RU2730302C2 - Cargo hovercraft with controlled air cushion and method of operation thereof - Google Patents
Cargo hovercraft with controlled air cushion and method of operation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2730302C2 RU2730302C2 RU2017135646A RU2017135646A RU2730302C2 RU 2730302 C2 RU2730302 C2 RU 2730302C2 RU 2017135646 A RU2017135646 A RU 2017135646A RU 2017135646 A RU2017135646 A RU 2017135646A RU 2730302 C2 RU2730302 C2 RU 2730302C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuselage
- wings
- cargo
- ekranoplan
- fan power
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- B60V3/08—Aircraft, e.g. air-cushion alighting-gear therefor
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке, в частности, к экранопланам.The invention relates to vehicles on an air cushion, in particular to ekranoplans.
Известны экранопланы, выполненные по схеме «составное крыло», использующие в качестве взлетно-посадочного устройства поддув воздушными струями под крыло.Known ekranoplanes made according to the "composite wing" scheme, using as a take-off and landing device blowing air jets under the wing.
В качестве аналога можно рассмотреть патент [1] на экраноплан, содержащий фюзеляж, крылья с вертикальными и горизонтальными оперениями, вентиляторные силовые установки с приводом от ГТД и взлетно-посадочное устройство с поплавками и средствами отклонения струи газа под крыло.As an analogue, we can consider a patent [1] for an ekranoplane containing a fuselage, wings with vertical and horizontal empennages, fan power plants driven by a gas turbine engine and a take-off and landing device with floats and means for deflecting the gas stream under the wing.
Однако струи, направленные под нижнюю часть крыла, не обеспечивают нужный гидродинамический эффект в полной мере.However, the jets directed under the lower part of the wing do not fully provide the desired hydrodynamic effect.
В качестве аналога можно рассмотреть патент [2] на экраноплан, содержащий фюзеляж, крылья с вертикальными и горизонтальными оперениями, вентиляторные силовые установки с приводом от ГТД и у которого верхняя поверхность кормовой части фюзеляжа оснащена люком, соединенным с фюзеляжем с возможностью его перемещения относительно фюзеляжа.As an analogue, we can consider a patent [2] for an ekranoplan containing a fuselage, wings with vertical and horizontal empennages, fan power plants driven by a gas turbine engine and in which the upper surface of the aft fuselage is equipped with a hatch connected to the fuselage with the possibility of its movement relative to the fuselage.
Но и этот экраноплан не использует возможность управления воздушной подушкой.But this ekranoplan also does not use the ability to control the air cushion.
В качестве прототипа выбран патент [3] содержащий фюзеляж 1 днищем 2 и отсеками 3 для перевозки стандартных контейнеров 4 и лобовыми стенками 5 для разгрузки контейнеров 4. крыльями 6 днищем 7 фюзеляжа 1 и вентиляторные силовые установки 8 с приводом от ГТД 9,As a prototype, a patent [3] was chosen containing a
К особенностям такого экраноплана относится то, что вентиляторные силовые установки снабжены средствами отклонения струй газа, попадающих под нижние части крыльев 6 экраноплана.The features of such an ekranoplan include the fact that the fan power plants are equipped with means for deflecting gas jets falling under the lower parts of the
К недостаткам такого экраноплана относится то, что он приспособлен только для старта с водной поверхности и не приспособлен для посадки на классические взлетные полосы, существенно снижая возможности загрузки и разгрузки в несколько раз. Динамическая воздушная подушка в таком экраноплане создается только за счет полета на малой высоте и создания статического повышенного давления под нижней частью крыльев, снижения негативного влияния концевых вихрей на крыльях. К недостаткам такого экраноплана относится и неэффективный способ повышения давления статического давления под нижней частью крыльев за счет струй газа. Существенное увеличения количества струй воздуха невозможно без новых идей. Динамическая составляющая давления из-за струи незначительна, а соотношения размера струи с площадью крыла говорит о том, что оптимальным решением является бесконечное количества струй подаваемых под крылья и фюзеляж является способ выдавливая газа через пористые вставки. К недостаткам относится и то, что эта технология распространяется только на нижней частью крыльев, в то время как многократно большая площадь под фюзеляжем формируется только за счет аэродинамического экрана, который формируется только на высоте от 3 до 12 метров. К недостаткам такого экраноплана относится и высокая аварийность при большом волнении. Аэродинамическое качество или совершенность, подтверждающие эффективность и экономичность экраноплана обычно в 2-3 выше, чем у классических летательных аппаратов и достигает до 50-60 только на очень малых высотах, сравнимых с размером хорды крыла. Для современных летательных аппаратов совершенство [т.е. отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению] не выше 20 безразмерных единиц. Особое внимание надо обратить на то, что струи под нижнее крыло формируются в одном напрвлении, а струи через пористые вставки - в противоположном направлении, создавая преимущественно статическое давление под всей нижней поверхностью не только крыльев 6, а всей нижней поверхности днища 2 фюзеляжа 1. Предложенный способ конечно нуждается в экспериментальной проверке при продувке крыла в ЦАГИ.The disadvantages of such an ekranoplan include the fact that it is adapted only for launching from the water surface and is not adapted for landing on classical runways, significantly reducing the possibilities of loading and unloading several times. A dynamic air cushion in such an ekranoplane is created only by flying at low altitude and creating a static high pressure under the lower part of the wings, reducing the negative effect of tip vortices on the wings. The disadvantages of such an ekranoplan include an ineffective method of increasing the static pressure under the lower part of the wings due to gas jets. A significant increase in the number of air jets is impossible without new ideas. The dynamic component of the pressure due to the jet is insignificant, and the ratio of the jet size to the wing area suggests that the optimal solution is an infinite number of jets supplied under the wings and the fuselage is a method of squeezing out gas through porous inserts. The disadvantages include the fact that this technology applies only to the lower part of the wings, while the many times larger area under the fuselage is formed only due to the aerodynamic screen, which is formed only at a height of 3 to 12 meters. The disadvantages of such an ekranoplan also include a high accident rate in high seas. The aerodynamic quality or perfection, confirming the efficiency and economy of an ekranoplan, is usually 2-3 times higher than that of classical aircraft and reaches 50-60 only at very low altitudes, comparable to the size of the wing chord. For modern aircraft, perfection [i.e. the ratio of lift to frontal resistance] is not higher than 20 dimensionless units. Particular attention should be paid to the fact that the jets under the lower wing are formed in one direction, and the jets through the porous inserts - in the opposite direction, creating predominantly static pressure under the entire lower surface of not only the
Этот же патент используется и в качестве прототипа при рассмотрении способа работы экраноплана.The same patent is used as a prototype when considering the way the ekranoplan works.
Предлагаемый грузовой экраноплан содержит фюзеляж с днищем и отсеками для перевозки стандартных контейнеров и лобовыми стенками для разгрузки контейнеров, крыльями, днищем, фюзеляжа и вентиляторные силовые установки с приводом от ГТД.The proposed cargo ekranoplan contains a fuselage with a bottom and compartments for transporting standard containers and frontal walls for unloading containers, wings, bottom, fuselage and fan power units driven by a gas turbine engine.
Отличительной особенность предлагаемого грузового экраноплана является то, что под нижней частью крыльев и фюзеляжа эквидистантно им расположены с зазором вставки из пористого материала, причем зазоры соединены с вентиляторными силовыми установками. Другими отличительными признаками можно признать то, что зазоры в крыльях и фюзеляже соединены с вентиляторными силовыми установками независимо друг от друга, и то, что пористые вставки выполнены из нержавеющей стали, а внутри зазора жестко установлены перегородки с отверстиями.A distinctive feature of the proposed cargo ekranoplan is that under the lower part of the wings and fuselage, inserts made of porous material are equidistantly spaced with a gap, and the gaps are connected to the fan power plants. Other distinctive features include the fact that the gaps in the wings and the fuselage are connected to the fan power units independently of each other, and that the porous inserts are made of stainless steel, and partitions with holes are rigidly installed inside the gap.
На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый грузовой экраноплан, содержащий фюзеляж 1 с днищем 2 и отсеками 3 для перевозки стандартных контейнеров 4 и лобовыми стенками 5 для разгрузки контейнеров 4, крыльями 6, днищем 2 фюзеляжа 1 и вентиляторные силовые установки 8 с приводом от ГТД 9. Под цифрой 12 условно показана динамическая воздушная подушка. Под нижней частью крыльев 6 и фюзеляжа 1 эквидистантно им расположены с зазором 10 вставки из пористого материала 11, причем зазоры 10 соединены с вентиляторными силовыми установками 8. Другими отличительными признаками можно признать то, что зазоры 10 в крыльях 6 и фюзеляже 2 соединены с вентиляторными силовыми установками 8 независимо друг от друга, и то, что пористые вставки 11 выполнены из нержавеющей стали, а внутри зазора 10 жестко установлены перегородки 13 с отверстиями 14.FIG. 1 schematically shows the proposed cargo ekranoplan, containing a
На фиг. 2 изображено отдельно фюзеляж 1 с днищем 2 и отсеками 3 для перевозки стандартных контейнеров 4 и лобовыми стенками 5 для разгрузки контейнеров 4, крыльями 6 днищем 2 фюзеляжа 1 и вентиляторные силовые установки 8 с приводом от ГТД 9.FIG. 2 shows a
На фиг. 3 изображено отдельно поперечное сечение крыла 6, у которого зазоры 10 соединены с вентиляторными силовыми установками 8, пористые вставки 11 выполнены из нержавеющей стали, а внутри зазора 10 жестко установлены перегородки 13 с отверстиями 14.FIG. 3 shows a separate cross-section of the
