RU2755561C1 - Vertical takeoff and landing seaplane and pneumatic takeoff and landing apparatus - Google Patents

Vertical takeoff and landing seaplane and pneumatic takeoff and landing apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU2755561C1
RU2755561C1 RU2020121618A RU2020121618A RU2755561C1 RU 2755561 C1 RU2755561 C1 RU 2755561C1 RU 2020121618 A RU2020121618 A RU 2020121618A RU 2020121618 A RU2020121618 A RU 2020121618A RU 2755561 C1 RU2755561 C1 RU 2755561C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
landing
float
pneumatic
takeoff
aircraft
Prior art date
Application number
RU2020121618A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Горобец
Original Assignee
Александр Васильевич Горобец
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Васильевич Горобец filed Critical Александр Васильевич Горобец
Priority to RU2020121618A priority Critical patent/RU2755561C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2755561C1 publication Critical patent/RU2755561C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00Alighting gear
    • B64C25/32Alighting gear characterised by elements which contact the ground or similar surface 
    • B64C25/54Floats
    • B64C25/56Floats inflatable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/0008Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
    • B64C29/0041Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by jet motors
    • B64C29/0066Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by jet motors with horizontal jet and jet deflector
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C35/00Flying-boats; Seaplanes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

FIELD: aircrafts.
SUBSTANCE: pneumatic takeoff and landing apparatus constitutes a soft inflatable float fixed between boat fuselages and the discharge bottoms thereof. Said apparatus is equipped with a pneumatic system for filling the float while releasing and evacuating air from the float during retraction. The discharge bottom is made detachable from the body of the boat fuselage at the waterline level, attached at the body using two torque links, and equipped with a hydraulic system to ensure retraction and release of the bottom. The float is made divided into sections or compartments for unsinkability. The vertical takeoff and landing seaplane is comprised of a centre wing, two wing consoles, a power unit, boat fuselages with pneumatic takeoff and landing apparatuses built into the structure thereof, crew cabins, horizontal and spaced vertical tail, control jets. The centre wing at the upper point thereof comprises engine/engines with an apparatus for deflecting the thrust vector. The lower part of the louvre output apparatus is located precisely above the centre of gravity of the plane.
EFFECT: group of inventions is aimed at expanding the operational capabilities of a seaplane: increasing the load ration, increasing seaworthiness.
2 cl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки.The invention relates to the field of aviation technology, namely to vertical take-off and landing aircraft.

Анализ существующих технических решенийAnalysis of existing technical solutions

Известен проект самолета HFB 600 объединения HFB (Гамбургские авиационные заводы) с подъемно-маршевыми вентиляторами 1. Силовая установка самолета состоит из восьми газогенераторных двигателей, которые снабжают рабочим газом четыре вентилятора, установленных в гондолах на крыле. С помощью решеток поворотных лопаток осуществляется отклонение вектора тяги вентиляторов до 110°.Known project aircraft HFB 600 association HFB (Hamburg aircraft factories) with lift-sustainer fans 1. The power plant of the aircraft consists of eight gas generator engines, which supply the working gas to four fans installed in gondolas on the wing. With the help of the grids of the rotating blades, the fan thrust vector is deflected up to 110 °.

Недостатком данной силовой установки является то, что энергия двигателей не используется непосредственно для создания тяги, а через систему «газогенератор - трубопровод - турбина - вентилятор». Это влечет за собой потери КПД силовой установки. Кроме того, отклонение вектора тяги осуществляется лопатками малой кривизны, что приводит к резкому искривлению потока, и как результат к значительному сопротивлению. Система «двигатель - трубопроводы - вентиляторы» увеличивает также вес силовой установки.The disadvantage of this power plant is that the energy of the engines is not used directly to create thrust, but through the system "gas generator - pipeline - turbine - fan". This entails a loss in the efficiency of the power plant. In addition, the deflection of the thrust vector is carried out by blades of small curvature, which leads to a sharp curvature of the flow, and as a result to significant resistance. The system "engine - pipelines - fans" also increases the weight of the power plant.

Еще один недостаток данной схемы - разбалансировка при отказе одного или больше двигателей. В этом случае для парирования опрокидывающего момента нужны струйные рули огромной тяги, соизмеримой с тягой подъемных двигателей.Another disadvantage of this scheme is imbalance in the event of a failure of one or more motors. In this case, to counter the overturning moment, jet rudders of huge thrust are needed, commensurate with the thrust of lifting motors.

Известна силовая установка для обеспечения вертикального взлета и посадки 2.Known power plant for vertical take-off and landing 2.

Силовая установка является частью крыла-гондолы и включает в себя систему управления вектором тяги. В каждой консоли установлен турбовентиляторный двигатель. Вдоль задней кромки крыла-гондолы располагается система из трех закрылков, которая отклоняет поток газов двигателя назад, или вниз, или под любым другим углом.The propulsion system is part of the nacelle wing and includes a thrust vector control system. Each console has a turbofan engine. Along the trailing edge of the nacelle wing is a system of three flaps, which deflects the flow of engine gases backward, or downward, or at any other angle.

