RU2821148C1 - Способ подъёма в стартовое положение мягкого крыла летательного аппарата - Google Patents
Способ подъёма в стартовое положение мягкого крыла летательного аппарата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2821148C1 RU2821148C1 RU2023121956A RU2023121956A RU2821148C1 RU 2821148 C1 RU2821148 C1 RU 2821148C1 RU 2023121956 A RU2023121956 A RU 2023121956A RU 2023121956 A RU2023121956 A RU 2023121956A RU 2821148 C1 RU2821148 C1 RU 2821148C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- air
- lifting
- flex
- gas
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 5
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 5
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 5
- 101150004367 Il4i1 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к авиационной технике, и может быть использовано в способе подъема мягкого крыла в стартовое положение в конструкциях парашютов, кайтов и летательных аппаратах (ЛА) с мягким крылом. Способ подъема в стартовое положение мягкого крыла летательного аппарата, с воздушным движителем создающим поток воздуха, выполненного с газонепроницаемым пневмокаркасом, заполняемым от источника сжатого газа по гибкому газопроводу и через сбросной клапан освобождающий пневмокаркаса крыла от газа, с осуществлением подъема мягкого крыла вертикально над перемещаемым объектом, с натяжкой системой строп, закрепленных на перемещаемом объекте, при заполнении пневмокаркаса мягкого крыла газом. При этом в газонепроницаемый пневмокаркас крыла закачан воздух, а подъем аэрошютного крыла в стартовое положение осуществляется силой тяги потока воздуха, перпендикулярного к земле и плоскости мягкого крыла, проходящего по крайне мере через одно, или несколько отверстий, выполненных в мягком крыле, созданным в каждом из отверстий при вращении воздушного винта посаженного на вал электродвигателя воздушного движителя, при поступлении электроэнергии к электродвигателю, по электрическому кабелю от источника электроэнергии закрепленным на перемещаемом объекте. Заявленное изобретение направлено на создание способа подъема крыла в стартовую позицию, без применения подъемной статической Архимедовой силы вне зависимости от наличия внешнего воздушного потока, а также сбор и хранение мягкого крыла летательного аппарата в малом объеме в собранном виде и низкую стоимость при улучшенных функциональных свойствах. 2 ил.
Description
Изобретение относится к авиационной технике, и может быть использовано в способе подъема мягкого крыла в стартовое положение в конструкциях парашютов, кайтов и летательных аппаратах (ЛА) с мягким крылом.
В техническом решении по способу подъема мягкого крыла в стартовое положение в воздух, для удобства использования летательных аппаратов с мягким крылом, крыло в стартовое положение поднимается в воздух, натягивая стропы, вне зависимости от наличия набегающего внешнего воздушного потока (ветра).
Известен способ раскрытия мягкого крыла (купола) парашюта который раскрывается в рабочее положение с помощью набегающего воздуха при прыжке. Парашют-состоит из купола, строп, вытяжного парашюта и подвесной системы. Маневрирование парашютом осуществляется с помощью строп. Недостатком данного способа раскрытия парашюта - требуется давление воздуха для раскрытия купола создаваемое при свободном падении, что ограничивает высоту с которой используется парашют, (ru. Wikipedia. Orq Парашют Википедия. Аналог)
Известен способ поднятия в воздух надувного кайт-управляемого воздушного змея предназначенного для буксировки с помощью ветра. Кайт состоит из мягкого крыла с наполненным воздухом каркасом, системы строп и ручек управления. Запуск надувного кайта происходит следующим образом: на земле расправляются стропы, надувается воздухом каркас, крыло расправляется и под действием ветра поднимается в воздух. Недостатком такого старта является наличие постоянно дующего ветра. А так же не способность кайта удерживаться в воздухе при отсутствии ветра.(ru. Wikipedia. Orq. Кайт-Википедия. Аналог)
Известен способ с устройство для раскрытия купола парашюта, содержащее два баллона первый баллон, который при наполнении водородом или гелием выполнен с возможностью подъема и расправки купола парашюта, а второй баллон предназначенный для хранения водорода или гелия, и шланг с запорным устройством для наполнения первого баллона из второго. В данном парашюте купол при заполнении первого баллона расправляется и поднимается в стартовую позицию. Недостатком данного способа является низкое аэродинамическое качество, взры-воопасность водорода и высокая стоимость гелия. (Патент РФ2285638 Аналог.)
