Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
VERTICAL-TAKEOFF-AND-LANDING AIRCRAFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/025632
Kind Code:
A1
Abstract:
The inventive vertical-takeoff-and-landing aircraft is used for transporting passengers and cargo and makes it possible to increase the powerplant performance and to improve aerodynamic and operational characteristics thereof. Said vertical-takeoff-and-landing aircraft comprises a circuit-shaped wing (1) having the airplane wing airfoil, inside of which a fuselage (2) is mounted with a space, and a powerplant which is positioned in such a way air flow is pumped in the plane of the wing (1) away from the center of the fuselage (2) towards the wing (1). The deflector blades (6, 7) of an inlet manifold (5, 8) are arranged on the outer edge of the wing (1) and on the top surface of the fuselage (2). The nozzles (4) of the powerplant engines (3) are flattened along the edges and openable wing flaps (9) are mounted in the lower part of the wing (1).

Inventors:
TYTARENKO OLEG LEONIDOVYCH (UA)
Application Number:
UA2008/000046
Publication Date:
February 26, 2009
Filing Date:
July 29, 2008
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
TYTARENKO OLEG LEONIDOVYCH (UA)
International Classes:
B64C39/06; B64C21/08; B64C29/00
Foreign References:
US5170963A1992-12-15
US6572053B22003-06-03
RU2151717C12000-06-27
RU2264952C12005-11-27
RU1446836C
DE4037472A11992-01-16
Download PDF:
Claims:

формула изобретения

1. летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий согнутое в контур крыло, внутри которого установлен с зазором фюзеляж, и силовую установку, отличающийся тем, что крыло имеет профиль самолетного крыла, а силовая установка установлена таким образом, что нагнетает воздушный поток преимущественно в плоскости крыла в направлении преимущественно от центра фюзеляжа на крыло. 2. летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что на внешней кромке крыла расположены жалюзи всасывающего коллектора, сквозь крыло соединенного с силовой установкой.

3. летательный аппарат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на верхней поверхности фюзеляжа расположены жалюзи всасывающего коллектора, сквозь фюзеляж соединенного с силовой установкой.

4. летательный аппарат по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что сопло двигателя или сопла двигателей силовой установки по краю сплющены.

5. летательный аппарат по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что в нижней части крыла установлены с возможностью открываться подкрылки.

6. летательный аппарат по пп. 1 - 5, отличающийся тем, что зазор между контуром крыла и фюзеляжем выполнен с возможностью изменяться.

Description:

летательный аппарат вертикального взлета и

посадки область техники

изобретение относится к авиационной технике, а именно к летательным аппаратам типа летающей тарелки с вертикальным взлетом и посадкой, и может быть использовано для перевозки пассажиров и грузов.

предшествующий уровень техники известен летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий основное и расположенное под ним дополнительное кольцевые крылья, кабину, вентилятор, размещенный в центре крыла, и двигатель (а. с. ссср Jfe 1446836, мпк 7 B64C 39/06, оп. 27.10.2004).

при работе известного устройства улучшение аэродинамических характеристик достигается путем увеличения площади крыла. наиболее близким аналогом заявляемого устройства, выбранным в качестве прототипа, является летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий согнутое в контур крыло выпуклого профиля, внутри которого закреплен с зазором фюзеляж. в зазор вставлены лопатки вентилятора, поворачивающиеся с помощью двигателя (заявка фрг Xo 4037472, мпк 6 B64C 29/02, 39/06, оп. 16.01.92). общими существенными признаками известного и заявляемого устройств являются согнутое в контур крыло, внутри которого установлен с зазором фюзеляж, и силовая установка.

при работе известного устройства вентилятор нагнетает воздух сквозь зазор под выпуклое крыло, образовывая зону повышенного давления, то есть т.н. воздушную подушку, которая, однако, не в состоянии поднять аппарат на большую высоту. таким образом, в известном летательном аппарате нагнетаемый воздух используется неэффективно, что приводит к увеличению мощности силовой

установки при необходимости увеличения высоты подъема аппарата.

раскрытие изобретения

в основу изобретения поставлена задача усовершенствования летательного аппарата вертикального взлета и посадки, в котором путем изменения профиля крыла и направленности воздушного потока, нагнетаемого силовой установкой, обеспечивается эффективное использование воздушного потока, за счет чего достигается технический результат: повышение кпд силовой установки, улучшение аэродинамических и эксплуатационных характеристик летательного аппарата.

поставленная задача решается тем, что в летательном аппарате вертикального взлета и посадки, содержащем согнутое в контур крыло, внутри которого установлен с зазором фюзеляж, и силовую установку, в соответствии с изобретением крыло имеет профиль самолетного крыла, а силовая установка установлена таким образом, что нагнетает воздушный поток преимущественно в плоскости крыла в направлении преимущественно от центра фюзеляжа на крыло.

в иных конкретных формах выполнения на внешней кромке крыла расположены жалюзи всасывающего коллектора, сквозь крыло соединенного с силовой установкой, а на верхней поверхности фюзеляжа расположены жалюзи всасывающего коллектора, сквозь фюзеляж соединенного с силовой установкой.

сопло двигателя или сопла двигателей силовой установки по краю сплющены. в нижней части крыла установлены с возможностью открываться подкрылки.

зазор между контуром крыла и фюзеляжем выполнен с возможностью изменяться.