Поскольку зазоры 10 в крыльях 6 и фюзеляже 2 соединены с вентиляторными силовыми установками 8 независимо друг от друга, то при полете свыше 1000 метров эффективное регулирование направлением полета может осуществляться перераспределением подачи воздуха через пористые вставки 11 между левым и правым крыльями 6.Since the
Выполнение пористых вставок 11 из нержавеющей стали особенно важно при старте с поверхности воды и избежания коррозии ввиду прямого контакта с морской водой.The implementation of porous
Выполнение внутри зазоров 10 жестко установленных перегородки 13 с отверстиями 14 позволяет перераспределить воздушные потоки по всей внутренней площади крыла и обеспечит нужную прочность крыльев 6.Performing inside the
Работает предлагаемый грузовой экраноплан следующим образом. При погрузочно-разгрузочных работах лобовые стенки 5 опущены и выполняют роль грузового трапа. На фиг. 2 эта позиция изображена в виде штрихпунктирных линий. После загрузки стандартными контейнерами 4 лобовые стенки 5 переводятся в рабочее положение и фиксируются защелками, которые на рис. 2 не показаны. Фиксация рабочего положения выведена на пульт управления. Операция очень важная, поскольку взлет с поверхности воды может сопровождаться нежелательным заполнением грузовых отсеков водой. Движение лобовых стенок 5 реализуется с помощью гидравлического привода.The proposed cargo ekranoplan works as follows. During loading and unloading operations, the
Взлет и посадка экраноплана с воды и суши мало отличимы. При старте с воды нужен набор поплавков - скегов {на рис. не показаны}. При старте с классического аэродрома на суше часть воздушного потока от вентиляторных силовых установок 8 с приводом от ГТД 9 направляется через пористые вставки 11 под фюзеляж 2 и крылья 6, а часть на разбег и формирование динамической газовой подушки. После взлета и набора определенной высоты соотношение потоков перераспределяется между стартовыми и маршевыми силовыми установками 8.The takeoff and landing of the ekranoplan from water and land are little distinguishable. When starting from the water, you need a set of floats - skegs {in Fig. not shown}. When starting from a classic airfield on land, a part of the air flow from the
Основная часть грузов, доставляемых по «шелковому пути» из Китая в другие страны, доставляются морем, по причине дешевизны перевозки.The bulk of goods delivered along the Silk Road from China to other countries are delivered by sea, due to the cheapness of transportation.
Основной недостаток такой перевозки - медленный процесс. Перевозка классическими летательными аппаратами быстра, но существенно дороже. Предлагаемый грузовой экраноплан может занять промежуточное положение, которое никем не занято. В этом заинтересован прежде всего Китай, как мировой экономический лидер, и получить финансирование на реализацию такого проекта можно получить в банковских структурах КНР. Такой грузовой экраноплан может быть востребован и при замене контейнеров 4 на нечто интересное для МО РФ. В прессе есть информация, что РФ восстанавливает производство экранопланов для этой цели. Заманчивым вариантом можно признать переброску таким экранопланом грузов надо льдами северного морского пути.The main disadvantage of such transportation is the slow process. Transportation by classic aircraft is fast, but significantly more expensive. The proposed cargo ekranoplan can take an intermediate position, which is not occupied by anyone. China, as a world economic leader, is primarily interested in this, and financing for the implementation of such a project can be obtained from the banking structures of the PRC. Such a cargo ekranoplan can be in demand when replacing containers 4 with something interesting for the RF Ministry of Defense. There is information in the press that the Russian Federation is restoring the production of ekranoplanes for this purpose. A tempting option can be considered the transfer of such ekranoplan cargo over the ice of the northern sea route.
Достоинством такого грузового экраноплана является то, что после взлета с любого аэродрома, водного или сухопутного, он благодаря формированию воздушной подушки на новых принципах может летать на несколько метров выше любой волны или ледяного тороса. Для практической разработки такого аппарата нужны турбореактивные двигатели с усиленной степенью двухконтурности или вентиляторные силовые установки 8 с приводом от ГТД 9. Межконтинентальные перелеты могут базироваться как при старте с воды, так и при старте и посадке на сухопутных аэродромах, что существенно упрощает погрузку- разгрузку контейнеров 4 типа М-2 ULD размерами 3,0×3,4×25,5 м. Отдельно отметим, что производство труб и пластин из пористой нержавеющей стали давно освоено промышленностью России и Казахстана и пока имеет проблемы только с реализаций этого товара.The advantage of such a cargo ekranoplan is that after takeoff from any airfield, water or land, thanks to the formation of an air cushion on the basis of new principles, it can fly several meters higher than any wave or ice hummock. For the practical development of such an apparatus, turbojet engines with an enhanced bypass ratio or
Патентная информация, принятая во внимание:Patent information taken into account:
1. Патент РФ №2286268 на Экраноплан1. RF patent №2286268 for WIG.
