RU2123443C1 - Method of complex improvement of aerodynamic and transport characteristics, method of control of flight and ground-air amphibian used for realization of these methods - Google Patents
Method of complex improvement of aerodynamic and transport characteristics, method of control of flight and ground-air amphibian used for realization of these methods Download PDFInfo
- Publication number
- RU2123443C1 RU2123443C1 RU97120881A RU97120881A RU2123443C1 RU 2123443 C1 RU2123443 C1 RU 2123443C1 RU 97120881 A RU97120881 A RU 97120881A RU 97120881 A RU97120881 A RU 97120881A RU 2123443 C1 RU2123443 C1 RU 2123443C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fans
- wing
- power
- fuselage
- air
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 48
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 13
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 241000238366 Cephalopoda Species 0.000 description 1
- 241000272168 Laridae Species 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60V—AIR-CUSHION VEHICLES
- B60V1/00—Air-cushion
- B60V1/22—Air-cushion provided with hydrofoils
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60V—AIR-CUSHION VEHICLES
- B60V1/00—Air-cushion
- B60V1/08—Air-cushion wherein the cushion is created during forward movement of the vehicle by ram effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60V—AIR-CUSHION VEHICLES
- B60V1/00—Air-cushion
- B60V1/10—Air-cushion in which the curtain-forming nozzle or the vehicle base is shaped to create a vortex curtain
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспорту и касается летательных аппаратов типа экраноплан, а именно к летательным аппаратам на воздушной подушке, производящим взлет и посадку на аэродромах любой категории или даже в отсутствии такового. Более точно оно относится к способам повышения аэродинамических и транспортных характеристик летательных аппаратов, использующих эффект экрана над водной и твердой поверхностью и названных по особенностям полета наземно-воздушными амфибиями (НВА) за счет выполнения в них новых конструктивных элементов, а также повышения надежности, безопасности и экологичности транспортировки грузов как вблизи экранирующей поверхности, так и вне ее. The invention relates to transport and relates to aircraft such as ekranoplanes, and in particular to air-cushion aircraft that take off and land at airfields of any category or even in the absence thereof. More precisely, it relates to methods for increasing the aerodynamic and transport characteristics of aircraft using the screen effect over a water and solid surface and named for their flight characteristics as ground-air amphibians (NVA) by performing new structural elements in them, as well as increasing reliability, safety and environmental friendliness of cargo transportation both near the shielding surface and outside it.
Предшествующий уровень техники. The prior art.
Известен способ повышения аэродинамического качества летательного аппарата и летательный аппарат для его осуществления (см. описание изобретения к международной заявке WO 96/33896 МПК B 60 V 1/08, 31.10.1996). A known method of increasing the aerodynamic quality of an aircraft and an aircraft for its implementation (see the description of the invention to the international application WO 96/33896 IPC B 60
Известный способ повышения аэродинамического качества летательного аппарата заключается в том, что в процессе полета летательного аппарата между его крылом и экранирующей поверхностью создают зону повышенного давления. При достижении скорости полета, превышающей скорость отрыва аппарата от экранирующей поверхности, часть воздуха из зоны повышенного давления отводят. Отводимую часть воздуха ускоряют до скорости, превышающей скорость набегающего потока воздуха, а затем выпускают на верхнюю поверхность крыла в направлении к его задней кромке. Летательный аппарат содержит крыло, включающее в себя продольные и поперечные силовые элементы, а также каналы, расположенные между продольными силовыми элементами. A known method of increasing the aerodynamic quality of an aircraft is that during the flight of the aircraft, a pressure zone is created between its wing and the screening surface. Upon reaching a flight speed exceeding the separation rate of the apparatus from the screening surface, part of the air is removed from the high pressure zone. The extracted part of the air is accelerated to a speed exceeding the speed of the incoming air flow, and then released on the upper surface of the wing in the direction of its trailing edge. The aircraft contains a wing, including longitudinal and transverse power elements, as well as channels located between the longitudinal power elements.
Недостатками известного способа повышения аэродинамического качества и конструкции летательного аппарата для его осуществления является падение аэродинамического качества с ростом скорости до значений, близких к самолетным. Это происходит вследствие увеличения динамической составляющей подъемной силы при увеличении скорости полета. The disadvantages of the known method of increasing the aerodynamic quality and design of the aircraft for its implementation is the fall of the aerodynamic quality with increasing speed to values close to aircraft. This is due to an increase in the dynamic component of the lifting force with increasing flight speed.
Известен также способ оптимизации аэродинамических и транспортных характеристик экраноплана путем изменения конструктивных элементов аппарата (см. описание изобретения к международной заявке WO N 97/17241 по кл. МПК B 60 V 1/08, 15.05.1997). Экраноплан содержит корпус, хвостовое оперение, крылья, расположенные по обе стороны от корпуса и имеющие в плане форму треугольника. Угол атаки крыла выполнен переменным, величина его возрастает по мере приближения к корпусу. There is also a method of optimizing the aerodynamic and transport characteristics of an ekranoplan by changing the structural elements of the apparatus (see the description of the invention to international application WO N 97/17241 according to class IPC B 60
Однако такой экраноплан приспособлен для полетов только в зоне эффекта экрана и не может летать вне его. However, such an ekranoplan is suitable for flights only in the area of the screen effect and cannot fly outside it.
Известен также морской пассажирский экраноплан, содержащий корпус, хвостовое оперение и силовую установку, выполненный с составным крылом, имеющим удлинение λк = 4-5, с консолью в форме "чайка". Экраноплан снабжен хвостовым оперением, имеющим двухкилевое вертикальное крыло и горизонтальное крыло, опирающееся на концевые нервюры килей (см. патент РФ N 2076816 по кл. МПК B 60 V 1/08, 1997).Also known is a marine passenger ekranoplan containing a hull, tail unit and a power unit, made with a composite wing having an elongation of λ k = 4-5, with a console in the shape of a "gull". The ekranoplan is equipped with a tail unit having a two-keel vertical wing and a horizontal wing resting on the terminal ribs of the keels (see RF patent N 2076816 according to class IPC B 60
Недостатком известного экраноплана является то, что он уступает по отдельным летным и экономическим показателям современным самолетам. A disadvantage of the known ekranoplan is that it is inferior in modern flight and economic performance to modern aircraft.