Эти три закрылка установлены таким образом, что в горизонтальном полетном положении образуют основное реактивное сопло без помощи дополнительных закрылков между ними. Один из закрылков установлен вдоль задней кромки верхней поверхности крыла-гондолы. У передней кромки этого закрылка имеется две щели. Крайняя передняя щель сверху служит выхлопным соплом для отвода газов из турбины двигателя. Сопло экранировано кожухом, отделяющим выхлопные газы двигателя от выходного потока вентилятора. Через вторую щель происходит отбор части высокоэнергетического потока из вытяжного канала вентилятора и выброс воздуха в атмосферу по верхней поверхности закрылка. Два других закрылка расположены таким образом, что в горизонтальном положении они находятся на одной линии с нижней поверхностью крыла-гондолы, а в вертикальном положении один из закрылков остается на одной оси с нижней поверхностью крыла-гондолы, а второй закрылок устанавливается на одной линии с верхней поверхностью крыла-гондолы.These three flaps are mounted in such a way that in a horizontal flight position they form the main jet nozzle without the help of additional flaps between them. One of the flaps is installed along the trailing edge of the upper surface of the wing-nacelle. There are two slots at the leading edge of this flap. The extreme front slot at the top serves as an exhaust nozzle for exhausting gases from the engine turbine. The nozzle is shielded with a shroud that separates the engine exhaust from the fan outlet. Through the second slot, a part of the high-energy flow is taken from the exhaust duct of the fan and air is released into the atmosphere along the upper surface of the flap. The other two flaps are located in such a way that in the horizontal position they are in line with the lower surface of the nacelle wing, and in the vertical position one of the flaps remains aligned with the lower surface of the nacelle wing, and the second flap is aligned with the upper the surface of the wing-gondola.

Недостатком данной конструкции являются большие потери тяги при повороте вектора тяги с помощью закрылков. Еще одним недостатком является разбалансировка самолета при отказе одного двигателя. В целом конструкция устройства является весьма сложной.The disadvantage of this design is the large thrust loss when turning the thrust vector using the flaps. Another disadvantage is the unbalance of the aircraft when one engine fails. In general, the design of the device is very complex.

Известен гидросамолет вертикального взлета и посадки ВВА-14 выдающегося ученого и авиаконструктора Р.Л. Бартини 3. Самолет представляет собой высокоплан с сильно развитым центропланом малого удлинения и трапециевидными консолями большого удлинения, разнесенным горизонтальным и вертикальным оперением. К центроплану посредине крепится фюзеляж, предназначенный для размещения экипажа и грузов. В местах перехода центроплана крыла в консоли установлены два бортовых отсека (скега), представляющие собой дюралюминиевые корпуса - лодки с выпускными надувными резиновыми поплавками. В центроплане попарно установлены двенадцать неподвижных подъемных двигателей. Два маршевых двигателя установлены над центропланом в задней его части.Known vertical take-off and landing seaplane VVA-14 outstanding scientist and aircraft designer R.L. Bartini 3. The aircraft is a high-wing aircraft with a highly developed center section of low aspect ratio and trapezoidal consoles of large aspect ratio, separated by horizontal and vertical tail. A fuselage is attached to the center section in the middle, designed to accommodate the crew and cargo. In the places of transition of the center section of the wing, two side compartments (skeg) are installed in the console, which are duralumin hulls - boats with inflatable rubber floats. In the center section, twelve fixed lifting motors are installed in pairs. Two propulsion engines are installed above the center section at the rear of it.

Способность самолета ВВА-14 вертикально взлетать и садиться на надувные поплавки дает ему возможность совершать посадку в любой точке мирового океана при любом волнении и любом загрязнении водной поверхности, а также на лед и сушу.The ability of the VVA-14 aircraft to take off and land vertically on inflatable floats enables it to land anywhere in the world ocean in any roughness and any pollution of the water surface, as well as on ice and land.

Недостатком данного самолета является наличие на борту двенадцати подъемных двигателей, которые большую часть полета не используются и являются балластом, что снижает весовую отдачу самолета.The disadvantage of this aircraft is the presence of twelve lifting engines on board, which are not used for most of the flight and are ballast, which reduces the weight return of the aircraft.