Наиболее близким, к заявленному изобретению относится способ подъема с помощью подъемной аэростатической силы газа легче воздуха, мягкого газонаполненного крыла по Патенту РФ2121943 «МЯГКОЕ ГАЗОНАПОЛНЯЕМОЕ КРЫЛО» Автор: Киселев Валерий Семенович. Крыло выполнено с полой газонепроницаемой оболочкой, разделенную на секции, снабженное герметичными отсеками для легкого газа, оснащенное системой строп и подвесок, содержит емкость со сжатым газом и гибкий газопровод соединяющий емкость со всеми герметичными отсеками. Подъем крыла в стартовую позицию происходит при наполнении легким газом (водородом или гелием) герметичных отсеков крыла, что создает крылу подъемную Архимедову силу и расправляет крыло для старта. Основным недостатком данного способа подъема крыла является одноразовость заполнения герметичных отсеков крыла газом легче воздуха, при этом водород - взрывоопасен а гелий дорогой газ. Если использовать газ многократно то потребуются дополнительные перекачивающие насосы, что значительно усложняет конструкцию крыла и ограничивает функциональные возможности летательных аппаратов, конкретно - сборку и хранение крыла, например в малом объеме ранца или отсека летательного аппарата. Данное техническое решение, для рассматриваемого изобретения является прототипом.
Задача заявленного изобретения:
*Способ подъема в стартовую позицию, без применения подъемной статической Архимедовой силы газа легче воздуха.
*Способ подъем мягкого крыла летательного аппарата в стартовое положение вне зависимости от наличия внешнего воздушного потока (ветра).
*Сбор и хранение мягкого крыла летательного аппарата в малом объеме, например ранца или отсека для хранения в собранном виде.
*Применение мягкого крыла, по предлагаемому способу, в линейке летательных аппаратов низкой стоимости при улучшенных функциональных свойствах.
Поставленная задача подъема мягкого крыла летательного аппарата, в стартовую позицию, без применения подъемной статической Архимедовой силы газа легче воздуха достигается тем, что через одно или несколько отверстий в мягком крыле, создается воздушный поток воздуха перпендикулярный к земле и плоскости крыла. Для раскрытия мягкого крыла перед стартом, в крыло выполненное пневмокаркасным и воздухонепроницаемым, закачивается воздух под давлением, обеспечивая мягкому крылу соответствующую форму и относительную жесткость. Воздух поступает в пневмокаркас через гибкий воздуховод связанный, в зависимости от требуемой экономической целесообразности или скорости наполнения каркаса воздухом, через редуктор с баллоном со сжатым воздухом, или насосом прямого действия, или компрессором с ресивером. Сброс воздуха из пневмокаркаса мягкого крыла в атмосферу, при упаковке мягкого крыла, производится через сбросной клапан пневмокаркаса. Механическая связь мягкого крыла и перемещаемого объекта, осуществляется стропами с системой подвеса, закрепленными на перемещаемом объекте, например, ранце, корпусе летательного аппарата (фюзеляже), или корпусе транспортного средства. Создание воздушного потока, для подъема в воздух мягкого крыла, через выполненное одно или несколько отверстий в мягком крыле, в каждом из отверстий с вектором тяги направленный вверх и перпендикулярного к земле, происходит при вращении ротора электродвигателя с воздушным винтом, закрепленным на валу ротора. Электродвигатель с воздушным винтом на валу представляет собой -воздушный винтовой движитель. Электродвигатели воздушного движителя закреплены в каждом из отверстий крыла на кольцевых рамах. Электроснабжение электродвигателей и электроаппаратуры воздушно винтового движителя, производится по электрическим кабелям, соединяющих мягкое крыло с источником питания, расположенным ниже системы подвеса строп.Мягкое крыло, поднятое в воздух воздушным потоком, созданным воздушными винтами движителя, натягивает стропы, электрокабели, гибкий воздуховод и устанавливается в стартовое положение. При вращении воздушных винтов движителей, следует учитывать фактор крутящего момента создаваемым воздушным винтом, то есть крутящие моменты должны быть взаимно компенсированы. При нахождении мягкого крыла в воздухе, для снятия излишней нагрузки от воздушных винтовых движителей, кольцевая рама движителей непосредственно соединена стропами с системой подвеса. При необходимости дополнительного маневрирования мягкого крыла в полете, что желательно например, в конструкции воздушных змеев и устройств на их основе, тяговых кайтов, парашютов в форме крыла и летательных аппаратов на их основе, электродвигатели воздушных винтовых движителей изменяют скорость вращения относительно плоскости крыла. Что позволяет создавать воздушные потоки через отверстия мягкого крыла с регулируемыми по величине векторами тяги, тем самым осуществлять маневрированием крыла в воздухе. Регулирование воздушных потоков через отверстия в крыле, производится изменением оборотов электродвигателя, осуществляемое электронным блок-регулятором оборотов электродвигателя. Способ маневрирования мягкого крыла в воздухе, регулируемыми по величине векторами тяги воздушных потоков, применим для летательных аппаратов использующих воздушные движители крыла и в качестве движителей при подъеме, зависании и горизонтальном полете.