Наиболее близким по технической сущности из обнаруженных аналогов является способ увеличения несущих свойств крыла, реализованный в корабле-экраноплане "Орленок" конструкции Р.Е.Алексеева (см. ж. "Крылья Родины" N 11, 1991, с. 28-29), который принят за прототип. The closest in technical essence of the analogues found is a method of increasing the load-bearing properties of the wing, implemented in the ekranoplan ship "Orlenok" designed by R.E. Alekseev (see f. "Wings of the Fatherland"
Экраноплан "Орленок" выполнен по самолетной схеме и содержит фюзеляж, низкорасположенное крыло увеличенной хорды и укороченного размаха (удлинение λк = 5) с концевыми шайбами и с энергоемкой механизацией, Т-образное хвостовое оперение. Силовая установка состоит из стартового и маршевого блоков. Стартовый блок имеет два поддувных двухконтурных турбореактивных двигателя, выполняющих функции нагнетателей газа под крыло для создания статической воздушной подушки и размещенных в носовой части внутри фюзеляжа перед крылом. Маршевый блок имеет турбовинтовой двигатель, расположенный на стыке киля и стабилизатора.Wing "Orlyonok" is made according to the airplane scheme and contains a fuselage, a low wing of increased chord and a shortened span (elongation λ k = 5) with end washers and energy-intensive mechanization, a T-shaped tail. The power plant consists of starting and marching blocks. The starting block has two inflatable dual-circuit turbojet engines that act as gas blowers under the wing to create a static air cushion and are located in the bow inside the fuselage in front of the wing. The marching unit has a turboprop engine located at the junction of the keel and stabilizer.
Недостатком известного прототипа является прежде всего его низкая транспортная эффективность по таким показателям, как максимальный полезный груз, количество пассажирских мест, дальность полета, расход топлива, сезонная эксплуатация. Кроме того, конструкция фюзеляжа экраноплана "Орленок" не создает подъемной силы. При этом использование эффекта экрана у прототипа ограничено малой хордой крыла (h>0,1) и составляет приращение несущих свойств крыла всего на 60-70%. Завышенная энерговооруженность экраноплана объясняется его неоптимальным способом старта и посадки, а также тем, что он предназначен для эксплуатации в двух средах - воде и воздухе, которые отличаются между собой по плотности более чем в 800 раз. A disadvantage of the known prototype is primarily its low transport efficiency in terms of such indicators as maximum payload, number of seats, flight range, fuel consumption, seasonal operation. In addition, the design of the fuselage of the ekranoplan "Eaglet" does not create lift. Moreover, the use of the screen effect of the prototype is limited by the small chord of the wing (h> 0.1) and makes an increment of the bearing properties of the wing by only 60-70%. The overestimated power ratio of the ekranoplan is explained by its non-optimal method of launch and landing, and also by the fact that it is designed for operation in two environments - water and air, which differ in density by more than 800 times.
Особенности конструкции экраноплана "Орленок" требуют работы носовых поддувных двигателей в крейсерском полете в зоне экрана, что создает высокий уровень шума в салонах и кабине пилотов, особенно при старте с неподготовленной грунтовой площадки, а воздушная подушка оказывает отрицательное экологическое воздействие на грунт. Силовая установка, разнесенная по длине фюзеляжа, приводит к сложной конструктивной схеме экраноплана "Орленок". Обеспечение прочности такой конструкции значительно увеличивает ее металлоемкость и приводит к уменьшению массы полезного груза. The design features of the Orlanok ekranoplane require the operation of bow blowers in cruise flight in the screen area, which creates a high level of noise in the cabins and the cockpit, especially when starting from an unprepared unpaved ground, and the airbag has a negative environmental impact on the ground. The power plant, spaced along the length of the fuselage, leads to a complex structural design of the ekranoplan "Eaglet". Ensuring the strength of such a design significantly increases its metal consumption and leads to a decrease in the mass of the payload.
Раскрытие изобретения. Disclosure of the invention.
Задача настоящего изобретения заключается в разработке способа комплексного повышения аэродинамических и транспортных характеристик летательного аппарата наземно-воздушной амфибии, в предложении эффективного способа управления его полетом, а также в обеспечении характеристик устойчивости и управляемости при полетах как вблизи экрана, так и вне его. Другой задачей изобретения является разработка летательного аппарата наземно-воздушной амфибии, позволяющего осуществлять:
- движение не только в приземном режиме, но и в режиме свободного полета с высокими аэродинамическими качествами;
- стабилизацию и управление движением летательного аппарата на всех режимах, включая взлет и посадку;
- простоту управления полетом;
- экономичность транспортировки грузов и пассажиров на значительные расстояния.The objective of the present invention is to develop a method for comprehensively improving the aerodynamic and transport characteristics of an airborne amphibian aircraft, in proposing an effective way to control its flight, and also in providing stability and controllability characteristics when flying both near the screen and outside it. Another objective of the invention is the development of an aircraft of ground-air amphibian, allowing to:
- movement not only in surface mode, but also in free flight mode with high aerodynamic qualities;
- stabilization and control of the movement of the aircraft in all modes, including takeoff and landing;
- ease of flight control;
- the cost-effectiveness of transporting goods and passengers over long distances.
Для повышения аэродинамических и транспортных характеристик летательному аппарату создают дополнительную подъемную силу за счет отсоса потока с верхней поверхности крыла путем расположения воздухозаборников несущих вентиляторов на верхней поверхности крыла; создают статическую многокамерную воздушную подушку под фюзеляжем и крылом; снабжают лопасти несущих вентиляторов подъемными свойствами; усиливают эффект от лопастей несущих вентиляторов подачей на их исполнительные механизмы дополнительной мощности от газогенераторов за счет отключения маршевых движителей, при этом передачу и распределение мощности от газогенераторов к исполнительным механизмам маршевых движителей и несущих вентиляторов осуществляют газодинамическим путем. To increase the aerodynamic and transport characteristics of the aircraft, additional lifting force is created by suctioning the flow from the upper surface of the wing by arranging the air intakes of the bearing fans on the upper surface of the wing; create a static multi-chamber air cushion under the fuselage and wing; supply the blades of the supporting fans with lifting properties; reinforce the effect of the blades of the bearing fans by supplying additional actuators to their actuators from gas generators by disconnecting the marching engines, while the transmission and distribution of power from the gas generators to the actuators of the marching engines and bearing fans is carried out in a gas-dynamic way.
