механизмы могут быть выполнены в разных конструкциях.The closest in structural essence to the claimed invention is a method, further a device, in patent US 2974910A, publ. 03/14/1961, where it is proposed to use a curved or semicircular reflector of jet jets, which in turn directs them far vertically. This reflector is attached to the surface of the runway at a certain distance for optimal capture of the jets. It should be noted that the considered circuit is not exclusive for the implementation of the reflection function of jet jets, since devices and mechanisms can be made in different designs.
Известным недостатком изложенных технических решений является то, что большая мощность, создаваемая реактивными струями, не используется для реализации какой-либо другой функции, подобной предложенной нами для создания воздушной подушки под летательным аппаратом, что улучшает его ВПХ.A well-known drawback of the described technical solutions is that the large power created by the jet jets is not used to implement any other function, similar to that we proposed for creating an air cushion under the aircraft, which improves its HPC.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей, на решение которой направлен предложенный способ, является обеспечение оптимального использования реактивных струй летательного аппарата, особенно на авианосцах.The task to which the proposed method is aimed is to ensure the optimal use of jet jets of an aircraft, especially on aircraft carriers.
Достигаемый от применения предложенного способа технический результат заключается в улучшении взлетно-посадочных характеристик летательного аппарата и уменьшении его разбега.Achievable from the application of the proposed method, the technical result consists in improving the take-off and landing characteristics of the aircraft and reducing its take-off.
Технический результат достигается тем, что способ создания воздушной подушки увеличивает подъемную силу несущих поверхностей ЛА при разбеге, преимущественно, путем перенаправления реактивных струй изогнутым отражателем, изготовленным из жаропрочного материала, к нижней поверхности крыльев и фюзеляжа, создавая, в итоге, подъемную силу, участвующую в улучшении ВПХ и уменьшении требуемого расстояния разбега до отрыва ЛА от ВПП. Поверхность ВПП выполняется в виде перенаправляющей сетки, имеющей маленькие поперечные отверстия и служащей для направления реактивных струй, отраженных под углом 30°-45° градусов от улавливающего отражателя к трубе, находящейся под ВПП с расширяющим диаметром, за входом в которую устанавливается начальная криволинейная стена, направляющая реактивные струи к выходу с помощью конечной криволинейной стены, причем описанная труба дополнительно содержит встроенную блокирующую панель для предотвращения неблагоприятной утечки реактивных струй из ее средней части. Продолжительность процесса создания воздушной подушки до момента отрыва летательного аппарата поддерживается путем ускоренного слежения за ним всей конструкцией, скользящей на рельсах с помощью маленьких колес.The technical result is achieved by the fact that the method of creating an air cushion increases the lifting force of the aircraft bearing surfaces during take-off, mainly by redirecting the jet jets with a curved reflector made of heat-resistant material to the lower surface of the wings and fuselage, creating, as a result, the lifting force involved in Improving the HPV and reducing the required takeoff distance to the separation of the aircraft from the runway. The surface of the runway is made in the form of a redirectional grid, which has small transverse openings and serves to direct jet jets reflected at an angle of 30 ° -45 ° degrees from the capture reflector to a pipe located under the runway with an expanding diameter, the entrance to which is installed an initial curved wall, guiding the jet to the exit using the final curved wall, and the described pipe additionally contains an integrated blocking panel to prevent adverse leakage of jet jets from its middle part. The duration of the process of creating an air cushion until the moment the aircraft is torn off is supported by accelerated tracking of the entire structure, sliding on rails using small wheels.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Реализация данного изобретения далее излагается со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The implementation of the present invention is further described with reference to the accompanying drawings, in which:
фиг. 1а - схематично изображено поперечное сечение установки перенаправления реактивных струй к нижним несущим поверхностям ЛА.FIG. 1a is a schematic cross-sectional view of a jet stream redirection unit to lower aircraft bearing surfaces.
фиг. 1б - схематично изображено продольное сечение установки перенаправления реактивных струй к нижним несущим поверхностям ЛА.FIG. 1b - schematically shows a longitudinal section of the installation of redirection of jet jets to the lower bearing surfaces of the aircraft.