Известен гидросамолет вертикального взлета и посадки 4. Гидросамолет оснащен устройством для отклонения вектора тяги, расположенным в верхней части центроплана, имеющего форму обратного V, по обе стороны которого расположены две лодки-фюзеляжа с выпускными надувными поплавками и кабинами для экипажа. С лодками-фюзеляжами жестко соединены две консоли крыла, горизонтальное, вертикальное оперение. Гидросамолет снабжен струйными рулями, расположенными на концах консолей крыла, горизонтальном оперении, вертикальном оперении и на консольной балке впереди центроплана. Устройство для отклонения вектора тяги является продолжением выпускного тракта двигателей, переходящего в квадратное или прямоугольное сечение в зависимости от количества двигателей в пакете. Устройство направляет поток газов вниз под углом 90°, образуя свод, поверхность которого образована поверхностями поворотных лопаток, обращенными к выпускному тракту, а с другой стороны лопатки имеют форму верхней части профиля крыла. Выход для газового потока снабжен рядом поворотных заслонок. Достигается возможность исключения разбалансировки летательного аппарата при отказе одного или более двигателей на режимах висения, вертикального взлета и посадки.Known seaplane vertical take-off and landing 4. The seaplane is equipped with a device for deflecting the thrust vector, located in the upper part of the center section, having a reverse V shape, on both sides of which there are two fuselage boats with inflatable outlet floats and cockpits for the crew. With fuselage boats, two wing consoles, horizontal, vertical tail are rigidly connected. The seaplane is equipped with jet rudders located at the ends of the wing consoles, horizontal tail, vertical tail and on a cantilever beam in front of the center section. The device for deflecting the thrust vector is a continuation of the exhaust tract of the engines, turning into a square or rectangular section, depending on the number of engines in the package. The device directs the gas flow downward at an angle of 90 °, forming a vault, the surface of which is formed by the surfaces of the rotary blades facing the exhaust duct, and on the other side, the blades have the shape of the upper part of the wing profile. The gas flow outlet is equipped with a series of butterfly valves. EFFECT: possibility of eliminating aircraft imbalance in case of failure of one or more engines in hover, vertical takeoff and landing modes.

Описание изобретенияDescription of the invention

Предполагаемое изобретение поясняется следующими чертежами:The alleged invention is illustrated by the following drawings:

- на фиг. 1 - вид самолета сбоку;- in Fig. 1 is a side view of the aircraft;

- на фиг. 2 - вид самолета сверху;- in Fig. 2 is a top view of the aircraft;

- на фиг. 3 - вид самолета спереди;- in Fig. 3 is a front view of the aircraft;

- на фиг. 4 - вид самолета сбоку с выпущенными ПВПУ;- in Fig. 4 is a side view of the aircraft with the fired PVPUs;

- на фиг. 5 - вид самолета спереди с выпущенными ПВПУ;- in Fig. 5 is a front view of the aircraft with the airborne arresters extended;

- на фиг. 6 - устройство отклонения вектора тяги при вертикальном взлете и посадке;- in Fig. 6 - device for deflection of the thrust vector during vertical take-off and landing;

- на фиг. 7 - устройство отклонения вектора тяги в горизонтальном полете;- in Fig. 7 - device for deflecting the thrust vector in horizontal flight;

- на фиг. 8 - механизм уборки-выпуска ПВПУ в убранном положении;- in Fig. 8 - mechanism for cleaning-release of PVPU in the retracted position;

- на фиг. 9 - механизм уборки-выпуска ПВПУ в выпущенном положении;- in Fig. 9 - mechanism for cleaning-releasing the PVPU in the released position;

- на фиг. 10 - общий вид двухзвенника;- in Fig. 10 is a general view of a two-link system;

- на фиг. 11 - сечения ПВПУ в выпущенном положении;- in Fig. 11 - cross-sections of the PVPU in the released position;

- на фиг. 12 - сечения ПВПУ в убранном положении;- in Fig. 12 - sections of the PVPU in the retracted position;

- на фиг. 13 - пневмосистема наполнения поплавков.- in Fig. 13 - pneumatic system for filling the floats.

- на фиг. 14 - схема эжектора.- in Fig. 14 is a diagram of an ejector.

Гидросамолет вертикального взлета и посадки, оснащен устройством для отклонения вектора тяги 1, расположенным в верхней части центроплана 2, имеющего форму обратного V, по обе стороны которого расположены два фюзеляжа-лодки 3 с пневматическим взлетно-посадочным устройством (ПВПУ) 4 и кабинами для экипажа 5. С лодками-фюзеляжами 3 жестко соединены две консоли крыла 6, горизонтальное 7, разнесенное вертикальное оперение 8. Конструкция гидросамолета снабжена струйными рулями 9, служащими для управления самолетом на режимах вертикального взлета и посадки, расположенными на концах консолей крыла 6, горизонтальном оперении 7, вертикальном оперении 8 и на консольной балке впереди центроплана 2.Vertical take-off and landing seaplane, equipped with a device for deflecting the thrust vector 1, located in the upper part of the center section 2, having the shape of a reverse V, on both sides of which there are two fuselage-boats 3 with a pneumatic take-off and landing device (PVPU) 4 and cockpits for the crew 5.Two wing consoles 6, horizontal 7, spaced vertical tail 8 are rigidly connected with fuselage boats 3. , vertical tail 8 and on the cantilever beam in front of the center section 2.

Предлагаемое устройство для отклонения вектора тяги (фиг. 6, 7), обеспечивающее вертикальный взлет-посадку, является продолжением выпускного тракта двигателя (двигателей) 10, переходит в прямоугольное сечение, образуя канал, сформированный рядом поворотных направляющих створок 12 в задней, цилиндрической части, двумя плоскими панелями 11 по бокам, системой жалюзи 13 внизу, что обеспечивает поворот потока газов от двигателя (двигателей) вниз под углом 90°.The proposed device for deflecting the thrust vector (Fig. 6, 7), providing vertical take-off and landing, is a continuation of the exhaust tract of the engine (engines) 10, goes into a rectangular section, forming a channel formed by a number of rotary guide flaps 12 in the rear, cylindrical part, two flat panels 11 on the sides, a system of louvers 13 at the bottom, which ensures that the flow of gases from the engine (engines) turns downward at an angle of 90 °.