Способ управления полетом наземно-воздушной амфибии осуществляют путем изменения подъемной силы и тяговых усилий движителей. При этом сначала всю мощность силовой установки направляют на создание воздушной подушки, после взлета производят постепенное перераспределение мощности от несущих вентиляторов к маршевым движителям для сообщения летательному аппарату поступательного движения в направлении продольной оси фюзеляжа. Величину передаваемой мощности изменяют пропорционально росту подъемной силы крыла по мере увеличения скорости движения. При выходе на крейсерский режим полета все 100% вырабатываемой газогенераторами мощности направляют на маршевые движители для обеспечения горизонтального движения при полностью отключенных несущих вентиляторах. При режиме торможения вначале снижают тягу маршевых движителей, выпускают щитки и элерон-закрылки, затем часть мощности плавно перераспределяют от маршевых движителей к несущим вентиляторам. При этом объем передаваемой мощности изменяют пропорционально уменьшению подъемной силы крыльев по мере снижения скорости движения. Форсируют работу газогенераторов для одновременного обеспечения реверсивного режима маршевых движителей и усиления работы несущих вентиляторов. Реверсивный режим маршевых движителей обеспечивают путем перекладки лопастей вентиляторов на отрицательный угол атаки. The method of controlling the flight of ground-air amphibians is carried out by changing the lifting force and traction of the propulsors. In this case, first all the power of the power plant is directed to create an air cushion, after take-off, a gradual redistribution of power from the main fans to the mid-flight propulsors is performed to communicate to the aircraft translational motion in the direction of the longitudinal axis of the fuselage. The magnitude of the transmitted power is changed in proportion to the increase in the lifting force of the wing as the speed increases. Upon reaching the cruising flight mode, all 100% of the power generated by the gas generators is directed to the marching propulsion devices to ensure horizontal movement with the carrier fans completely off. In the braking mode, the thrust of the marching propulsors is first reduced, the flaps and aileron flaps are released, then part of the power is smoothly redistributed from the marching propulsors to the main fans. In this case, the amount of transmitted power is changed in proportion to the decrease in the lifting force of the wings as the speed decreases. They accelerate the work of gas generators to simultaneously ensure the reverse mode of marching propulsion engines and enhance the operation of bearing fans. The reverse mode of the marching propulsion is provided by shifting the fan blades to a negative angle of attack.
Доводят режим торможения до нулевой горизонтальной скорости и осуществляют режим маневрирования путем передачи части мощности на один или оба маршевых движителя. При посадке полностью отключают маршевые движители, плавно переводят режим работы несущих вентиляторов с максимального до нулевого при касании аппарата с поверхностью. The braking mode is brought to zero horizontal speed and the maneuvering mode is carried out by transferring part of the power to one or both of the main propulsion engines. When landing, marching propulsors are completely turned off, the operating mode of the main fans is smoothly switched from maximum to zero when the apparatus is touched with the surface.
Летательный аппарат - наземно-воздушная амфибия (НВА-120), типоразмер которой определен по взлетному весу в 120 тонн с диапазоном 100-150 тонн, в котором реализованы заявляемые способы, содержит фюзеляж с пассажирскими салонами и грузовыми отсеками, несущее крыло с шайбами на концах, силовую установку с приводами маршевых движителей и вентиляторов для формирования стартовой и посадочной многокамерной воздушной подушки, системы управления движением и стабилизации. При этом фюзеляж выполнен с установочным углом атаки больше 0oC, но меньше угла атаки несущего крыла. Газогенераторы соединены с исполнительными механизмами посредством газопроводов. Вентиляторы выполнены несущими. Они установлены на стыке фюзеляжа и крыла в кольцах, которые снабжены выходом на верхнюю поверхность крыла. Камеры воздушной подушки расположены по принципу трехопорного колесного шасси и снабжены струйной завесой.Aircraft - ground-air amphibian (NVA-120), the size of which is determined by the take-off weight of 120 tons with a range of 100-150 tons, in which the inventive methods are implemented, contains a fuselage with passenger cabins and cargo compartments, a wing with washers at the ends , a power plant with drives of marching propulsors and fans for the formation of a launch and landing multi-chamber airbag, motion control and stabilization systems. In this case, the fuselage is made with an installation angle of attack greater than 0 o C, but less than the angle of attack of the bearing wing. Gas generators are connected to actuators via gas pipelines. Fans are made of supporting. They are installed at the junction of the fuselage and the wing in rings that are provided with access to the upper surface of the wing. The airbag chambers are located on the principle of a three-wheeled chassis and are equipped with a jet curtain.
В качестве одного из вариантов на концах несущего крыла к шайбам прикреплены съемные навесные пассажирские или грузовые модульные секции. Они крепятся посредством трех гидравлических замков через центрирующие установочные конусные штифты. Процесс крепления навесных модульных секций осуществляется боковым наездом носителя на стоящую модульную секцию до входа конусных штифтов в конические отверстия. Такое конструктивное решение стыковки является весьма удачным, поскольку конусные отверстия не требуют высокой точности попадания при причаливании (наезде), поскольку диаметр внешнего отверстия в модульной секции значительно больше диаметра входящего штифта носителя. После вхождения всех трех штифтов носителя в клиновые отверстия модуля, клиновой рычаг входит в захват штифта и с помощью гидроцилиндра все три штифта задвигаются в отверстия до полной посадки. После затяжки конических штифтов срабатывают фиксаторы трех замков по длине шайбы. Этим обеспечивается надежное прилегание боковых поверхностей шайбы и модульной секции. В процессе движения все нагрузки воспринимаются тремя коническими штифтами и тремя фиксаторами замков. При этом и конические штифты и фиксаторы замков работают и на срез, и на растяжение, поэтому надежность крепления обеспечивается прочностными расчетами, свойствами материалов и конструктивными размерами конических штифтов и фиксаторов замков. As one of the options, removable mounted passenger or cargo modular sections are attached to the washers at the ends of the supporting wing. They are fastened with three hydraulic locks through the centering locating cone pins. The mounting process of the mounted modular sections is carried out by a lateral collision of the carrier on the standing modular section until the cone pins enter the conical holes. Such a constructive solution for docking is very successful, since the conical holes do not require high accuracy of hit during mooring (collision), since the diameter of the external hole in the modular section is much larger than the diameter of the incoming carrier pin. After all three pins of the carrier enter the wedge openings of the module, the wedge lever enters the grip of the pin and, using the hydraulic cylinder, all three pins slide into the holes until they are fully seated. After tightening the conical pins, the latches of the three locks are activated along the length of the washer. This ensures a reliable fit of the side surfaces of the washer and the modular section. In the process of movement, all loads are perceived by three conical pins and three lock latches. At the same time, the conical pins and lock latches work both for shear and tensile, therefore, the reliability of fastening is ensured by strength calculations, material properties and structural dimensions of the conical pins and lock latches.