между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

изменение профиля крыла и направленности воздушного потока, а именно:

- выполнение крыла с профилем самолетного крыла;

- установление силовой установки таким образом, что воздух нагнетается преимущественно в плоскости крыла в направлении преимущественно от центра фюзеляжа на крыло; в совокупности с известными признаками заявляемого изобретения обеспечивает эффективное использование воздушного потока, благодаря его направленности на крыло как при разбеге самолета и аэродинамическим преимуществам самолетного крыла. эффективное использование воздушного потока состоит в его действии на всю рабочую поверхность крыла, что обеспечивает увеличение подъемной силы при той же мощности силовой установки, увеличение высоты и скорости подъема, что приводит к повышению кпд силовой установки, улучшению аэродинамических и эксплуатационных характеристик летательного аппарата. наличие на внешней кромке крыла жалюзи всасывающего коллектора, сквозь крыло соединенного с силовой установкой, обеспечивает использование взвихренного воздушного потока, образующегося над внешней кромкой крыла, который по всасывающему коллектору направляют на турбину силовой установки для усиления воздушного потока, для увеличения разрежения над крылом и повышения подъемной силы. так же наличие на верхней поверхности фюзеляжа жалюзи всасывающего коллектора, сквозь фюзеляж соединенного с силовой установкой, обеспечивает увеличение разрежения над фюзеляжем и повышение подъемной силы.

выполнение сплющенным по краю сопла двигателя или сопел двигателей силовой установки, нагнетающих воздушный поток, способствует более полному обдуву площади крыла.

установление в нижней части крыла с возможностью открываться подкрылок способствует облегчению и более эффективному взлету и более мягкой посадке за счет увеличения давления воздуха под летательным аппаратом при опускании подкрылок вниз.

выполнение зазора между контуром крыла и фюзеляжем с возможностью изменяться позволяет регулировать подъемную силу в зависимости от изменения мощности двигателя. в случае аварийной ситуации, необходимости отключения двигателя, его отказа, отсутствия топлива сведение величины зазора к нулю позволяет использовать эффект парашюта, вследствие резкого увеличения давления воздуха под аппаратом, что обеспечивает более мягкую, без ударов посадку. таким образом, изобретение и в конкретных формах выполнения способствует достижению указанного технического результата.

краткое описание чертежей

сущность предложенного изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен вид сверху летательного аппарата; на фиг. 2 - разрез а - а на фиг. 1; на фиг. 3 - фронтальный разрез летательного аппарата, на фиг. 4 - фотография общего вида экспериментального образца летательного аппарата.

летательный аппарат вертикального взлета и посадки (фиг. 1) содержит согнутое в контур крыло 1 с профилем самолетного крыла, внутри которого закреплен с зазором, величина которого может изменяться, фюзеляж 2 с кабиной пилота и системой управления, и силовую установку, которая установлена преимущественно в днище фюзеляжа 2 и может иметь один или несколько двигателей 3 в зависимости от типа и назначения летательного аппарата. это могут

быть поршневые, турбовинтовые, турбовентиляторные, турбореактивные двигатели и т.п. оптимально использовать три звездообразно расположенных двигателя 3, сопла 4 которых нагнетают воздушный поток в плоскости крыла 1 в направлении от центра фюзеляжа 2 на крыло 1 , на его внутреннюю кромку (фиг. 2). контур крыла 1 может быть замкнутым в случае дозвукового летательного аппарата или разомкнутым в случае сверхзвукового летательного аппарата. внутри крыла 1 может быть выполнен всасывающий коллектор 5 с жалюзи 6 на внешней кромке крыла 1, соединенный с силовой установкой. в верхней части фюзеляжа 2 также могут быть расположены жалюзи 7 всасывающего коллектора 8, также соединенного с силовой установкой (фиг. 3). сопла 4 двигателей 3 по краю могут быть выполнены сплющенными. в нижней части крыла 1 с внешней стороны для облегчения взлета-посадки могут быть установлены подкрылки 9 (фиг. 3).

управляемость летательного аппарата осуществляется установленными на крыле 1 по бокам элеронами 10 (рулями поворотов) и соплом-хвостом 11, движущимся вниз и направо (фиг. 1). для повышения маневренности и улучшения летных характеристик боковые части крыла 1 могут быть выполнены подвижными относительно фюзеляжа 2.

вдоль центральной оси летательного аппарата может находиться шлюз-шахта 12 (фиг. 3) для установки, например, стыковочных узлов сверху и снизу. это позволит в космосе собирать летательные аппараты секционно, образовывая орбитальную станцию.

лучший вариант осуществления изобретения двигатели 3 сквозь сопла 4 нагнетают воздушный поток в плоскости крыла 1 от центра фюзеляжа 2 на внутреннюю кромку крыла 1 по всему периметру контура крыла. внутренняя кромка крыла 1

разделяет воздушный поток на два потока - верхний и нижний, которые сквозь зазор между крылом 1 и фюзеляжем 2 обтекают верхнюю и нижнюю поверхности крыла 1. благодаря тому, что крыло 1 имеет профиль самолетного крыла, под крылом 1 возникает зона повышенного давления, а над крылом 1 - зона разрежения, в результате чего образовывается направленная вверх подъемная сила, и летательный аппарат набирает высоту. сплющенное по краю сопло 4 обеспечивает более полный обдув площади крыла 1 по внутреннему периметру его контура. при условии наличия всасывающего коллектора 5 взвихренный воздушный поток, образующийся над верхней поверхностью крыла 1 с внешней стороны, сквозь жалюзи 6 всасывается в коллектор 5 и сквозь крыло 1 снова попадает на турбину двигателя 3, что устраняет срыв потока и увеличивает разрежение над крылом 1, и соответственно, подъемную силу. одновременно сквозь жалюзи 7 всасывающего коллектора 8 воздушный поток с верха фюзеляжа 2 попадает в силовую установку, увеличивая разрежение над верхней поверхностью фюзеляжа 2 и крыла 1 и обеспечивая двигатели чистым воздухом для бесперебойной работы летательного аппарата.