Устройство для отклонения вектора тяги работает следующим образом. Перед запуском двигателя 10 жалюзи 13 полностью открываются, а направляющие створки 12 устанавливаются в закрытое положение (фиг. 6). Двигатель 10 запускается, выводится на режим, близкий к взлетному, газы истекают через устройство вниз и самолет начинает вертикальный взлет. Интенсивность подъема регулируется тягой двигателя 10. Для перехода в горизонтальный полет направляющие створки 12 начинают открываться, часть газов истекает назад по полету, самолет начинает горизонтальный разгон. После достижения эволютивной скорости направляющие створки 12 устанавливаются в полностью открытое положение, а жалюзи 13 закрываются.The device for deflecting the thrust vector works as follows. Before starting the engine 10, the blinds 13 are fully opened, and the guide flaps 12 are set to the closed position (Fig. 6). Engine 10 is started, brought to a mode close to takeoff, gases flow down through the device, and the aircraft begins vertical takeoff. The intensity of the lift is regulated by the engine thrust 10. For the transition to horizontal flight, the guide flaps 12 begin to open, some of the gases expire backward in flight, the aircraft begins horizontal acceleration. After reaching the evolutionary speed, the guide flaps 12 are set to the fully open position, and the blinds 13 are closed.

Для того, чтобы перейти из горизонтального полета к вертикальной посадке, необходимо полностью открыть жалюзи 13 и начать закрывать направляющие створки 12 на заднем своде устройства 1. Постепенно поток газов полностью повернет на 90°, и самолет зависнет вертикально. Интенсивность снижения регулируется тягой двигателя 10.In order to switch from horizontal flight to vertical landing, it is necessary to fully open the shutters 13 and begin to close the guide flaps 12 on the rear arch of the device 1. Gradually, the gas flow will completely turn 90 °, and the aircraft will hover vertically. The intensity of the descent is regulated by the engine thrust 10.

Управление на вертикальном участке полета осуществляется струйными рулями 9. Большую роль в балансировке самолета играет тот факт, что центр приложения тяги силовой установки находится выше центра тяжести самолета. А размещение устройства для изменения вектора тяги 1 по оси самолета исключает разбалансировку самолета при отказе одного и более двигателей.Control in the vertical flight segment is carried out by jet rudders 9. An important role in the balancing of the aircraft is played by the fact that the center of thrust application of the power plant is located above the center of gravity of the aircraft. And the placement of the device for changing the thrust vector 1 along the axis of the aircraft excludes the unbalance of the aircraft in case of failure of one or more engines.

Рассмотрим конструкцию ПВПУ (фиг. 8-12). Днище 14, конструктивно отделено от корпуса фюзеляжа-лодки 3 примерно по ватерлинии. Днище 14 крепится на корпусе с помощью двух двухзвенников 15. Уборка-выпуск днища 14 происходит посредством трех гидроцилиндров 16, связанных со звеньями двухзвенников 15. Для приведения в действие гидроцилиндров 16 служит гидросистема.Consider the design of the PVPU (Fig. 8-12). The bottom 14, structurally separated from the body of the fuselage-boat 3 approximately along the waterline. The bottom 14 is attached to the body by means of two two-link links 15. The bottom 14 is cleaned-out by means of three hydraulic cylinders 16 connected to the links of the two link links 15. A hydraulic system is used to drive the hydraulic cylinders 16.

Между днищем 14 и корпусом лодки-фюзеляжа 3 находится поплавок 17 в виде мягкой цилиндрической оболочки, образующей три отсека (фиг. 4). Деление на секции обеспечивает непотопляемость самолета при повреждении одного из отсеков. Передняя и задняя часть поплавка 17 заканчиваются конусами 18 для уменьшения лобового сопротивления самолета.Between the bottom 14 and the hull of the boat-fuselage 3 there is a float 17 in the form of a soft cylindrical shell, forming three compartments (Fig. 4). Division into sections ensures the unsinkability of the aircraft if one of the compartments is damaged. The front and rear of the float 17 end in cones 18 to reduce the drag of the aircraft.

Для наполнения поплавков 17 воздухом при их выпуске, а также откачки воздуха при их уборке самолет снабжен пневмосистемой (фиг. 13)To fill the floats 17 with air when they are released, as well as pump out air when they are removed, the aircraft is equipped with a pneumatic system (Fig. 13)

Рассмотрим работу механизмов ПВПУ. Для выполнения посадки гидросамолет должен перейти из режима горизонтального полета в режим висения. После этого необходимо выпустить ПВПУ.Let's consider the work of the PVPU mechanisms. To land, the seaplane must switch from level flight mode to hover mode. After that, it is necessary to release the PVPU.

