Летательный аппарат

НАЦИОНАЛЬНЫИ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет (ВУ)(72) Автор Северянин Виталий Степанович (ВУ)(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет (ВУ)Летательный аппарат, содержащий фЮЗЕЛЯЖ, КРЫЛЬЯ С обратной СТРЕЛОВИДНОСТЬЮ И ОПУЩЕННЬ 1 МИ краями ОТНОСИТЕЛЬНО направления ПОЛЕТа, НЕСУЩИЙ стабилизатор, КИЛЬ С РУЛЕМ поворота, РУЛЬ ВЫСОТЫ, двигатель, ТОПЛИВНЫЕ баки, ОТЛИЧЯЮЩИЙСЯ ТЕМ, ЧТО двигаТЕЛЬ, РаСПОЛОЖЕННЫЙ В ГОНДОЛЕ В ВЕРХНЕЙ части КРЬ 1 ЛЬЕВ, ВЫПОЛНЕН В ВИДЕ СДВОЕННОГО ПРОТИВОфЗЗНОГО ПУЛЬСИРУЪОЩЕГО ВОЗДУШНО-РЕЗКТИВНОГО двигателя, СОСТОЯЩЕГО ИЗ ДВУХ Параллельных ЛЕВОГО И ПРаВОГО каналов, В КОТОРЫХ У входа ПО ХОДУ полета установлены клаПаннь 1 е КОРОбКИ, содержащие ПЛОСКИЕ седла, наклоненные В ЛЕВОМ канале ВНИЗ, В праВОМ - ВВЕРХ, на седла УЛОЖЕНЫ клаПань 1, ИМЕЮЩИЕ ОСЬ, вращающуюся В ЖЕЛОбЕ седла, ОСИ клапанов ОбЕИХ КОРОбОК ЖЕСТКО связаны ДРУГ С ДРУГОМ, ПРИ ЭТОМ клаПань 1 на ОСЯХ устаНОВЛЕНЬ 1 В ОДНОЙ ПЛОСКОСТИ, за клапанной КОРОбКОЙ СМОНТИРОВаНЫ фОРСУНКИ И ПУСКОВЫЕ Запальники.Летательный аппарат относится К авиации и может быть использован для авиаперевозки срочных грузов на небольшие расстояния и решения других задач местного или сельскохозяйственного значения.Известны самолеты 1, имеющие фюзеляж, Крылья с передней (обратной) стреловидностью и опущенными концами (обратное У), несущим стабилизатором, рулями высоты и поворота, элеронами, поршневые или реактивные двигатели. Примерами могут служить такие самолеты как Юнкерс-287 (Германия, 1944 г.), Нортроп Х-29 (США, 1948 г.), Беркут СУ-47 (Россия, 1997 г.). Достоинства этих летательных аппаратов - высокая маневренность, грузоподъемность, малый разбег и пробег. Недостаток - высокая стоимость двигательной части самолета. Это обусловливает их использование только в военном деле, чаще - в качестве истребителей.Намного более проще и дешевле пульсирующие воздушно-реактивные двигатели (далее - ПуВРД, общепринятая аббревиатура). Они были установлены на самолете-снаряде ФАУ-1. Простота конструкции, обслуживание позволили Германии к концу 2 мировой войны организовать их производство в количестве десятков тысяч единиц. ПуВРД состоит из удлиненного канала, коробки воздушных клапанов, форсунок для подачи топлива, пускового искрового запальника 2. Клапанная коробка состоит из решетчатого каркаса,многочисленных клапанов в виде изгибающихся стальных пластин, колеблющихся между ограничителями и седлами. Недостаток этого двигателя - большой излучаемый шум, малый срок работы клапанов. Этими недостатками можно пренебречь для самолета-снаряда,но они недопустимы для эксплуатируемого средства перевозки грузов.Задача, решаемая полезной моделью, - использовать ПуВРД с уменьшенным шумовым излучением, повышенной надежностью в аэродинамической конструкции летательного аппарата с обратной стреловидностью и обратным У крыльев. Технический результат - летательный аппарат, требующий меньшего технического обслуживания, аэродромной техники,позволяющий транспортировать срочные грузы на небольшое расстояние (до 1000 км).Это достигается тем, что летательный аппарат, содержащий фюзеляж, крылья с обратной стреловидностью и обратным У, несущий стабилизатор, киль, рули поворота и вь 1 соты, элероны, двигатель, топливные баки, отличается тем, что двигатель выполнен в виде сдвоенного противофазного ПуВРД, состоящего из двух параллельных левого и правого каналов, в которых у входа по ходу полета установлены клапанные коробки, содержащие плоские седла, наклоненные в левом канале вниз, в правом - вверх, на седла уложены клапаны, имеющие ось, вращающуюся в желобе седла, оси клапанов обеих коробок жестко связаны друг с другом, при этом клапаны на осях установлены в одной плоскости, за наклонной коробкой смонтированы форсунки и пусковые запальники, двигатель смонтирован в гондоле в верхней части крыльев.