2. Патент РФ №2471660 на Экраноплан2. RF patent №2471660 for the Ekranoplan
3. Статья «Монстр на экране» Журнал «Популярная механика», май 2017 года, май 2017 года, с. 38-39. Копия статьи прилагается.3. Article "Monster on the Screen" Popular Mechanics Magazine, May 2017, May 2017, p. 38-39. A copy of the article is attached.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017135646A RU2730302C2 (en) | 2017-10-06 | 2017-10-06 | Cargo hovercraft with controlled air cushion and method of operation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017135646A RU2730302C2 (en) | 2017-10-06 | 2017-10-06 | Cargo hovercraft with controlled air cushion and method of operation thereof |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017135646A RU2017135646A (en) | 2019-04-09 |
RU2017135646A3 RU2017135646A3 (en) | 2020-01-21 |
RU2730302C2 true RU2730302C2 (en) | 2020-08-21 |
Family
ID=66089545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017135646A RU2730302C2 (en) | 2017-10-06 | 2017-10-06 | Cargo hovercraft with controlled air cushion and method of operation thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2730302C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2749817C1 (en) * | 2020-07-09 | 2021-06-17 | Владимир Дмитриевич Шкилев | Flying car (small ground-effect vehicle) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3690401A (en) * | 1970-09-25 | 1972-09-12 | Textron Inc | Air cushion support space defining structure and stocksheet fabrication therefor |
US3727716A (en) * | 1971-04-05 | 1973-04-17 | Lockheed Aircraft Corp | Air cushion trunk for ground effect machines |
US4298175A (en) * | 1979-03-21 | 1981-11-03 | Textron Inc. | Airplane wing and undercarriage construction |
-
2017
- 2017-10-06 RU RU2017135646A patent/RU2730302C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3690401A (en) * | 1970-09-25 | 1972-09-12 | Textron Inc | Air cushion support space defining structure and stocksheet fabrication therefor |
US3727716A (en) * | 1971-04-05 | 1973-04-17 | Lockheed Aircraft Corp | Air cushion trunk for ground effect machines |
US4298175A (en) * | 1979-03-21 | 1981-11-03 | Textron Inc. | Airplane wing and undercarriage construction |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Журнал "Популярная механика", май 2017, с. 38-39. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017135646A (en) | 2019-04-09 |
RU2017135646A3 (en) | 2020-01-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fielding | Introduction to aircraft design | |
Okonkwo et al. | Review of evolving trends in blended wing body aircraft design | |
Rozhdestvensky | Wing-in-ground effect vehicles | |
Torenbeek et al. | Flight physics: essentials of aeronautical disciplines and technology, with historical notes | |
CN200988577Y (en) | Double airframe triphibian aircraft | |
CN1435355A (en) | Light buzzard-type wing jet plane and its use, and aircaft carrier using it as ship plane | |
CN204096094U (en) | A kind of fixed-wing aerial survey unmanned plane of improvement | |
Haque et al. | Conceptual design of a winged hybrid airship | |
US3070326A (en) | Composite aircraft and method of aircraft operation | |
Petrov | Aerodynamics of STOL airplanes with powered high-lift systems | |
RU2730302C2 (en) | Cargo hovercraft with controlled air cushion and method of operation thereof | |
Bushnell et al. | Flow control applications | |
RU2397922C2 (en) | Complex system for launching heavy aerospace shuttles into orbit, super-heavy jet amphibious airplane for said system (versions) and method of launching | |
Chinvorarat et al. | Takeoff performance analysis of a light amphibious airplane | |
Khurana | Aviation management: global perspectives | |
Fredriksen | International Warbirds: an illustrated guide to world military aircraft, 1914-2000 | |
RU2232700C2 (en) | Method of injection of objects into near-earth orbit and recoverable aero-space rocket aircraft-carrier for realization of this method (aero-space system nur-said system) | |
RU112154U1 (en) | MULTI-PURPOSE PLANE | |
Stepler et al. | Return to Lighter Than Air Transportation for Military and Civilian Application | |
Liu et al. | Flight Mystery and Aerodynamic Principles | |
RU2297951C1 (en) | Aircraft with flat fuselage | |
RU2682054C1 (en) | Supersonic low-profile plane of vertical take-off and landing | |
RU2647363C2 (en) | Method of regulating the lifting force of the aircraft | |
El-Sayed et al. | Classifications of aircrafts and propulsion systems | |
Buttler | Cold War Delta Prototypes: The Fairey Deltas, Convair Century-series, and Avro 707 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201007 |