Силовая установка состоит из воздухозаборников, газогенераторов, несущих вентиляторов и маршевых движителей с их исполнительными механизмами, а также термостатированных газопроводов с газораспределительными устройствами. The power plant consists of air intakes, gas generators, bearing fans and propulsion engines with their actuators, as well as thermostatic gas pipelines with gas distribution devices.
На нижних плоскостях фюзеляжа, крыла и модульных секций выполнены продольные скеговые ограждения. Газогенераторы расположены внутри корпуса, что защищает их от внешних воздействий. On the lower planes of the fuselage, wing and modular sections, longitudinal skeg rails are made. Gas generators are located inside the housing, which protects them from external influences.
Краткое описание чертежей
На чертежах схематично изображен летательный аппарат, в котором реализован предлагаемый способ комплексного повышения аэродинамических и транспортных характеристик наземно-воздушной амфибии и способ управления ее полетом:
фиг. 1 - летательный аппарат, вид сбоку;
фиг. 2 - вид в плане по фиг. 1;
фиг. 3 - сечение А-А по фиг. 2;
фиг. 4 - вид спереди по фиг. 1;
фиг. 5 - вид сзади по фиг. 1;
фиг. 6 - схемный чертеж несущего вентилятора;
фиг. 7 - график сравнения характеристик различных летательных аппаратов.Brief Description of the Drawings
The drawings schematically depict an aircraft in which the proposed method for comprehensively improving the aerodynamic and transport characteristics of ground-air amphibians and a method for controlling its flight are implemented:
FIG. 1 - aircraft, side view;
FIG. 2 is a plan view of FIG. 1;
FIG. 3 is a section AA in FIG. 2;
FIG. 4 is a front view of FIG. 1;
FIG. 5 is a rear view of FIG. 1;
FIG. 6 is a schematic drawing of a carrier fan;
FIG. 7 is a graph comparing the characteristics of various aircraft.
Лучший вариант осуществления изобретения
Летательный аппарат - наземно-воздушная амфибия содержит фюзеляж 1 с пассажирскими или грузовыми отсеками 2, силовую установку, содержащую воздухозаборники 3, газогенераторы 4, несущие вентиляторы 5, газораспределители 6, термостатированные газопроводы 7 и маршевые движители 8. Несущие крылья 9 выполнены с малым удлинением. Они имеют на концах шайбы 10, к которым прикреплены съемные навесные пассажирские или грузовые модульные секции 11. Нагнетатель воздуха под днище фюзеляжа выполнен в виде несущих вентиляторов 5, которые расположены на стыке фюзеляжа 1 и крыла 9 в кольцах 12, имеющих выход на верхнюю поверхность крыла 9. Нижняя поверхность фюзеляжа 1 имеет установочный угол атаки α больше 0o, но меньше угла атаки несущего крыла 9. На нижних плоскостях фюзеляжа 1 и модульных секций 11 выполнены продольные скеговые ограждения 13. Камеры воздушной подушки I, II и III расположены по принципу трехопорного шасси и снабжены струйной завесой 14. Несущее крыло 9 имеет в плане стреловидность по передней и задней кромке и оборудовано щитками 15 и элерон-закрылками 16, а навесные модульные секции 11 прикреплены к шайбам 10 крыла 9 посредством гидравлических замков 17 через центрирующие установочные конусные штифты 18. Газогенераторы 4 расположены внутри корпуса, а не в навесных мотогондолах, как у прототипа. Это защищает их от засорения извне. Газопроводы 7 от газогенераторов 4 к исполнительным механизмам 19 маршевых движителей 8 и несущих вентиляторов 5 выполнены термостатированными, то есть защищенными от внешней среды надежной теплоизоляцией. Лопасти 20 несущих вентиляторов 5 выполнены с саблевидным профилем (в плане).The best embodiment of the invention
Aircraft - ground-air amphibian contains a
Нижняя экранируемая несущая поверхность фюзеляжа наземно-воздушной амфибии НВА-120 является плоскостью с большой хордой, поэтому при движении аппарата в воздухе обеспечивает приращение подъемной силы в 2-3 раза по сравнению с прототипом, так как относительная высота полета будет намного меньше 0,1 величины средней аэродинамической хорды крыла. На фиг. 7 показана зависимость аэродинамического качества K экранопланов НВА-120, "Орленок" и др. от относительной высоты полета h/САХ, где h - абсолютная высота полетов, САХ - средняя аэродинамическая хорда. Для известных экранопланов величина этого аэродинамического качества K будет равна: для экраноплана "Орленок" K = 14, для экраноплана "Лунь" K = 13,8, а для предлагаемого в настоящем изобретении НВА-120 - K = 26. При крейсерской скорости полета 400 км/час подъемная сила для "Орленка" и НВА-120 одинакова и равна y = 120 т, общее сопротивление летательных аппаратов равно: для экраноплана "Орленок" - 9 т, для НВА-120 - 5 т. Средняя аэродинамическая хорда для экраноплана "Орленок" равна 5,4 м, а для НВА-120 равна 12 м. Тогда абсолютная высота полета, исчисляемая по формуле h •(САХ), будет рана: для экраноплана "Орленок" - 5,4•0,15 = 0,81 м, для НВА-120 составит - 12•0,06 = 0,72 м. Это означает, что практически на одинаковых высотах полета аэродинамическое качество K НВА-120 почти в два раза выше, чем у экраноплана "Орленка" (K=26 и K=14 соответственно).The lower screened bearing surface of the fuselage of the ground-air amphibian NVA-120 is a plane with a large chord, therefore, when the apparatus moves in air, it provides a 2-3-fold increase in the lifting force compared to the prototype, since the relative flight height will be much less than 0.1 of the average aerodynamic chord of the wing. In FIG. 7 shows the dependence of aerodynamic quality K ekranoplanes NVA-120, "Eaglet" and others. On the relative flight height h / MAR, where h is the absolute flight altitude, MAR is the average aerodynamic chord. For known ekranoplanes, the value of this aerodynamic quality K will be equal to: for the ekranoplan "Eaglet" K = 14, for the ekranoplan "Lun" K = 13.8, and for the NVA-120 proposed in the present invention, K = 26. At a cruising flight speed of 400 km / h, the lifting force for the Orlenok and NVA-120 is the same and equal to y = 120 tons, the total resistance of the aircraft is equal to: for the winged plane Orlyonok - 9 tons, for the NVA-120 - 5 tons. The average aerodynamic chord for the winged wing Eaglet "is equal to 5.4 m, and for the NVA-120 is 12 m. Then the absolute flight height, calculated by the formula h • (SAX), there will be a wound: for the ekranoplan “Eaglet” - 5.4 • 0.15 = 0.81 m, for the NVA-120 it will be - 12 • 0.06 = 0.72 m. This means that practically At the same flight altitudes, the aerodynamic quality K NVA-120 is almost two times higher than that of the Orlanok ekranoplan (K = 26 and K = 14, respectively).
