SK1092006A3 - Vzdušný dopravný systém - Google Patents

Abstract

Vynález sa týka spôsobu leteckej dopravy materiálu aj osôb, osobitne spôsobu štartu a pristátia. Štart a pristátie upravených a odľahčených lietadiel je realizovaný veľkoplošným rotorom s pohonnými jednotkami (1) na obvode rotora. Zachytenie lietadla je realizované záchytným prstencom (2) diaľkovo navádzaným na záves (3) lietadla. Lietadlá bez potreby podvozku majú ľahký závesný trup a ľahké oblúkové krídlo. Úspora hmotnosti lietadla je až 60 % a zabezpečuje ekonomickú vzdušnú dopravu rôzneho, aj nadrozmerného materiálu s priaznivým vplyvom na uvoľnenie ciest od kamiónovej dopravy. Rozvoj systému postupne umožní lacnú dopravu osôb, pretože riziká štartu a pristátia nie sú väčšie ako pri používaní podvozkov na letiskových plochách, kde hrozí poškodenie pneumatík, hydrauliky, nebezpečenstvo hmiel a dynamické nárazy a deštrukcia trupu v turbulencii, strety s vtáctvom.

Description

VZDUŠNÝ DOPRAVNÝ SYSTÉM

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu leteckej dopravy materiálu aj osôb, osobitne spôsobu štartu a pristátia.

Doterajší stav techniky

Preťaženosť cestnej dopravy má za následok snahu zvyšovať kapacitu leteckej dopravy. Zvyšuje sa náročnosť riadenia leteckej prepravy na preťažených letiskách. Často dochádza k nehodám, ktoré sú zapríčinené poruchami na podvozku lietadiel pri poškodení pneumatiky alebo mechanizmu a hydrauliky vysúvania podvozku, poškodenie motorov nízkoletiacimi vtákmi, kolízie v prízemnej hmle a pod. Spôsob štartu a pristátia si vyžaduje, aby trupy lietadiel odolávali značnému ohybovému namáhaniu pri dynamických nárazoch a nie vždy hladkého dopadu na podvozok pri pristávaní. Konštrukcia lietadiel je tak investične náročná a hmotnosť lietadiel vyššia než hmotnosť užitočného zaťaženia. Náklady na leteckú dopravu sú preto relatívne vysoké.

U lietadiel s kolmým štartom a pristátím-helikoptér a konvertoplánov je nákladovosť ešte vyššia, vodorovný let je pomalší a ekonomicky náročnejší, než u lietadiel klasickej koncepcie.

Podstata vynálezu

Nevýhody súčasného stavu možno znížiť riešením podľa vynálezu, ktorého podstatou je veľkoplošný rotor určený pre štartovanie a zachytávanie lietadiel. Vysoká plošnosť listov rotora zabezpečuje vysokú nosnosť bez potreby vyššej vodorovnej rýchlosti. Pohonné jednotky vytvárajú hnací moment rotora a sú spojené priamo s rotorom na priemere, ktorý zodpovedá ťahu pohonných jednotiek. Štart listov je zhodný so štartom klasického lietadla alebo konvertoplánu, kedy ťah pohonnej jednotky stačí na kolmý vzlet listu, ktorý sa následne uvedie do rotačnáho pohybu. Dispečing v kabíne riadi pristavanie nad úrovňou prípadnej prízemnej hmly. Záchytný prstenec je diaľkovo ovládaný z lietadla a automaticky reguluje svoju polohu pre zachytenie závesu lietadla.

Priečny pohyb záchytného prstenca sa ovláda za pohybu krídielkami, za kľudu trojicou reaktívne pôsobiacich servomotorov. Po nasunutí závesu lietadla nasleduje automatické zakliesnenie adobrzdenie vodorovného letu aerodynamikou veľkorozmerného rotora. Štandartné pristávame prebieha po znížení rýchlosti stúpaním do kulminačného bodu a nasunutí závesu lietadla pri minimálnom rozdiele rýchlostí lietadla a veľkorozmerného rotora. Súčasná elektronika a automatizačné prvky zabezpečujú spoľahlivosť procesu. Pri prípadnom neúspešnom manévri bezpečnostná výška zachytávania umožňuje opakovanie celého manévru. Prípadné núdzové pristátie so zatiahnutými zadnými profilmi na šmykových podložkách je priateľnejšie, než u súčasných prevedení lietadiel.

Spôsob štartu spočíva v zdvihnutí lietadla po nasunutí závesu zadnou časťou do záchytného prstenca. Sústava sa uvedie do vodorovného letu a lietadlo sa vlastným ťahom uvedie do pohybu v závese, ktorý je rýchlejší než pohyb veľkoplošného rotora. V stave predsunutia závesu sa uvoľní zakliesnenie závesu a lietadlo sa vytiahne zo záchytného prstenca. V prípade podkritickej rýchlosti bezpečnostná výška umožňuje nadobudnúť vzletové parametre počas opadania.

Spôsob štartu a pristátia umožňuje konštruovať lietadlá s ľahším trupom aj krídlami. Trup neobsahuje podvozok a jeho statické riešenie pozostáva z mriežky typu siete, čo umožňuje zavesenie trupu najmenej dvoma závesnými profilmi pod krídlo. Krídlo je oblúkovitého typu tvaru kľzavého padáka. Zadný profil je dľžkovo ovládaný a sčasti pružný. V súčinnosti s výškovými stabilizačnými plochami za krídlom umožňuje riadiť a stabilizovať let. Aspoň dve stabilizačné plochy zabezpečujú trvalý kladný uhol nábehu a tiež smerové riadenie. Rozdielne uhly nábehov dvoch polovíc krídla spôsobujú točenie okolo vertikálnej osi. Nízka váha krídla vyplýva z jeho uchytenia v najmenej dvoch bodoch. V závislosti na maximálnej rýchlosti tak hmotnosť lietadla môže poklesnúť až o 60%.

