RU2816381C1 - Вертолет-платформа с экранным эффектом - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области транспорта, в частности к конструкциям транспортных средств, использующих при движении экранный эффект поверхности. Вертолет-платформа с экранным эффектом содержит продольно-поперечно расположенные винтомоторные группы на выступающих балках на двух уровнях на каждой стороне, корпус, рубки управления в носовой и кормовой части корпуса в форме поперечных надстроек, ресиверы с нагнетательными комплексами вдоль бортов и ядерные реакторы. Корпус выполнен по всему периметру с жестким ребром ограждения, содержащим отверстия для нагнетания воздуха. Винтомоторные группы включают несущие винты и высокотемпературные сверхпроводимые электродвигатели. Днище корпуса выполнено плоским и оснащено соплами главных нагнетателей воздуха под днище корпуса. Обеспечивается возможность выполнять транспортные перевозки с высокой скоростью и при максимальной загрузке в зимний период по Северному морскому пути по льду или над поверхностью льда с возможностью облета торосов и айсбергов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Вертолет-платформа с экранным эффектом относится к летательному транспортному средству с возможным вертикальным взлетом и посадкой с несущими винтами для полета над опорной поверхностью и может позволить осуществлять круглогодичную доставку габаритных грузов, оборудования, контейнеров, транспортных систем, объектов производственного и хозяйственного назначения в Арктические регионы. Северный морской путь является транспортной артерией, которая позволит обеспечить безопасность экономики страны, а промышленное освоение Арктики будет способствовать развитию международной торговли.

Северный морской путь может быть использован не только для транспортировки нефти и газа, но и для транспортировки крупногабаритных грузов, спрос на которые растет. Использование ледокольных проводок приводит к росту расхода топлива и увеличению стоимости таких грузовых перевозок.

Для экономичности и сокращения длительности перевозок по Северному морскому пути необходимы специальные суда, которые не нуждаются в ледовой проводке и могли бы ходить носом и кормой, а ледоколы могут использоваться только на некоторых определенных участках. Навигация должна быть эффективная и экологичная.

Известен Винтокрылый летательный аппарат с экранным эффектом, с вертикальным взлетом и посадкой, с несущими винтами в режиме горизонтального полета над опорной поверхностью с возможностью зависания на месте (над поверхностью Земли) и двигаться со скоростью близкой к скорости вертолета при экономичном расходе топлива.

Недостатком Винтокрылого летательного аппарата с экранным эффектом являются малая маневренность и грузоподъемность, невозможность приземления в условиях низких температур на опорные поверхности льда и снега, а также огибать ледовые препятствия в виде торосов и айсбергов (см. патент RU №2 687 533, МПК B60V, 2006 г.).

Известно также скоростное транспортное судно Экраноплан. Недостатком экраноплана является низкая маневренность, а также опасность полета на экстремально низких высотах из-за риска выхода за пределы эксплуатационной области и ухода от экрана, необходимость наличия взлетной площадки, дополнительных стартовых двигателей для взлета и дополнительного топлива, а также невозможность полета над неровной поверхностью (см. патент RU №2 235 654, МПК B60V 1/08, 1999 г.).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототип) по назначению и совокупности существенных признаков является транспортное средство вертолет-платформа на воздушной подушке, работающее как летательный аппарат, описанное в патенте RU №2789903, МПК B60V 3/08, 2022 г.

Вертолет-платформа на воздушной подушке содержит корпус, оборудованный размещенным вокруг него гибким ограждением воздушной подушки, рубки с постами управления, ресиверы с нагнетательными комплексами вдоль бортов и ядерные реакторы. При этом корпус снабжен несущими винтами на выступающих балках крыловидной формы в двух уровнях по обеим сторонам корпуса.

Недостатком вертолет-платформы на воздушной подушке является гибкое ограждение воздушной подушки, которое при интенсивной эксплуатации в условиях Арктики и столкновении с торосами и другими ледовыми препятствиями может подвергаться быстрому износу или механическому повреждению.

Задачей предлагаемого изобретения является создание грузового транспортного средства с экранным эффектом, экономически эффективного для эксплуатации без ледокольной проводки и позволяющего работать в Арктическом регионе покрытым льдом.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем создания безопасного в экологическом отношении транспортного средства, его технического и технологического насыщения, способного выполнять транспортные перевозки с высокой скоростью и при максимальной загрузке в зимний период по Северному морскому пути по льду, над поверхностью льда, с возможностью облета торосов и айсбергов.

Для решения этой задачи в изобретении предлагается новая конструкция транспортного средства.

Поставленная задача достигается тем, что вертолет-платформа с экранным эффектом содержит корпус с жестким ребром ограждения, расположенным под углом и отверстиями по всему периметру для нагнетания воздуха под плоское днище корпуса, ресиверы с нагнетательными комплексами вдоль бортов, два ядерных реактора, ходовые рубки с системами управления, несущие винты, закрепленные на выступающих балках крыловидной формы, расположенных в двух уровнях по обеим сторонам корпуса, сопла главных нагнетателей воздуха под днище и лыжи.

Заявляемое изобретение поясняется рисунками (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4), на которых показан архитектурно-конструктивный облик и функциональные элементы и модули.