Выпуск ПВПУ начинается с выпуска днища 14 с помощью трех гидроцилиндров 16. Для обеспечения синхронности уборки-выпуска днища 14 гидроцилиндры 16 должны быть одинаковыми, а гидросистема должна включать в себя порционеры как на выпуск, так и на уборку. После полного выпуска днища 14 гидроцилиндры 16 становятся на замки выпущенного положения. После постановки гидроцилиндров 16 на замки автоматика должна включить наполнение поплавков 17 воздухом.The release of the HDPE begins with the release of the bottom 14 with the help of three hydraulic cylinders 16. To ensure synchronization of the cleaning-release of the bottom 14, the hydraulic cylinders 16 must be the same, and the hydraulic system must include portioners for both the release and the harvest. After the complete release of the bottom 14, the hydraulic cylinders 16 are on the locks of the released position. After setting the hydraulic cylinders 16 to the locks, the automation should turn on the filling of the floats 17 with air.

Отбор сжатого воздуха для наполнения поплавков 17 происходит от компрессора двигателя (фиг. 13). Затем воздух проходит через холодильник 20 для снижения температуры, через заслонку отбора 19 поступает в систему. Далее сжатый воздух через электроприводные заслонки 24 подходит к эжекторам наполнения 21. Выходя из сопел 22, сжатый воздух смешивается с атмосферным воздухом, поступающим из заборников 23, при этом происходит дальнейшее падение температуры воздуха с одновременным увеличением его количества. Включение каждого эжектора 21 происходит с помощью заслонки 24, имеющей в качестве привода электромеханизм.The selection of compressed air for filling the floats 17 comes from the engine compressor (Fig. 13). Then the air passes through the refrigerator 20 to reduce the temperature, through the selection valve 19 enters the system. Further, the compressed air through the electric dampers 24 comes to the filling ejectors 21. Coming out of the nozzles 22, the compressed air is mixed with the atmospheric air coming from the intake 23, while there is a further drop in air temperature with a simultaneous increase in its amount. Each ejector 21 is switched on by means of a shutter 24, which has an electromechanical drive as a drive.

Поплавки 17, наполняясь воздухом и преодолевая сопротивление резиновых амортизаторов 25, выпускаются до формообразования в цилиндрическую форму. Амортизаторы 25 выкладываются в нужное направление с помощью роликов 26. Для придания поплавкам 17 формы, близкой к цилиндру, резиновые амортизаторы 25 крепятся к оболочке через продольные полужесткие элементы 27 (фиг. 11, 12). Когда поплавки 17 выпустятся, резиновые амортизаторы 25 растянутся на полную длину, давление в поплавках 17 достигнет величины рабочего. С помощью датчика давления автоматика выключает режим наполнения и включает режим «дожима». При этом заслонка 24 закрывается, а для предотвращения стравливания воздуха из поплавков 17 седло 28 закрывает сопло эжектора 21. Привод седла осуществляется с помощью пневмоцилиндра 29, запитанного от силовой пневмосистемы. Режим "дожим" осуществляется с помощью электроприводной заслонки 30. Подача воздуха в поплавок 17 через трубопровод 31 происходит до достижения рабочего давления. После этого заслонка 30 закрывается. Дублирование закрытого положения заслонки 30 на предотвращение утечки воздуха из поплавка 17 осуществляет обратный клапан 32.The floats 17, being filled with air and overcoming the resistance of the rubber shock absorbers 25, are released before being formed into a cylindrical shape. The shock absorbers 25 are laid out in the desired direction using rollers 26. To give the floats 17 a shape close to a cylinder, rubber shock absorbers 25 are attached to the shell through longitudinal semi-rigid elements 27 (Figs. 11, 12). When the floats 17 are released, the rubber shock absorbers 25 will expand to their full length, the pressure in the floats 17 will reach the working value. With the help of a pressure sensor, the automation switches off the filling mode and turns on the "booster" mode. In this case, the damper 24 closes, and to prevent the release of air from the floats 17, the seat 28 closes the ejector nozzle 21. The seat is driven by a pneumatic cylinder 29, powered by a power pneumatic system. The "booster" mode is carried out with the help of an electrically driven damper 30. Air is supplied to the float 17 through the pipeline 31 until the operating pressure is reached. After that, the shutter 30 is closed. Duplication of the closed position of the damper 30 to prevent air leakage from the float 17 is performed by the check valve 32.

В процессе полета автоматика отслеживает давление в поплавках 17 и в процессе остывания воздуха или утечке его по другим причинам периодически включает заполнение в режиме «дожима». В каждом отсеке поплавков 17 должен быть установлен предохранительный клапан сброса (на схеме не указан) рассчитанный на максимальное рабочее давление на случай отказа автоматики наполнения.During the flight, the automation monitors the pressure in the floats 17 and in the process of cooling the air or leaking it for other reasons periodically switches on the filling in the "booster" mode. In each compartment of the floats 17, a safety relief valve (not shown in the diagram) must be installed, designed for the maximum working pressure in case of failure of the automatic filling.

Системы наполнения правого и левого поплавка закольцованы между собой для того, чтобы обеспечить синхронность их уборки - выпуска.The filling systems of the right and left float are looped together in order to ensure the synchronization of their cleaning - release.