Предложенный способ перенаправления струй тяги 3 летательного аппарата (ЛА) включает в себя улавливающий отражатель 4, имеющий криволинейный профиль для улавливания выброшенной струи тяги 3. Струи тяги с помощью перенаправляющей сетки 4, представляющей собой поверхность взлетно-посадочного полоса (ВПП), проходят через трубу 10, где их температура снижается в процессе расширения. В конце трубы 10 струи тяги заново перенаправляются с помощью конечной криволинейной стены 12 и сетки 5. Блокирующая панель 11 используется так, чтобы предотвратить утечку струи тяги в случае вертикального течения при прохождении струи через трубу 10. Требование к постоянству создания воздушной подушки во время разбега осуществляется специальным механизмом скольжения всей направляющей установки на рельсах 8, с применением соответствующих колес 7.The proposed method of redirecting thrust jets 3 of an aircraft (LA) includes a catching
Система работает следующим образом: возвращаясь к фиг. 1а, где показан улавливающий отражатель 4 реактивных струй 3, который размещается позади сопла реактивного двигателя ЛА 2 на расстоянии, достаточном для обеспечения оптимального улавливания наиболее ламинарных струй 3. Улавливающий отражатель 4, охлаждаемый специальным методом для выдержки температур свыше 1250°C, может быть изготовлен из алюминиевого сплава или жаропрочного металла. Размеры рассматриваемого улавливающего отражателя 4, имеющего криволинейный профиль (изогнутую или полусферическую форму), как правило, зависят от мощности реактивного двигателя и расстояния от сопла 2 до установки улавливающего отражателя 4.The system operates as follows: returning to FIG. 1a, which shows the
К данному улавливающему отражателю 4 присоединяется, соответствующим методом, изогнутая направляющая панель 6 под поверхностью ВПП, служащая для наклонения входящих струй к выходу из трубы 10, расположенной под перенаправляющей сеткой 5. Перенаправляющая сетка 5 представляет собой взлетно-посадочную полосу (ВПП), способную выдержать вес эксплуатируемого ЛА 1 и температуру улавливаемых и перенаправляемых к ней реактивных струй 3, поэтому она изготавливается из высокопрочных жестких металлов, обладающих хорошими показателями теплостойкости и износостойкости. Толщина сетки 5 зависит от веса эксплуатируемых ЛА 1. Проникновение реактивных струй 3 реализуется с помощью многочисленных маленьких отверстий (см. на фиг. 1б), наклоненных вдоль профиля сетки 5 под углом (30°-45°) градусов для достижения оптимального перенаправления с наименьшей потерей мощности струйного течения, образуемой за счет вихревого сопротивления над сеткой 5. С целью достижения оптимальной аэродинамической обтекаемости струй рекомендуется выполнить отверстия с неострыми краями. После прохождения перенаправленных струй 3 через сетку 5 они охлаждаются в трубе 10 для устранения их неблагоприятных эффектов на ЛА и его агрегаты. Высокая температура и сильный обдув могут повредить некоторые части обшивки, навигационные фонари, различные датчики и полезные нагрузки, такие как топливные баки и вооружение, расположенные на нижней поверхности ЛА 1. Охлаждение может быть осуществлено за счет использования термодинамических явлений, например, процесса расширения струйного течения 3 в трубе 10, выполненной с уменьшенным, в некоторой степени, диаметром входного канала по сравнению с выходным. Кроме того, в качестве дополнительного способа охлаждения можно применить, к примеру, смешение проходящих струй с холодным течением, что, в итоге реализует эффективное формирование искусственной воздушной подушки с безопасными параметрами температуры и скорости обдува.A
Перенаправляющая стена 12, имеющая изогнутый профиль, противоположный направлению панели 6, служит для повторного направления струйного течения 3 в сторону нижней части несущих поверхностей ЛА 1. Это объясняется созданием воздушной подушки за счет струй, которые выходят под углом, равным углу наклона отверстий перенаправляющей сетки 5. Преимущество такого подхода заключается в том, чтобы избежать помпажа компрессора реактивного двигателя, который может произойти в случае реализации вертикального обдува, и обеспечить исходный угол атаки набегающего потока (αи), т.е. угол обдува струй воздушной подушки (см. фиг. 1а). Описанная обстановка своей принципиальной компоновкой играет роль в улучшении взлетно-посадочных характеристик (ВПХ) ЛА 1, так как в результате этого процесса создается начальная подъемная сила, модуль вектора которой складывается с модулем вектора подъемной силы от несущих поверхностей, равный нулю во время стоянки ЛА 1 (нулевая скорость). Таким образом, мы осуществляем способ создания воздушной подушки, улучающей ВПХ ЛА 1.The redirecting
При разбеге по ВПП резко возрастает скорость ЛА 1 до скорости отрыва, при которой подъемная сила от несущих поверхностей достигает достаточного для преодоления силы тяжести значения. В этом процессе крылья являются наиболее важными элементами обычной схемы летательных аппаратов. Однако в случае применения предложенного нами способа расстояние разбега должно сокращаться только в том случае, если соблюдается условие создания воздушной подушки вдоль всей ВПП до отрыва ЛА 1. Несмотря на то, что мы не рассматриваем в данном изобретении устройство, осуществляющее предложенный нами способ. Стоит отметить, что в общем виде подход к реализации этого требования обусловлен слежением за ЛА 1 предложенной установкой перенаправления. Следовательно, на фиг. 1а представлен схематично простейший принцип слежения, на основе которого при разгоне ЛА 1 целая установка специальным механизмом скользит на рельсах 8 с помощью соответствующих маленьких колес 7, с ускорением, равным ускорению разгона ЛА 1 при разбеге. Механизм может включить в себя различные механические, электрические и электронные системы, реализующие функцию слежения. При таком процессе складываются векторы обдува струй воздушной подушкой и подъемной силы, приводя к достижению скорости отрыва за время и расстояние сравнительно меньше требуемых в случае использования лишь несущих поверхностей.During the runway run-up, the speed of