1 - корпус;

2 - рубка управления с главным компьютером;

3 - ребро корпуса;

4 - отверстия для нагнетания воздуха;

5 - несущий винт;

6 - козырек;

7 - пандус для погрузки/выгрузки техники, оборудования, грузов;

8 - амортизирующие лыжи;

9 - сопло главных нагнетателей воздуха под днище;

10 - пандус для погрузки/выгрузки и обслуживания реактора, паровой турбины, электрогенератора.

На фиг. 1 представлен общий вид сбоку вертолет-платформы с экранным эффектом.

На фиг. 2 представлен общий вид вертолет-платформы с экранным эффектом с закрытыми козырьками в виде носовой и кормовой частях, с окнами освещения для работы персонала при поднятом козырьке.

На фиг. 3 представлен вертолет-платформа с экранным эффектом при загрузке/разгрузке с поднятыми в носовой и кормовой частях козырьками и выдвигаемыми пандусами для перемещения транспорта и грузов по сквозному транспортному коридору внутрь корпуса. По левому и правому бортам корпуса расположен специальный опускаемый пандус для обслуживания, погрузки или выгрузки реактора, паровой турбины, электрогенератора.

На фиг. 4 представлен вертолет-платформа с экранным эффектом с открытым пандусом погрузки или выгрузки реактора, паровой турбины, электрогенератора и расположенными на днище корпуса соплами нагнетателей воздуха и лыжами с амортизирующим эффектом.

Вертолет-платформа с экранным эффектом (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4) с продольно-поперечным расположением несущих винтов на выступающих балках на двух уровнях на каждой стороне, содержит корпус 1 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4) удлиненной формы с выпуклой дугообразной верхней частью, рубки управления 2 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4) в носовой и кормовой части корпуса в форме поперечных надстроек, ребро корпуса 3 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4) с отверстиями 4 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4), несущие винты 5 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3), козырьки 6 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4), пандусы для погрузки/выгрузки техники, оборудования, грузов 7 (фиг. 3), амортизирующие лыжи 8 (фиг. 4), сопло главных нагнетателей воздуха под днище 9 (фиг. 4), пандус для погрузки реактора 10 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4).

Конструктивные элементы и их предназначение

Корпус может быть выполнен предположительно с применением карбоновых технологий для снижения веса, обеспечения прочности и эластичности, а также надежности эксплуатации в зимнее время при низких температурах воздуха от -35°С.

Несущие винты расположены на выносных балках крыловидной формы. Каждый несущий винт оснащен автоматом перекоса и высокотемпературным электродвигателем. Автомат перекоса обеспечивает управление горизонтальным и вертикальным перемещением, а также его наклоном по крену и тангажу. Несущие винты служат для создания подъемной силы, необходимой для удержания вертолет-платформы с экранным эффектом в воздухе и силы тяги, необходимой для поступательного движения, что позволяет перемещаться вертолет-платформе с экранным эффектом в любом направлении. Таким образом, несущие винты одновременно выполняют роль крыла, тянущего винта и основных органов управления.

Для увеличения или уменьшения общей подъемной силы необходимо, чтобы углы атаки изменялись для всех лопастей вместе на равные величины одновременно, что приводит к подъему, спуску, ускорению или замедлению. Высота подъема над опорной поверхностью (лед, снег, земля) предположительно от 5,0-до 10,0 метров.

Экранный эффект-это эффект увеличения подъемной силы летательного аппарата во время движения над опорной поверхностью (земля, лед, снег), называемой экраном.

Транспортное средство при перемещении над опорной поверхностью, поддерживается в атмосфере за счет взаимодействия с воздухом, отраженным от опорной поверхности (лед, снег, земля).

Ограждение корпуса расположено под углом и отверстиями по всему периметру корпуса для нагнетания воздуха под плоское днище.

Сопла главных нагнетателей воздуха на днище корпуса предназначены для подачи воздуха, чтобы создать давление снизу.

Лыжи с амортизирующим эффектом выполнены из легких сплавов, это позволяет равномерно распределять нагрузку в режимах ожидания или распределения по весу.

Использование ядерных реакторов позволит снижать количество выбросов парниковых газов, которые образуются в процессе сжигания ископаемого топлива.

Технический облик и внешний вид заявляемой вертолет-платформы с экранным эффектом сформированы как новый вид скоростного транспортного средства, не имеющего аналогов как по внешнему облику, так и по диапазону эксплуатационных характеристик, который определен всепогодностью и круглогодичностью эксплуатации, высоким уровнем надежности и гарантированной безопасностью полетов.

Также возможен выбор режима, исключающий взаимодействие или касание с торосами и айсбергами.

Таким образом, разработанная вертолет-платформа с экранным эффектом может стать надежным и экологичным видом транспорта для эксплуатации в Арктике с неограниченной дальностью полета.

Claims (2)

1. Вертолет-платформа с экранным эффектом для эксплуатации в арктических условиях для полета над опорной поверхностью, содержащая корпус, оснащенный несущими винтами на выступающих балках в двух уровнях по обеим сторонам с высокотемпературными сверхпроводимыми электродвигателями, рубки с постами управления, ресиверы с нагнетательными комплексами вдоль бортов и ядерные реакторы, отличающаяся тем, что корпус выполнен по всему периметру с жестким ребром ограждения, содержащим отверстия для нагнетания воздуха, днище корпуса выполнено плоским и оснащено соплами главных нагнетателей воздуха под днище корпуса.

2. Вертолет-платформа с экранным эффектом п. 1, отличающаяся тем, что днище корпуса оснащено лыжами с амортизирующим эффектом.