При уборке поплавков 17 вначале включается система, обеспечивающая откачку воздуха из поплавков 17. Откачка воздуха осуществляется эжекторами 33, питающимися из той же магистрали, что и эжекторы наполнения 21. Включение происходит заслонкой 36, имеющей в качестве привода электромеханизм. Далее сжатый воздух проходит обратный клапан 37 и истекает из сопла эжектора 33, захватывая вторичный воздух из полости поплавка 17. Истечение происходит за борт через выходные сопла 38 в направлении назад. При достижении в полости поплавка 17 определенного давления, обеспечивающего такое положение оболочки, чтобы она не была прижата днищем 14, включается гидросистема на уборку днища 14. Гидроцилиндры 16, втягивают штоки синхронно, благодаря включенным в гидросистему порционерам. Двухзвенники 15 складываются, прижимая днище 14 к корпусу фюзеляжа-лодки 3. Гидроцилиндры 16 становятся на замки. Одновременно днище 14 фиксируется на корпусе четырьмя замками, приводимыми в действие от силовой пневмосистемы. Эжекторы 33 продолжают выкачивать воздух из поплавков 17, до выкладки оболочки поплавка 17 в положение, близкое к изображенному на Фиг. 12. После срабатывания концевиков, обозначающих положение полужестких продольных элементов 27, система откачки воздуха из поплавков 17 выключается. Гидросамолет готов перейти из режима вертикального взлета к горизонтальному полету.When cleaning the floats 17, the system is first switched on, which ensures the evacuation of air from the floats 17. The evacuation of air is carried out by the ejectors 33 fed from the same line as the filling ejectors 21. The switch is switched on by the damper 36, which has an electromechanical drive as a drive. Then, the compressed air passes the check valve 37 and flows out of the ejector nozzle 33, capturing secondary air from the cavity of the float 17. The outflow occurs overboard through the outlet nozzles 38 in the rearward direction. When a certain pressure is reached in the cavity of the float 17, which ensures the position of the shell so that it is not pressed by the bottom 14, the hydraulic system is turned on to clean the bottom 14. The hydraulic cylinders 16 retract the rods synchronously, thanks to the portioners included in the hydraulic system. Two-link 15 fold, pressing the bottom 14 to the body of the fuselage-boat 3. The hydraulic cylinders 16 are locked. At the same time, the bottom 14 is fixed to the body by four locks, which are actuated from the power pneumatic system. The ejectors 33 continue to pump air out of the floats 17 until the shell of the float 17 is laid out in a position close to that shown in FIG. 12. After actuation of the limit switches indicating the position of the semi-rigid longitudinal elements 27, the system for pumping air from the floats 17 is turned off. The seaplane is ready to switch from vertical takeoff to horizontal flight.

В случае небольшого волнения (примерно до высоты волны 1,5 м) самолет может взлетать и садиться на водную поверхность по самолетному, не выпуская ПВПУ. В этом случае радиус действия гидросамолета увеличивается.In case of slight waves (approximately up to a wave height of 1.5 m), the plane can take off and land on the water surface along the plane without releasing the PVPU. In this case, the range of the seaplane increases.

Благодаря пневматическому взлетно-посадочному устройству, самолет может садиться вертикально на водную поверхность в любом состоянии (сильный шторм, наличие мусора на воде), а также на сушу и на лед.Thanks to the pneumatic take-off and landing device, the aircraft can land vertically on the water surface in any condition (strong storm, presence of debris on the water), as well as on land and ice.

Гидросамолет вертикального взлета и посадки, оснащен устройством для отклонения вектора тяги 1, расположенным в верхней части центроплана 2, имеющего форму обратного V, по обе стороны которого расположены два фюзеляжа- лодки 3 с пневматическим взлетно-посадочным устройством 4 и кабинами для экипажа 5. С лодками-фюзеляжами 3 жестко соединены две консоли крыла 6, горизонтальное 7, разнесенное вертикальное оперение 8. Конструкция гидросамолета снабжена струйными рулями 9, служащими для управления самолетом на режимах вертикального взлета и посадки, расположенными на концах консолей крыла 6, горизонтальном оперении 7, вертикальном оперении 8 и на консольной балке впереди центроплана 2.Vertical take-off and landing seaplane, equipped with a device for deflecting the thrust vector 1, located in the upper part of the center section 2, which has a reverse V shape, on both sides of which there are two fuselage-boats 3 with a pneumatic takeoff and landing device 4 and cockpits for the crew 5.C fuselage boats 3 rigidly connected two wing consoles 6, horizontal 7, spaced vertical tail 8. The structure of the seaplane is equipped with jet rudders 9 serving to control the aircraft in vertical take-off and landing modes located at the ends of the wing consoles 6, horizontal tail 7, vertical tail 8 and on the cantilever beam in front of the center section 2.

Устройство для отклонения вектора тяги (фиг. 6, 7), обеспечивающее вертикальный взлет-посадку, является продолжением выпускного тракта двигателя (двигателей) 10, переходит в прямоугольное сечение, образуя канал, сформированный рядом поворотных направляющих створок 12 в задней, цилиндрической части, двумя плоскими панелями 11 по бокам, системой жалюзи 13 внизу, что обеспечивает поворот потока газов от двигателя (двигателей) вниз под углом 90°.The device for deflecting the thrust vector (Fig. 6, 7), providing vertical take-off and landing, is a continuation of the exhaust tract of the engine (s) 10, passes into a rectangular section, forming a channel formed by a number of rotary guide flaps 12 in the rear, cylindrical part, by two flat panels 11 on the sides, a system of louvers 13 at the bottom, which ensures that the flow of gases from the engine (engines) turns down at an angle of 90 °.