Экспериментальные кривые K (фиг. 7) построены для разных скоростей полета. При увеличении скорости полета на естественных высотах экрана аэродинамическое качество повышается, что приводит к саморегулируемому выбору аппаратом высоты полета на большем расстоянии от экранирующей поверхности. Для преодоления неожиданных препятствий на маршруте подлет осуществляется изменением угла атаки и/или выпуском средств механизации (использованием элерон-закрылков).Experimental K curves (Fig. 7) are built for different flight speeds. With an increase in flight speed at natural screen heights, the aerodynamic quality increases, which leads to a self-regulatory selection of the flight altitude by the apparatus at a greater distance from the screening surface. To overcome unexpected obstacles on the route, the approach is carried out by changing the angle of attack and / or the release of mechanization means (using aileron flaps).
Переход на авиационные нормы при проектировании и строительстве предлагаемого летательного аппарата - наземно-воздушной амфибии позволяет облегчить конструкцию корпуса более чем на 40% от взлетного веса по сравнению с прототипом - экранопланом "Орленок" и увеличить на указанную величину полезную нагрузку. The transition to aviation standards in the design and construction of the proposed aircraft - ground-air amphibian makes it possible to lighten the hull design by more than 40% of take-off weight compared to the prototype - Wing "Orlyonok" and increase the payload by the indicated value.
Другой особенностью предлагаемого технического решения является то, что НВА-120 спроектирован для взлета и посадки не только с водной поверхности, но и для взлета с любой другой поверхности, а также имеет возможность зависать над ней на высоте 0,5-1 м для проведения аварийно-спасательных и погрузочно-разгрузочных работ с помощью выпущенных трапов, аппарелей и других механизмов, что в корне отличает предлагаемый аппарат от известных. Another feature of the proposed technical solution is that the NVA-120 is designed for take-off and landing not only from the water surface, but also for take-off from any other surface, and also has the ability to hover above it at a height of 0.5-1 m for emergency - rescue and loading and unloading operations with the help of released ramps, ramps and other mechanisms, which fundamentally distinguishes the proposed device from the known ones.
Для того, чтобы обеспечить возможность вертикального отрыва от любой поверхности без преодоления сил трения, качения или гидродинамического сопротивления, пространство образования воздушной подушки делится на отдельные камеры I, II и III так, что воздух не перетекает из камеры в камеру. На НВА-120 таких камер выполнено три. Такое конструктивное решение создает многокамерную статическую воздушную подушку. Дополнительно к механическому ограждению воздушной подушки, состоящему из щитков 15, элерон-закрылков 16 и скегов 13, по периметру каждой камеры воздушной подушки выполнена струйная завеса 14, образованная путем выдува струй газов под несущую поверхность. Кроме того, лопасти несущих вентиляторов большого диаметра придают дополнительную подъемную силу многокамерной статической воздушной подушке. Таким образом, общая суммарная подъемная сила НВА-120 в режиме висения и маневрирования складывается из следующих составляющих:
- статическая воздушная подушка дает до 40%;
- реакция массы отбрасываемого вентиляторами воздуха дает 8%;
- аэродинамическая подъемная сила всех лопастей вентиляторов составляет 35%;
- отсос пограничного слоя с верхней дужки крыла воздухозаборниками вентиляторов составляет около 7%;
- обдув верхней дужки крыла обеспечивает до 6%;
- выпуск передних щитков обеспечивают более 4%.In order to provide the possibility of vertical separation from any surface without overcoming the friction, rolling or hydrodynamic drag forces, the air cushion formation space is divided into separate chambers I, II and III so that air does not flow from the chamber to the chamber. Three such cameras were made at the NVA-120. This design solution creates a multi-chamber static air cushion. In addition to the mechanical enclosure of the air cushion, consisting of
- static air cushion gives up to 40%;
- the reaction of the mass of air rejected by the fans gives 8%;
- the aerodynamic lifting force of all fan blades is 35%;
- suction of the boundary layer from the upper arch of the wing with the fan intakes is about 7%;
- blowing the upper wing arch provides up to 6%;
- the release of the front flaps provide more than 4%.