Pohonné jednotky veľkoplošného rotora môžu mať ťažné vrtule stým, že listy musia byť kľbovo uchytené a umožňovať cyklickú zmenu uhlov nábehu, najlepšie analógovo tandemovými stabilizačnými plôškami.

Pohonné jednotky veľkoplošného rotora môžu mať zvislú os rorácie, kolmý štart a dpredný ťah protibežnosťou dvoch vrtúľ s výtokom vzduchu do jedného smeru.

Veľkoplošný rotor môže byť osadený aspoň dvojicou krídiel v tvare padáka, takže veľkoplošný rotor sú vlastne dva závesné lietadlá vzájomne prepojené a odstredivou silou rozpínajúce prepojovaciu časť s kabínou.

Popis obrázkov

Na obr.l je schéma systému pri zachytávaní lietadla do záchytnej obruče pri pristávaní.

Na obr.2 je predný pohľad na prevedenie závesného lietadla pre lety na stredné a krátke vzdialenosti a pre nákladné účely

Na obr.3 je bočný pohľad na tento typ lietadla.

Príklad uskutočnenia vynálezu

Vzdušný dopravný systém určený na približovanie a dopravu dreva z rozľahlých a vzdialených oblastí pozostáva z veľkoplošného rotora, ktorý operuje v mieste ťažby dreva. Plošnosť a výkony pohonných jednotiek 1 umožňujú zdvihnúť bremeno aspoň 20 ton. Účelové závesné lietadlo určené pre dopravu dreva a systém externého rotorového štartu a pristánia má ľahké oblúkové krídlo uchytené prednými závesnými profilmi 7 a zadnými profilmi 4 v šiestich bodoch a ľahký trup zavesený v troch bodoch. Pohonné jednotky 2 x 500 kW vyžadujú asi 1000 litrov pohonných hmôt pri doprave na optimálnu vzdialenosť pri cca 250 km/h rýchlosti. Hmotnosť lietadla a pohonných hmôt je cca 5 000 kg. Hmotnosť dreva naloženého do závesného trupu je cca 15 000 kg. Za kľudu je krídlo na zemi a upevnené o trup alebo zem.

Iné prevedenie systému dopravy vzduchom je kamiónová doprava materiálu a tovarov z výrobných podnikov do veľkoskladov s pozitívnym účinkom na uvoľnenie cestných komunikácií od kamiónovej dopravy.

Iné prevedenie systému dopravy vzduchom je osobná hromadná doprava v mestách a medzi mestami na krátke a stredné vzdialenosti. V tomto prípade môže byť veľkoplošný rotor vybavený elektrickým pohonom, pričom napájači kábel bude nesený osobitným pomocným rotorom.

Iné prevedenie je osobná preprava ľahkými súkromnými lietadlami, pričom štarovací a pristávací rotor je diaľkovo ovládaný a operujúci priamo v mieste bydliska alebo sídla firmy.

Iné prevedenie je vzdušný dopravný systém pre vojenské účely, pričom veľkoplošný rotor je rozoberateľný a výsadkovo dopraviteľný na akékoľvek miesto na zemeguli.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vzdušný dopravný systém používajúci pre uľahčenie štartu a pristátia rozbehové a brzdiace technické prostriedky sa vyznačuje tým, že pre štart a pristátie je určený veľkoplošný rotor s pohonnými jednotkami (1), ktorých vrtuľový alebo reaktívny ťah vytvára hnací moment veľkoplošného rotora, pričom k riadiacej kabíne (5) je zavesený záchytný prstenec (2) diaľkovo ovládaný krídielkami (6) za pohybu alebo reaktívnymi prvkami za kľudu veľkorozmerného rotora navádzačom lietadla pre nasunutie závesu lietadla (3), pri pristávaní jeho prednej časti, pri štarte jeho zadnej časti
2. 2. Vzdušný dopravný systém podľa bodu 1 sa vyznačuje tým, že lietadlo využívajúce veľkoplošný rotor má trup zavesený pod krídlom najmenej v dvoch bodoch prednými závesnými profilmi (7), ktoré obsahujú aerodynamický kryt stabilizovaný stabilizátormi do smeru prúdenia, pričom zadný profil (4) je dĺžkovo ovládaný a aspoň jeho časť je pružná, krídlo lietadla má tvar kľzavého padáka uchytené v priečnom pohľade v najmenej dvoch bodoch a prepojené s najmenej dvomi stabilizátormi (8), navrchu krídla sú najmenej dva závesy pre štart a pristátie.
3. 3. Vzdušný dopravný systém podľa bodu 1 sa vyznačuje tým, že veľkoplošný rotor má listy stabilizované acyklované riadiacimi plochami pohonných jednotiek (1), ktoré sú opatrené kTbovými vrtuľami s cyklikou listov
4. 4. Vzdušný dopravný systém podľa bodu 1 sa vyznačuje tým, že veľkoplošný rotor má listy stabilizované a cyklované riadiacimi plochami pohonných jednotiek (1) so svsislou osou rotácie vrtúľ, ktoré sú protibežné alebo diagonálne
5. 5. Vzdušný dopravný systém podľa bodu 1 sa vyznačuje tým, že veľkoplošný rotor má okrem základného rotoru hnaného podľa bodov 3., 4., dvojicu krídiel v tvare padáka podľa bodu 2.