Устройство для отклонения вектора тяги работает следующим образом. Перед запуском двигателя 10 жалюзи 13 полностью открываются, а направляющие створки 12 устанавливаются в закрытое положение (фиг. 6). Двигатель 10 запускается, выводится на режим, близкий к взлетному, газы истекают через устройство вниз и самолет начинает вертикальный взлет. Интенсивность подъема регулируется тягой двигателя 10. Для перехода в горизонтальный полет направляющие створки 12 начинают открываться, часть газов истекает назад по полету, самолет начинает горизонтальный разгон. После достижения эволютивной скорости направляющие створки 12 устанавливаются в полностью открытое положение, а жалюзи 13 закрываются.The device for deflecting the thrust vector works as follows. Before starting the engine 10, the blinds 13 are fully opened, and the guide flaps 12 are set to the closed position (Fig. 6). Engine 10 is started, brought to a mode close to takeoff, gases flow down through the device, and the aircraft begins vertical takeoff. The intensity of the lift is regulated by the engine thrust 10. For the transition to horizontal flight, the guide flaps 12 begin to open, some of the gases expire backward in flight, the aircraft begins horizontal acceleration. After reaching the evolutionary speed, the guide flaps 12 are set to the fully open position, and the blinds 13 are closed.

Для того, чтобы перейти из горизонтального полета к вертикальной посадке, необходимо полностью открыть жалюзи 13 и начать закрывать направляющие створки 12 на заднем своде устройства 1. Постепенно поток газов полностью повернет на 90°, и самолет зависнет вертикально. Интенсивность снижения регулируется тягой двигателя 10.In order to switch from horizontal flight to vertical landing, it is necessary to fully open the shutters 13 and begin to close the guide flaps 12 on the rear arch of the device 1. Gradually, the gas flow will completely turn 90 °, and the aircraft will hover vertically. The intensity of the descent is regulated by the engine thrust 10.

Управление на вертикальном участке полета, а так-же на переходных режимах осуществляется струйными рулями 9. Большую роль в балансировке самолета играет тот факт, что центр приложения тяги силовой установки находится выше центра тяжести самолета. А размещение устройства для изменения вектора тяги 1 по оси самолета исключает разбалансировку самолета при отказе одного и более двигателей.Control in the vertical flight segment, as well as in transient modes, is carried out by jet rudders 9. An important role in the balancing of the aircraft is played by the fact that the center of application of the thrust of the power plant is located above the center of gravity of the aircraft. And the placement of the device for changing the thrust vector 1 along the axis of the aircraft excludes the unbalance of the aircraft in case of failure of one or more engines.

Таким образом, заявленное изобретение с пневматическим взлетно-посадочным устройством и устройством для отклонения вектора тяги двигателей расширяет эксплуатационные возможности, увеличивает мореходность, весовую отдачу и упрощает конструкцию.Thus, the claimed invention with a pneumatic take-off and landing device and a device for deflecting the thrust vector of the engines expands operational capabilities, increases seaworthiness, weight efficiency and simplifies the design.

Предполагаемое изобретение осуществимо по существующим в самолетостроении технологиям и из материалов, применяемых в самолетостроении.The alleged invention is feasible according to existing technologies in aircraft construction and from materials used in aircraft construction.

Список использованной литературы:List of used literature:

1. К. Хафер, Г. Закс «Техника вертикального взлета и посадки»: Москва, «Мир» 1985 г., стр. 42 рис. 1.4.3; стр. 67 рис. 2.2.14;1. K. Hafer, G. Sachs "Technique of vertical take-off and landing": Moscow, "Mir" 1985, p. 42 fig. 1.4.3; page 67 fig. 2.2.14;

2. Патент на изобретение US 4301980 «Propulsion system for a V/STOL airplane», МПК B64C 29/00;2. Patent for invention US 4301980 "Propulsion system for a V / STOL airplane", IPC B64C 29/00;

3. К.Г. Удалов, Г.С. Панатов, Л.Г. Фортинов «Самолет ВВА-14»: Москва, «Авико пресс», 1994 г., стр. 32-34; стр. 44-51;3. K.G. Udalov, G.S. Panatov, L.G. Fortinov "Aircraft VVA-14": Moscow, "Aviko press", 1994, pp. 32-34; p. 44-51;

4. Патент на изобретение RU 2549588 «Гидросамолет вертикального взлета и посадки и устройство для отклонения векторов тяги двигателей», МПК В64С 35/00, В64С 29/00.4. Patent for invention RU 2549588 "Seaplane for vertical take-off and landing and a device for deflecting the thrust vectors of engines", IPC В64С 35/00, В64С 29/00.