Исходя из того, что общая подъемная сила аппарата составляет 120 тонн, определяем абсолютные значения составляющих общей подъемной силы аппарата в режиме висения:
40%+8%+35%+7%+6%+4%=100%
48т+9,6т+43,2т+8,4т+6т+48т=120т
Именно такой комплекс составляющих сил позволяет обеспечить вертикальный взлет НВА-120 на значительную высоту (от 0,5 до 2,0 м) без применения традиционных гибких ограждений воздушной подушки, чем и обеспечивается преодоление различных препятствий. При движении НВА-120 и экраноплана "Орленок" на одинаковых высотах аэродинамическое качество K НВА-120 равно 26, а у экраноплана "Орленок" равно 14. Увеличение аэродинамического качества K на 12 единиц можно использовать в двух аспектах: снижать потребляемую мощность и экономить топливо примерно в два раза или увеличить полезную нагрузку примерно на 20% от взлетного веса, то есть на 24 тонны. Создается возможность установки навесных модульных секций для размещения дополнительной массы полезного груза (например, две навесные модульные секции по 12 тонн полезного груза каждый).Based on the fact that the total lifting force of the device is 120 tons, we determine the absolute values of the components of the total lifting force of the device in hovering mode:
40% + 8% + 35% + 7% + 6% + 4% = 100%
48t + 9.6t + 43.2t + 8.4t + 6t + 48t = 120t
It is this complex of constituent forces that makes it possible to ensure the vertical take-off of the NVA-120 to a considerable height (from 0.5 to 2.0 m) without the use of traditional flexible air cushion barriers, which overcoming various obstacles. When the NVA-120 and the Orlyonok ekranoplan move at the same heights, the aerodynamic quality K of the NVA-120 is 26, and the Orlyonok ekranoplan is 14. The increase in K aerodynamic quality by 12 units can be used in two aspects: reduce power consumption and save fuel about twice or increase the payload by about 20% of the take-off weight, that is, by 24 tons. It creates the possibility of installing mounted modular sections to accommodate an additional mass of payload (for example, two mounted modular sections of 12 tons of payload each).
Выполненный в предлагаемом решении перевод летательного аппарата НВА-120 в область аэродинамического качества со значением K = 26 - это существенное повышение транспортной эффективности летательных аппаратов такого класса, поскольку лучшие показатели самолетов транспортного назначения имеют K = 19-22. The transfer of the NVA-120 aircraft to the field of aerodynamic quality with a value of K = 26 performed in the proposed solution is a significant increase in the transport efficiency of aircraft of this class, since the best performance for transport aircraft is K = 19-22.
Силовая установка наземно-воздушной амфибии сформирована на базе серийно выпускаемых газотурбинных блоков. Газогенератор 4 вырабатывает рабочее тело в виде высокотемпературного газа и с помощью системы термостатированных газопроводов 7 и газораспределителей 6 (заслонки) оно распределяется в необходимых количествах исполнительными механизмами 19 (свободными турбинами) несущих вентиляторов, установленных в кольцах 12, и маршевых движителей 8. В отличие от известных традиционных аппаратов на воздушных подушках, где мощности обычно распределяются через жесткую трансмиссию по установившейся схеме: 30% на воздушную подушку и 70% на тягу движения, в предлагаемом аппарате можно использовать все 100% мощности на создание воздушной подушки или все 100% на тягу винтов маршевых движителей. Например, в режиме подъема, висения, маневрирования в зоне экрана большая часть мощности подается на создание воздушной подушки, а в крейсерском полете вся мощность газогенератора срабатывается на маршевых движителях (несущие вентиляторы в это время отключены). The power plant of the ground-air amphibian is formed on the basis of commercially available gas turbine units. The
Газодинамический способ передачи и регулирования мощности через термостатированные газопроводы 7, обеспечивающие кинематическую связь между газогенераторами 4 и исполнительными механизмами 19, позволяет плавно перераспределять мощность по мере надобности, исключает применение жестких механических трансмиссий, редукторов, муфт, подшипников и прочих узлов. Все это упрощает конструкцию силовой установки, уменьшает ее себестоимость, повышает эксплуатационную надежность, снижает ее массу примерно на 4% от взлетной массы (4,8 тонны), что в свою очередь повышает транспортную эффективность предлагаемого по данному изобретению летательного аппарата НВА-120, а также упрощает способ управления полетом летательного аппарата. Кроме того, компоновка силовой установки выполнена таким образом, что газогенераторы 4, наиболее уязвимые в других летательных аппаратах, размещены внутри корпуса фюзеляжа 1, и воздухозабор выведен в "чистую" зону набегающего потока, а центростремительными силами, возникающими в воздухозаборниках 3, осуществляется сепарация частиц, плотность которых больше воздуха (песок, вода, снег, лед, биомасса). Таким образом защищается проточная часть от засорения извне, что повышает ресурс и надежность работы силовой установки. The gas-dynamic method of transmitting and regulating power through
Саблевидные лопасти 20 несущих вентиляторов 5 выполнены с переменным сечением, с увеличенной хордой профиля лопасти, что позволяет им создавать дополнительную подъемную силу, по эффективности сравнимую с лопастями вертолетных винтов (см. фиг. 6). Их расположение в кольцах 12 в зоне повышенного давления воздушной подушки (ρ > 0,125) увеличивает подъемную силу еще на 8%, а, кроме того, лопасти 20 работают в зоне влияния экрана что увеличивает их несущие свойства еще на 50-80% по сравнению с винтами горизонтальной тяги. Другими словами, несущие вентиляторы 5 позволяют увеличить массу полезного груза на борту летательного аппарата в общей сложности до 50% от взлетной массы (т.е. до 60 тонн), увеличивая возможность установки навесных модульных секций. Все это также повышает транспортную эффективность НВА-120.The saber-shaped
Согласно заявляемому способу нижняя плоскость фюзеляжа используется как несущая поверхность в составе крыла 9. Она имеет установочный угол атаки больше нуля, но меньше установочного угла атаки крыла в корневом сечении. В качестве одного из вариантов исполнения предлагается угол, равный 2-4o. Поэтому при движении над экраном под плоскостью фюзеляжа создается дополнительная подъемная сила, равная 35% от общей подъемной силы. Площадь несущей поверхности крыла 9 ограничена концевыми шайбами 10, к которым прикреплены съемные навесные модульные секции, что вместе с продольными скегами снижает индуктивные потери крыла.According to the claimed method, the lower plane of the fuselage is used as a bearing surface in the composition of the
Подъемная сила Yф вычисляется по формуле:
где
Cy - коэффициент подъемной силы;
ρ - плотность воздуха;
V - скорость полета;
S - площадь фюзеляжа.The lifting force Y f is calculated by the formula:
Where
C y — lift coefficient;
ρ is the air density;
V is the flight speed;
S is the area of the fuselage.
