Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
INFLATABLE AIRCRAFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/116015
Kind Code:
A1
Abstract:
An inflatable vertical takeoff and landing aircraft intended for individual use, in which lift is generated by a rotor, wherein deflectors which deflect the airflow from said rotor compensate for the reaction torque arising from the rotation thereof. Furthermore, in the event of engine failure or damage to the rotor, the deflectors prevent the reverse passage of air, thus generating significant aerodynamic resistance in an emergency descent and reducing the rate of descent to a safe level, i.e. the aircraft acts like a parachute. The use of inflatable components in a structure comprising a rotor makes it possible to store and transport the aircraft in a folded state.

Inventors:
KONDRATIUK, Anatolii (ul. Myasoedovskaya, 4-5Odessa, 65091, UA)
Application Number:
UA2014/000017
Publication Date:
August 06, 2015
Filing Date:
February 03, 2014
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
KONDRATIUK, Anatolii (ul. Myasoedovskaya, 4-5Odessa, 65091, UA)
International Classes:
B64C29/00; B64C27/32; B64C31/06
Foreign References:
US20110163198A1
RU2299156C1
RU4732U1
Other References:
IZAKSON A.M.: "Sovetskoe vertoletostroenie. M.", MASHINOSTROENIE, 1964, pages 66
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Летательный аппарат, в котором подъемная сила создается воздушным винтом, отличающийся тем, что реактивный момент от вращающегося винта компенсируется дефлекторами, отклоняющими воздушный поток от

указанного винта и выполненными из гибких материалов, что в сочетании с использованием надувных элементов в конструкции летательного аппарата позволяет хранить и транспортировать предлагаемый летательный аппарат в сложенном состоянии. Кроме того, дефлекторы

препятствуют прохождению воздуха в обратном

направлении так что при аварийном снижении создается значительное аэродинамическое сопротивление, снижающее скорость снижения до безопасной величины. Дефлекторы представляют собой полосы из гибкого материала,

прикрепленные одной стороной к нижней стороне сетки, сквозь которую, сверху вниз проходит воздушный поток от несущего винта. Другие стороны указанных полос,

находящиеся внизу вдоль воздушного потока, отклоняются в сторону при помощи гибких тяг, отклоняя в свою очередь воздушный поток. При изменении направления воздушного потока на противоположное в случае аварийного снижения указанные полосы под воздействием потока воздуха

8

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) складываются и прижимаются к сетке препятствуя

прохождению воздуха в обратном направлении.

2. Воздушный винт, лопасти которого выполнены из набора цилиндрических либо конических надувных

элементов обтянутых оболочкой. Крутящий момент передается на лопасти посредством растяжек, соединяющих наружные части лопастей с диском, посредством которого осуществляется вращение винта. Эти же растяжки передают подъемную силу от лопастей на указанный диск.

9

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Description:
НАДУВНОЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

ОПИСАНИЕ

Изобретение относится к летательным аппаратам с вертикальным взлетом и посадкой (СВВП).

В настоящее время практически единственным видом портативного летательного аппарата, способного поднять человека в воздух и при этом, в сложенном виде не требующим отдельного помещения или площадки для хранения является параплан с парамотором, который однако, не может зависать неподвижно в воздухе и требует существенного пространства для взлета и посадки.

Неоднократно создававшиеся сверхлегкие вертолеты, в том числе ранцевого типа не получили распространения по соображениям безопасности в случае отказа двигателя, а также поскольку требовали существенного места для хранения.

Целью изобретения является создание портативного летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой и возможностью зависать неподвижно в воздухе, который,

1

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) в случае отказа двигателя или разрушения несущего винта обеспечивал бы снижение с безопасной скоростью.

Единственной жесткой частью предлагаемого аппарата является центральный блок 1 , содержащий двигатель, трансмиссию, топливо, приборы управления, а также расположенный в верхней части указанного блока диск 2, посредством которого крутящий момент передается от двигателя и трансмиссии к надувному несущему винту, выполненному, например, как показано на Фиг. 2.

Лопасти несущего винта выполнены по конструкции, которая неоднократно предлагалась для надувных крыльев летательных аппаратов, а именно: набор цилиндрических или конусных надувных элементов 3 которые имеют различный диаметр, формируя таким образом

необходимый аэродинамический профиль. Указанные надувные элементы обтягиваются сверху оболочкой, обеспечивающей гладкий профиль.

Основная часть подъемной силы и крутящего момента передается на диск через тяги 4, что существенно снижает требования к жесткости лопастей. В каждой лопасти один из надувных элементов выполнен длиннее остальных, и соединяясь в центре винта с соответствующими

элементами других лопастей, передает радиальное усилие, возникающее в результате взаимодействия подъемной

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) силы с тягой 4. В неподвижном состоянии, перед взлетом лопасти поддерживаются на необходимой высоте над диском при помощи надувных элементов 5, которые, совместно с тягами 6 образуют жесткую треугольную конструкцию, фиксирующую положение центральной части лопастей. К задней кромке каждой лопасти

прикреплена тяга 7, которая, проходя через отверстие в диске 2 к механизму, аналогичному автомату перекоса лопастей применяемому на вертолетах, и находящемуся между диском 2 и центральным блоком 1 , позволяет изменять угол атаки каждой лопасти.