Claims (2)

1. Пневматическое взлетно-посадочное устройство, представляющее собой мягкий надувной поплавок, закрепленный между фюзеляжами-лодками и их выпускными днищами, снабженное пневмосистемой для наполнения поплавка при выпуске и откачке воздуха из поплавка при уборке, отличающееся тем, что выпускное днище выполнено отделяемым от корпуса фюзеляжа-лодки на уровне ватерлинии, закреплено на корпусе с помощью двух двухзвенников и снабжено гидросистемой для обеспечения уборки-выпуска днища, а упомянутый поплавок для непотопляемости выполнен разделенным на секции или отсеки.1. Pneumatic take-off and landing device, which is a soft inflatable float, fixed between the fuselage-boats and their outlet bottoms, equipped with a pneumatic system for filling the float when releasing and pumping out air from the float during cleaning, characterized in that the outlet bottom is made detachable from the fuselage body -boat at the level of the waterline, fixed to the hull with two two-link arms and equipped with a hydraulic system to ensure cleaning-release of the bottom, and the said float for unsinkability is made divided into sections or compartments. 2. Гидросамолет вертикального взлета и посадки, содержащий центроплан, две консоли крыла, силовую установку, фюзеляжи-лодки с встроенными в их конструкцию пневматическими взлетно-посадочными устройствами по п. 1, кабины экипажа, горизонтальное и разнесенное вертикальное оперение, струйные рули, в верхней точке центроплан содержит двигатель/двигатели с устройством для отклонения вектора тяги, при этом нижняя часть выходного устройства жалюзи располагается строго над центром тяжести самолета.2. A vertical take-off and landing seaplane containing a center section, two wing consoles, a power plant, fuselage boats with built-in pneumatic takeoff and landing devices according to claim 1, cockpits, horizontal and spaced vertical tail, jet rudders, in the upper the center section contains the engine / engines with a device for deflecting the thrust vector, while the lower part of the exit device of the louver is located strictly above the center of gravity of the aircraft.
RU2020121618A 2020-06-25 2020-06-25 Vertical takeoff and landing seaplane and pneumatic takeoff and landing apparatus RU2755561C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121618A RU2755561C1 (en) 2020-06-25 2020-06-25 Vertical takeoff and landing seaplane and pneumatic takeoff and landing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020121618A RU2755561C1 (en) 2020-06-25 2020-06-25 Vertical takeoff and landing seaplane and pneumatic takeoff and landing apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2755561C1 true RU2755561C1 (en) 2021-09-17

Family

ID=77745520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020121618A RU2755561C1 (en) 2020-06-25 2020-06-25 Vertical takeoff and landing seaplane and pneumatic takeoff and landing apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2755561C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775291C2 (en) * 2019-10-28 2022-06-29 Анатолий Николаевич Посторонка Aircraft

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4505443A (en) * 1978-12-29 1985-03-19 General Dynamics Corporation Propulsion system for a V/STOL airplane
RU2549588C2 (en) * 2013-01-23 2015-04-27 Открытое акционерное общество "Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева" (ОАО "ТАНТК им. Г.М. Бериева") Vtol hydroplane and engine thrust vector deflector
RU2550644C1 (en) * 2014-03-06 2015-05-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Soft stepped float

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4505443A (en) * 1978-12-29 1985-03-19 General Dynamics Corporation Propulsion system for a V/STOL airplane
RU2549588C2 (en) * 2013-01-23 2015-04-27 Открытое акционерное общество "Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева" (ОАО "ТАНТК им. Г.М. Бериева") Vtol hydroplane and engine thrust vector deflector
RU2550644C1 (en) * 2014-03-06 2015-05-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Soft stepped float

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775291C2 (en) * 2019-10-28 2022-06-29 Анатолий Николаевич Посторонка Aircraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3972490A (en) Trifan powered VSTOL aircraft
US3244246A (en) Winged ground effect machines
RU2012512C1 (en) Hybrid flying vehicle
US5149012A (en) Turbocraft
US4711415A (en) X-wing helicopter-scout attack configuration
JP2018526287A (en) Fluid propulsion system and thrust and lift generator for aircraft
RU2549588C2 (en) Vtol hydroplane and engine thrust vector deflector
US20230011026A1 (en) Personal flying machine using compressed air as power source and operation method thereof
WO2008135973A2 (en) Control flows and forces in vtol vehicles
EP0505509A4 (en) Turbocraft
EP3781479B1 (en) Personal flight apparatus with vertical take-off and landing
EP3733519A1 (en) A system for an aircraft
WO2018059244A1 (en) Aircraft
CN108995802B (en) Modular propulsion system and aircraft capable of vertical takeoff and landing
IL261682A (en) Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles
US2971724A (en) Annular wing flying machines
RU2674622C1 (en) Convertiplane
CN112443423A (en) Jet propulsion power system of air-driven ducted fan
RU2127202C1 (en) Method of creating system of forces of aircraft of aeroplane configuration and ground-air amphibious vehicle for implementing this method
RU2701284C1 (en) Convertible aircraft
GB2504369A (en) Aircraft wing with reciprocating outer aerofoil sections
RU2755561C1 (en) Vertical takeoff and landing seaplane and pneumatic takeoff and landing apparatus
WO2011084081A1 (en) Combined aircraft
JP4944270B1 (en) Turbo shaft engine V / STOL machine
US20220177115A1 (en) High-lift device