Аэродинамические испытания модели фюзеляжа показали коэффициент подъемной силы Cy = 0,38. Несущая поверхность фюзеляжа имеет размеры: ширина 9 м и длина 20 м, тогда площадь S=180 кв.м. При скорости полета 400 км/час (111 м/с) и плотности воздуха ρ = 0,125 кг•с2/м4 подъемная сила Yф будет равна 52672 кг. Если принять максимальный взлетный вес НВА-120 за 100%, то подъемная силы Yф составляет 35% от 120 тонн, оставшиеся 65% подъемной силы приходятся на крыло и навесные модульные секции. Принимаем, что полезная нагрузка равна 60 т и на фюзеляж приходится 75% полезной нагрузки, равной 45 тоннам, а подъемная сила фюзеляжа составляет 52,7 тонны. Из чего видно, что величина подъемной силы фюзеляжа больше его полезной нагрузки.Aerodynamic tests of the fuselage model showed a lift coefficient C y = 0.38. The bearing surface of the fuselage has dimensions: width 9 m and length 20 m, then the area S = 180 sq.m. At a flight speed of 400 km / h (111 m / s) and air density ρ = 0.125 kg • s 2 / m 4, the lifting force Y f will be 52672 kg. If we take the maximum take-off weight of NVA-120 as 100%, then the lifting force Y f is 35% of 120 tons, the remaining 65% of the lifting force falls on the wing and mounted modular sections. We assume that the payload is 60 tons and the fuselage accounts for 75% of the payload equal to 45 tons, and the lifting force of the fuselage is 52.7 tons. From which it is clear that the magnitude of the lifting force of the fuselage is greater than its payload.
Несущие вентиляторы 5 установлены в кольцах 12 на стыке фюзеляжа 1 и крыла 9 так, что они нагнетают воздух в три изолированные друг от друга камеры I, II, III в зоне воздушной подушки и обеспечивают стабильный поток воздуха, создающий избыточное давление под крылом 9 и фюзеляжем 11. Но, кроме того, несущие вентиляторы 5 имеют также собственную подъемную силу. Несущий вентилятор 5 представляет осевую установку с 6-ю саблевидными лопастями 20 увеличенной хорды профиля. Диаметр вентилятора - 7 м, диаметр втулки - 2 м. При оборотах на конце пера лопасти линейная скорость равна 300 м/с, а у втулки - 86 м/с, тогда средняя линейная скорость лопасти будет равна 386/2 = 193 м/с. Зная аэродинамический коэффициент подъемной силы по продувкам в аэротрубе Cy = 0,96 при среднем угле атаки 12o, определяем подъемную силу одной лопасти:
,
где
ρ = 0,178 кг•с2/м4; V = 193 м/с; S = 2,5 м2, тогда Yл = 7956 кг. Для двух шестилопастных вентиляторов подъемная сила составит 95,5 тонн, что обеспечивает 63% максимального взлетного веса НВА-120, и только 37% оставшегося взлетного веса приходится на воздушную подушку (m=55,5 тонн). Определим удельное давление воздушной подушки. Общая площадь воздушной подушки S равна 350 м2, тогда удельное давление q=m/S = 55500/350 = 158 кг/м2.
,
Where
ρ = 0.178 kg • s 2 / m 4 ; V = 193 m / s; S = 2.5 m 2 , then Y l = 7956 kg. For two six-blade fans, the lifting force will be 95.5 tons, which provides 63% of the maximum take-off weight of the NVA-120, and only 37% of the remaining take-off weight falls on the air cushion (m = 55.5 tons). Determine the specific pressure of the air cushion. The total area of the air cushion S is 350 m 2 , then the specific pressure q = m / S = 55500/350 = 158 kg / m 2 .
Обычно суда на воздушной подушке имеют удельное давление более 800 кг/м2 (такие, как "Кальмар", "Джейран", "Эйркрафт"). Поэтому необходимое для предлагаемой конструкции удельное давление настолько мало, что его можно удерживать с помощью струйной завесы.Typically, hovercraft have a specific pressure of more than 800 kg / m 2 (such as Squid, Jeyran, Aircraft). Therefore, the specific pressure required for the proposed design is so small that it can be held with a jet curtain.
Работа устройств НВА-120 по обеспечению заявляемых способов повышения аэродинамических и транспортных характеристик летательного аппарата осуществляется следующим образом. The operation of the NVA-120 devices to provide the claimed methods for increasing the aerodynamic and transport characteristics of an aircraft is as follows.
В режиме стоянки, погрузки, разгрузки ко всем бортовым системам подведены три вида электроэнергии - постоянный ток 27 В, переменный ток 220 В/50 Гц и переменный ток 115 В/400 Гц, который получают от бортового стояночного турбоагрегата. In the parking, loading, unloading mode, all types of on-board systems are supplied with three types of electric power - direct current 27 V, alternating current 220 V / 50 Hz and alternating current 115 V / 400 Hz, which is obtained from the on-board parking turbine unit.