Центральный блок находится в центре кольца 8,

образованного одним или несколькими тороидальными надувными элементами (на Фиг. 1 изображено три). Между центральным блоком и кольцом натянута сетка 9,

состоящая из радиальных и кольцевых нитей которая удерживает центральный блок в центре кольца. С нижней стороны сетки к ней крепятся дефлекторы 10,

представляющие собой полосы из гибкого материала

(ткань, синтетическая пленка), расположенные в

радиальном направлении и прикрепленные верхней стороной к указанной сетке. К нижней стороне

дефлекторов крепятся тяги 1 1 , отклоняющие дефлекторы от положения строго вдоль потока воздуха. Поток воздуха з

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) от несущего винта проходит сквозь сетку 9 и попадает на дефлекторы 10, в результате чего дефлекторы принимают выпуклую форму, наподобие паруса. В свою очередь, поток воздуха проходя через дефлекторы отклоняется от своего первоначального направления как показано

стрелками на Фиг. 1. Реактивная сила, возникающая при этом на дефлекторах передается через радиальные нити сетки 9 на центральный блок и создает момент,

компенсирующий реактивный момент от вращения несущего винта. Структура расположения тяг 1 1 показана на Фиг. 3 (боковые стропы 15 не показаны). Вся

окружность на которой располагаются дефлекторы делится на секторы с независимыми системами тяг. Концы тяг каждого сектора соединяются вместе, и через общую управляющую тягу 12 соединяются с кольцом 8.

Изменением длинны управляющих тяг 12 можно

регулировать отклонение дефлекторов, и как следствие, разворачивать аппарат в горизонтальной плоскости.

Изменение длинны тяг 12 может осуществляться

электрическими или пневматическими приводами, расположенными на кольце 8 (на Фиг. 3 не показаны).

В центральной части аппарата эффективность

дефлекторов снижается из-за уменьшения радиуса, на котором прикладывается реактивная сила, поэтому

4

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) дефлекторы занимают только наружную часть сетки. В центральной части сетки 9 вместо дефлекторов

расположены клапаны 13, которые устроены аналогично дефлекторам, за исключением того что нижние стороны лент оставлены свободными, что позволяет лентам располагаться вдоль воздушного потока оказывая

минимальное сопротивление.

Пилот или другой полезный груз подвешены снизу аппарата на стропах. В режиме нормального полета основная нагрузка приходится на центральные стропы 14, соединенные непосредственно с центральным блоком 1. Это позволяет значительно уменьшить нагрузку на кольцо 8. Боковые стропы 15 в этом режиме нужны только для стабилизации положения пилота.

Горизонтальное ускорение аппарата осуществляется аналогично вертолетам, циклическим изменением угла атаки лопастей несущего винта. При этом поворачивается только центральный блок с несущим винтом. Появление горизонтальной составляющей вектора подъемной силы вызывает горизонтальное ускорение. Неравномерность обдува лопастей при горизонтальном полете

компенсируется изменением угла атаки лопастей при помощи автомата перекоса.

5

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Все управление аппаратом осуществляется дистанционно, при помощи электрических либо пневматических

приводов.

В случае отказа двигателя или разрушения несущего винта аппарат начинает падать и поток воздуха сквозь сетку 9 меняет направление на обратное. Под воздействием обратного потока дефлекторы 10 складываются как

показано на Фиг. 4, и далее, прижимаясь к сетке 9

образуют воздухонепроницаемую поверхность. В

центральной части аппарата клапаны 13 поворачиваются обратным потоком воздуха в произвольном направлении и, занимая горизонтальное положение также прижимаются к сетке 9 образуя воздухонепроницаемую поверхность.

Таким образом, вся поверхность сетки действует подобно куполу парашюта, снижая скорость снижения до

безопасной величины.

Юбка 16 по периметру аппарата создает усилие,

растягивающее сетку 8 в разные стороны от центра, позволяя сохранить форму и размеры купола в случае потери жесткости (разгерметизации) кольца 8.

Для повышения безопасности при посадке нижняя часть центрального блока 1 может быть закрыта налувной подушкой.

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Содержание чертежей:

Фиг. 1 - общий вид и положение дефлекторов в режиме нормального полета.

Фиг. 2 - воздушный винт на основе надувных элементов.

Фиг. 3 - вид снизу, расположение управляющих тяг,

Фиг. 4 - общий вид и положение дефлекторов в режиме аварийного снижения.

7

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)