На чертеже показана принципиальная схема летательного аппарата (фиг. 1), сечение по клапанной коробке левого канала ПуВРД (фиг. 2) и по клапанной коробке правого канала ПуВРД (фиг 3). Обозначения фюзеляж - 1, руль высоты - 2, несущий стабилизатор 3, топливный бак - 4, гондола - 5, левый канал ПуВРД - 6, правый канал ПуВРД - 7, клапанная коробка левого канала - 8, клапанная коробка правого канала - 9, крыло - 10, киль с рулем поворота - 11, съемный контейнер - 12, седло клапана - 13, клапан - 14, ось - 15, желоб седел - 16, форсунка - 17, пусковой запальник - 18. Стрелки сплошная - поток воздуха, прерывистая - поток продуктов сгорания, двойная - направление полета.Летательный аппарат состоит из фюзеляжа 1 с кабиной пилота, органами управления передним шасси в носовой части смонтированы рули высоты 2. На хвостовой части фюзеляжа 1 закреплен несущий стабилизатор 3, на концах которого имеются гондолы для топливных баков 4 и боковых шасси. В верхней части летательного аппарата установлена гондола 5, в которой с зазором между стенками гондолы зафиксированы левый канал ПуВРД 6 и правый 7. Внутри этих каналов смонтированы со стороны входа воздуха (навстречу полету) клапанные коробки левого канала 8 и правого 9 (эти коробки съемные, при ремонте снимаютсявниз). От гондолы 5 отходят обратной стреловидности с обратным У Крылья 10, образующие вместе с несущим стабилизатором 3 жесткую конструкцию. Наверху гондолы 5 установлен киль с рулем поворота 11. К гондоле 5 снизу крепится съемный контейнер 10 для размещения в нем груза. В клапанных коробках 8, 9 установлены по горизонтали седла 13 в виде жалюзи,при этом по ходу воздуха (слева направо, фиг. 2, 3) в левой коробке седла наклонены вниз, в правой - вверх. На седлах 13 свободно лежат клапаны 14, они прикреплены к осям 15. Оси 15 находятся в желобах 16 седел 13. На седлах 13 могут быть ребра жесткости, на них тоже опираются клапаны 14. Оси 15 соседних коробок 8 и 9 жестко соединены друг с другом в зазоре между каналами 6, 7. Таким образом, клапаны 14, расположенные относительно оси 15 в одной плоскости, свободно поворачиваются, колеблясь одним краем между краями седел 13. За коробками 8, 9 в каналах 6, 7 смонтирована группа форсунок 17, рядом с которыми имеется пусковой запальник 18 (искровая электросвеча, убираемая после запуска двигателя).Действует летательный аппарат следующим образом. Аэродромные службы закрепляют съемный контейнер 12. Самолет выводится на старт. Включается пусковой запальник 18 в обоих каналах 6, 7, подается топливо на форсунки 17, топливо воспламеняется, режим горения становится пульсационным (при особых случаях в каналы 6, 7 может принудительно подаваться воздух при запуске). При этом в каналах 6, 7 устанавливается противофаза когда в одном канале давление, в другом разрежение. На фиг. 2 дан момент давления в правом канале ПуВРД 6, давление от обратного потока продуктов сгорания (пунктирные стрелки) закрывают клапаны 14, они упираются в края седел 13, перекрывая поток газов. На фиг. 3 дан тот же момент разрежения в канале 7, клапаны 14 повернуты по осям 15 так, что ложатся на седла 13, воздух (сплошные стрелки) свободно проходит к форсункам 17. Оси 15 смазываются в желобах 16 топливом от форсунок 17, клапаны 14 не изгибаются, как в ФАУ-1,поэтому ресурс клапанов увеличивается (как в аналогичных воздушных поршневых компрессорах). Далее увеличивается подача топлива из баков 4, самолет начинает разгон, рулями высоты 2 изменяется продольный наклон, фюзеляж 1 поднимается, несущий стабилизатор 3 создает начальную подъемную силу, под крыльями 10 возникает воздушная подушка(экранолетный эффект), самолет взлетает, курс выдерживается килем с рулем поворота 11. Благодаря противофазному действию каналов 6, 7 излучение шума снижается (антифонный эффект). Двигатель охлаждается потоком воздуха в гондоле 5.При ремонте клапанные коробки 8, 9 быстро удаляются и заменяются другими.Технико-экономический эффект заключается в малых капитальных и текущих затратах при создании и эксплуатации летательного аппарата.Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.