Внедрение данного способа может быть эффективно и широко реализовано на наземных аэродромах или палубах с целью уменьшения разбега летательных аппаратов, что расширяет эксплуатационные возможности тех или иных ВПП.The implementation of this method can be effectively and widely implemented at ground airfields or decks in order to reduce the takeoff of aircraft, which extends the operational capabilities of various runways.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014142416/11A RU2562675C1 (en) | 2014-10-21 | 2014-10-21 | Development of air cushion by redirection of jet for short takeoff |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014142416/11A RU2562675C1 (en) | 2014-10-21 | 2014-10-21 | Development of air cushion by redirection of jet for short takeoff |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2562675C1 true RU2562675C1 (en) | 2015-09-10 |
Family
ID=54073753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014142416/11A RU2562675C1 (en) | 2014-10-21 | 2014-10-21 | Development of air cushion by redirection of jet for short takeoff |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2562675C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610317C1 (en) * | 2015-10-05 | 2017-02-09 | Зухаир Мохаммед Ахмед Мубарак Ба | Jet blast conversion aircraft launching assembly for reduction of run |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4541594A (en) * | 1980-12-22 | 1985-09-17 | General Dynamics Corporation | Takeoff and landing platform for V/STOL airplane |
RU2316453C1 (en) * | 2006-03-21 | 2008-02-10 | Эдуард Дмитриевич Житников | Aircraft alighting gear |
RU2408504C2 (en) * | 2008-05-15 | 2011-01-10 | Евгений Моисеевич Медем | Method of aircraft take-off and landing airfield support |
RU2453479C1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-06-20 | Евгений Моисеевич Медем | Method of aircraft takeoff and landing control |
-
2014
- 2014-10-21 RU RU2014142416/11A patent/RU2562675C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4541594A (en) * | 1980-12-22 | 1985-09-17 | General Dynamics Corporation | Takeoff and landing platform for V/STOL airplane |
RU2316453C1 (en) * | 2006-03-21 | 2008-02-10 | Эдуард Дмитриевич Житников | Aircraft alighting gear |
RU2408504C2 (en) * | 2008-05-15 | 2011-01-10 | Евгений Моисеевич Медем | Method of aircraft take-off and landing airfield support |
RU2453479C1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-06-20 | Евгений Моисеевич Медем | Method of aircraft takeoff and landing control |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610317C1 (en) * | 2015-10-05 | 2017-02-09 | Зухаир Мохаммед Ахмед Мубарак Ба | Jet blast conversion aircraft launching assembly for reduction of run |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7823840B2 (en) | Systems and methods for control of engine exhaust flow | |
US7878458B2 (en) | Method and apparatus for enhancing engine-powered lift in an aircraft | |
JP4771886B2 (en) | Infrared suppression device and method | |
US9637218B2 (en) | Aircraft with forward sweeping T-tail | |
US20170158341A1 (en) | Methods and apparatus to vary an air intake of aircraft engines | |
RU2015122873A (en) | OUTPUT SYSTEMS IN SPACE (OPTIONS) | |
EP2681111B1 (en) | A draining device | |
JP6806474B2 (en) | Intake flow limiter | |
CN105317792A (en) | Drag reduction technology by installing shell and casing combination | |
CA2875090A1 (en) | Turbofan engine with convergent - divergent exhaust nozzle | |
AU2020201562A1 (en) | Jet-turbine and jet-ventilator | |
JP4873505B2 (en) | Low noise aircraft | |
RU2562675C1 (en) | Development of air cushion by redirection of jet for short takeoff | |
EP1413721B1 (en) | Active ground vortex suppression system for an aircraft engine | |
EP3306067A1 (en) | System and method for reduction of turbine exhaust gas impingement on adjacent aircraft structure | |
US6668638B2 (en) | Active vortex control with moveable jet | |
CN105173064A (en) | Method for controlling transonic-speed buffering by tangential narrow-slit gas blowing and gas blowing device | |
RU2610317C1 (en) | Jet blast conversion aircraft launching assembly for reduction of run | |
CA2666190C (en) | Nacelle drag reduction device for a turbofan gas turbine engine | |
RU2604951C1 (en) | Short takeoff and landing aircraft | |
Hegen et al. | Investigation of aircraft performance with deployed thrust reversers in DNW | |
Guillot et al. | Delay of vortex breakdown over a delta wing via near-core blowing | |
WO2020217304A1 (en) | Sclosed circulation vertical rising system | |
KR20140078532A (en) | Vertical take off and landing system of flight object | |
RU2724026C1 (en) | Method of reducing effect of icing on aerodynamic surface |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161022 |