Запуск крыла в предстартовое положение производится следующим образом; крыло извлекается из ранца (отсека хранения), открывается клапан источника сжатого воздуха, по гибкому воздуховоду, воздух под давлением поступает в пневмокаркас мягкого крыла. Мягкое крыло принимает рабочую форму, под действием давления воздуха в пневмокаркасе. Включаются винтовые воздушные движители. При включении движители, создают воздушный поток через отверстия в крыле перпендикулярно к земле и поднимают мягкое крыло в воздух натягивая стропы. Мягкое крыло занимает стартовое положение и в зависимости от варианта летательного аппарата, для которого предназначено крыло, производятся дальнейшие действия с мягким крылом и объектом соединенным с крылом стропами.
Для летательных аппаратов, с применением способа маневрирования мягкого крыла в воздухе, регулируемыми по величине векторами тяги воздушных потоков, использующих воздушные движители крыла и в качестве тяговых движителей при подъеме, зависании и горизонтальном полете, при наборе высоты мягким крылом. В дальнейшем, в полете воздушные потоки, через отверстия, регулируются по величине блоком регулятора оборотов двигателя, тем самым обеспечивается зависание и горизонтальный полет. Приземление летательных аппаратов с мягким крылом производится при включении воздушных движителей крыла в режим вертикальной тяги или с помощью строп управления. После приземления, открывается сбросной клапан пневмокаркаса крыла, воздух сбрасывается в атмосферу, крыло сдувается и помещается, в зависимости от конструкции летательного аппарата, вместе со стропами и остальными элементами крыла, в ранец, сумку или отсек хранения.
На листе 1 изображены:
1) Фиг1 мягкое крыло с двумя воздушными винтовыми движителями создающие воздушный поток через отверстия в мягком крыле. Вид сверху.
2) Фиг2 мягкое крыло с воздушными винтовыми движителями создающие воздушный поток через отверстие в мягком крыле двумя винтами с противоположным вращением от одного движителя. Вид сверху.
Летательный аппарат, в различных вариантах, с мягким крылом состоит из следующих элементов: мягкого крыла 1, содержащего воздухонепроницаемый пневмокаркас 2 со сбросным и входным клапаном. Мягкое крыло 1 соединенное стропами с системой подвеса закрепленным на перемещаемом объекте, например; ранца, корпуса летательного аппарата (фюзеляжа), или с корпуса транспортного средства. Закрепленным в отверстие крыла 1 воздушного винтового движетеля 3, содержащего электродвигатель с воздушным винтом на валу, установленного на кольцевой раме.
Летательные аппараты с мягким крылом работают следующим образом: мягкое крыло 1 при наполнении воздухом каркаса 2 расправляется и принимает аэродинамический объем, запускаются воздушные винтовые движители 3,имеющие вращение винтов по и против часовой стрелки, создающие воздушный поток через отверстия в крыле направленным вниз перпендикулярно к земле, имеющий вектор тяги направленный вверх и поднимающий мягкое крыло 1,натягивая стропы, электрический кабель и гибкий воздуховод в верх. Мягкое крыло 1 устанавливается в предстартовое положение. Дальнейшие манипуляции с мягким крылом 1 зависят от принадлежности к классу летательных аппаратов. Дополнительное маневрирование мягкого крыла 1 в полете, что желательно например: в конструкции воздушных змеев и устройств на их основе, тяговых кайтов, парашютов в форме крыла и летательных аппаратов на их основе, возможно при изменении воздушными винтовыми движителями 3 тяги по величине при изменение оборотов двигателей воздушных винтовых движителей 3. Приземление летательных аппаратов с мягким крылом производится при включении воздушных движителей крыла в режим вертикальной тяги или с помощью строп управления. После приземления, открывается сбросной клапан пневмокаркаса 2 мягкого крыла 1, воздух сбрасывается в атмосферу, крыло1 сдувается и помещается, в зависимости от конструкции ЛА, вместе со стропами и остальными элементами крыла, в ранец, сумку или отсек хранения.
Технический эффект по способу подъема в стартовое положение мягкого крыла летательных аппаратов заключается в использовании способа, как для обычных, так и режимов вертикального взлета и посадки аппаратов, с экономичным и маневренным мягким крылом. Данный технический эффект достигается тем, что мягкое крыло с пневмокаркасом наполненным воздухом, при старте поднимается в воздух при вращении электродвигателями с воздушными винтами с управляемой тягой, по величине, установленными в отверстиях мягкого крыла, поднимая за собой стропы и электрический кабель питания, а при необходимости и гибкий воздуховод от источника сжатого воздуха. Для регулирования воздушных потоков через отверстия в крыле, изменение оборотов электродвигателя осуществляет электронный блок -регулятор оборотов двигателя. Все выше перечисленное обеспечивает заявленный технический эффект предложенного изобретения.
Claims (1)
- Способ подъема в стартовое положение мягкого крыла летательного аппарата с воздушным движителем, создающим поток воздуха, выполненного с газонепроницаемым пневмокаркасом, заполняемым от источника сжатого газа по гибкому газопроводу и через сбросной клапан освобождающий пневмокаркаса крыла от газа, с осуществлением подъема мягкого крыла вертикально над перемещаемым объектом, с натяжкой системой строп, закрепленных на перемещаемом объекте, при заполнении пневмокаркаса мягкого крыла газом, отличающийся тем, что в газонепроницаемый пневмокаркас крыла закачан воздух, а подъем аэрошютного крыла в стартовое положение осуществляется силой тяги потока воздуха, перпендикулярного к земле и плоскости мягкого крыла, проходящего по крайне мере через одно, или несколько отверстий, выполненных в мягком крыле, созданным в каждом из отверстий при вращении воздушного винта посаженного на вал электродвигателя воздушного движителя, при поступлении электроэнергии к электродвигателю, по электрическому кабелю от источника электроэнергии закрепленным на перемещаемом объекте.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2821148C1 true RU2821148C1 (ru) | 2024-06-17 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2121943C1 (ru) * | 1997-07-08 | 1998-11-20 | Киселев Валерий Семенович | Мягкое газонаполняемое крыло |
GB2362358A (en) * | 2000-05-20 | 2001-11-21 | Colin Hilton | A wing or hull structure shaped by evacuation of air from within |
CN101659321A (zh) * | 2009-10-12 | 2010-03-03 | 北京航空航天大学 | 一种后缘可控摆动充气机翼 |
CN106945832A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-07-14 | 哈尔滨工业大学 | 一种充气式滑翔翼无人机 |
CN216468429U (zh) * | 2021-10-27 | 2022-05-10 | 海宁浙龙布业有限公司 | 一种高压柔性渐变充气机翼 |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2121943C1 (ru) * | 1997-07-08 | 1998-11-20 | Киселев Валерий Семенович | Мягкое газонаполняемое крыло |
GB2362358A (en) * | 2000-05-20 | 2001-11-21 | Colin Hilton | A wing or hull structure shaped by evacuation of air from within |
CN101659321A (zh) * | 2009-10-12 | 2010-03-03 | 北京航空航天大学 | 一种后缘可控摆动充气机翼 |
CN106945832A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-07-14 | 哈尔滨工业大学 | 一种充气式滑翔翼无人机 |
CN216468429U (zh) * | 2021-10-27 | 2022-05-10 | 海宁浙龙布业有限公司 | 一种高压柔性渐变充气机翼 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7156342B2 (en) | Systems for actively controlling the aerostatic lift of an airship | |
US7690596B2 (en) | Apparatus for lighter-than-air aircraft | |
EP3287358B1 (en) | Tethered unmanned aerial vehicle | |
US11203430B2 (en) | Airship launch from a cargo airship with a payload return vehicle | |
US7487936B2 (en) | Buoyancy control system for an airship | |
US7131613B2 (en) | High-altitude launching of rockets lifted by helium devices and platforms with rotatable wings | |
US6648272B1 (en) | Airship | |
US5005783A (en) | Variable geometry airship | |
JP6426165B2 (ja) | ハイブリッドvtol機 | |
US20090114768A1 (en) | Aerostatic Buoyancy Control System | |
US6119983A (en) | Airship/spacecraft | |
WO2007045091A1 (en) | Airship for lifting heavy loads & methods of operation | |
US3856236A (en) | Composite aircraft | |
RU2821148C1 (ru) | Способ подъёма в стартовое положение мягкого крыла летательного аппарата | |
RU2114027C1 (ru) | Полужесткий управляемый аэростатический летательный аппарат | |
US20120119035A1 (en) | Collapsible space shuttle | |
RU2702462C1 (ru) | Гибридный квадрокоптер | |
RU2111147C1 (ru) | Воздушно-космическая транспортная система | |
JP2014080938A (ja) | 宇宙推進及び滞宙(成層圏上等の滞空)システム | |
RU2661260C1 (ru) | Летательный аппарат - 2 рг | |
RU195315U1 (ru) | Гибридный беспилотный летательный аппарат | |
GB2366274A (en) | A compact, economic and manoeuverable aircraft | |
RU201900U1 (ru) | Электрический дирижабль | |
RU2763081C1 (ru) | Парашют, трансформируемый в аэростат, и способ его функционирования | |
US11155328B1 (en) | Air vehicle with a controlled buoyancy lifting system and method thereof |