После загрузки борт герметизируется и запускаются газогенараторы эквивалентной мощностью 2•5400 л.с. Высокотемпературный газ (рабочее тело) через газораспределители по термостатированному газопроводу подается к исполнительным механизмам несущих вентиляторов. Газогенераторы переводятся в режим работы с малого газа до 0,6 номинальной мощности, вентиляторы раскручиваются на 85% от номинального количества оборотов. Затем выпускаются ограждения воздушной подушки - элерон-закрылки и щитки крыльев и фюзеляжа, включается струйная завеса, аппарат поднимается на высоту 0,4 м. Газогенераторы переводятся в номинальный режим работы - несущие вентиляторы раскручиваются на 100% оборотов, аппарат поднимается на высоту 1,5 м. After loading, the board is sealed and gas generators with an equivalent power of 2 • 5400 hp are launched. High-temperature gas (working medium) is supplied through gas distributors through a thermostatically controlled gas pipeline to the actuators of the bearing fans. Gas generators are put into operation with low gas up to 0.6 of rated power, fans spin up by 85% of the nominal number of revolutions. Then, air cushion fencing - aileron-flaps and wing and fuselage shields, are released, the air curtain is turned on, the device rises to a height of 0.4 m. Gas generators are transferred to the nominal operating mode - the main fans spin up to 100% of revolutions, the device rises to a height of 1.5 m
В режиме висения проверяют балансировку на статической воздушной подушке. Затем газораспределительным устройством часть рабочего тела перепускают на исполнительные механизмы маршевых движителей, начинается горизонтальное движение аппарата, обдув рулей высоты и рулей направления. Разворачивают НВА в нужном направлении движения и на малой скорости выруливают на стартовый участок трассы. In hover mode, balance is checked on a static air cushion. Then, with the gas distribution device, part of the working fluid is transferred to the actuators of the marching propulsion devices, the horizontal movement of the apparatus begins, blowing the elevators and rudders. Deploy the NVA in the desired direction of movement and at low speed taxi out to the starting section of the route.
Увеличивая подачу рабочего тела на исполнительные механизмы маршевых движителей, начинают разбег, при этом газ распределяется в соотношении 50%/50% на несущие вентиляторы и маршевые движители. На скорости 180-200 км/час плавно перекрывают подачу газа на несущие вентиляторы, одновременно убирают щитки и элерон-закрылки в нулевое положение. В это время аппарат энергично разгоняется и все 100% рабочего тела подаются на маршевые движители. При достижении крейсерской скорости 250-400 км/час снижается режим работы газогенераторов до 0,6 от номинального. На установившемся режиме НВА выполняет рейс на естественно выбранной высоте в зависимости от массы, скорости и положения в пространстве (крен, тангаж). Increasing the supply of the working fluid to the actuators of the marching propulsors, they start to take off, while the gas is distributed in a ratio of 50% / 50% to the main fans and marching propulsors. At a speed of 180-200 km / h, the gas supply to the supporting fans is smoothly shut off, while the flaps and aileron flaps are removed to the zero position. At this time, the apparatus accelerates vigorously and all 100% of the working fluid is fed to the marching propulsion. Upon reaching a cruising speed of 250-400 km / h, the mode of operation of gas generators decreases to 0.6 from the nominal. In steady state, the NVA flies at a naturally selected altitude, depending on mass, speed and position in space (roll, pitch).
При подходе к пункту назначения на участке трассы торможения выполняют следующие операции: выпускают элерон-закрылки, в результате чего скорость движения снижается до 200 км/час. Рабочее тело в объеме 50% подается на вентиляторы - встречный выброс воздуха вентиляторами из-под крыла (элерон-закрылки выпущены, а щитки еще нет) тормозит аппарат до скорости 100-80 км/час. When approaching the destination on the section of the braking route, the following operations are performed: aileron flaps are released, as a result of which the speed decreases to 200 km / h. The working fluid in the amount of 50% is supplied to the fans - the counter-exhaust of air by the fans from under the wing (aileron-flaps are released, and there are no flaps yet) slows the device to a speed of 100-80 km / h.
Выпускаются щитки и одновременно доводят режим работы газогенераторов до номинального с переводом 100% рабочего тела на несущие вентиляторы - НВА останавливается в режиме висения с высотой 1,5 м. Затем, перепуская часть рабочего тела на любой маршевый движитель, заруливают на стояночную площадку. Плавно доводят режим работы газогенераторов до малого газа, сбрасывают воздушную подушку путем убирания щитков. НВА плавно садится, после чего производится остановка газогенераторов, запускается бортовой стояночный турбоагрегат, производится разгрузка-погрузка грузов, замена модулей. Shields are issued and at the same time the operating mode of the gas generators is brought to the nominal one, with 100% of the working fluid being transferred to the main fans - the NVA stops in the hover mode with a height of 1.5 m. Then, transferring part of the working fluid to any marching propulsion, they taxi into the parking area. Smoothly bring the operation mode of the gas generators to a small gas, reset the air cushion by removing the shields. The NVA sits down smoothly, after which the gas generators are stopped, the onboard parking turbine unit is launched, cargo is unloaded and loaded, the modules are replaced.
Промышленное применение
Использование предложенных способов и устройства для их реализации позволяет получить высокоэффективное транспортное средство, способное принципиально изменить и улучшить существующую транспортную систему. В таблице приведены сравнительные характеристики параметров заявляемого летательного аппарата НВА-120 и прототипа - экраноплана "Орленок".Industrial application
Using the proposed methods and devices for their implementation allows you to get a highly efficient vehicle that can fundamentally change and improve the existing transport system. The table shows the comparative characteristics of the parameters of the inventive aircraft NVA-120 and the prototype - ekranoplan "Eaglet".
Себестоимость тонно-километра перевозимого груза снижается минимум в два раза по сравнению с известными летательными аппаратами. Повышается безопасность полетов, увеличивается проникающая способностью в труднодоступные неосвоенные регионы, средняя скорость грузопотоков увеличивается с 80 до 300 км/час. Существенно улучшаются экологические параметры: уменьшаются выбросы токсичных газов на единицу объема, звуковые нагрузки, механические повреждения грунтов, тундры, болот. The prime cost of a ton-kilometer of transported cargo is reduced at least twice as compared with known aircraft. The flight safety increases, penetration increases in hard-to-reach undeveloped regions, the average speed of cargo flows increases from 80 to 300 km / h. Ecological parameters are significantly improved: emissions of toxic gases per unit volume, sound loads, mechanical damage to soils, tundra, swamps are reduced.
Снижается необходимость строительства авто- и железнодорожных трасс, аэродромных площадок, отчуждения земель, лесов. The need for the construction of road and railways, aerodrome sites, and the alienation of land and forests is reduced.
Использование предлагаемых способов и устройства снижает металлоемкость, трудоемкость и энергоемкость производства летательных аппаратов типа НВА-120. Using the proposed methods and devices reduces the metal consumption, the complexity and energy consumption of the production of aircraft type NVA-120.
Аппарат наземно-воздушной амфибии НВА-120 разработан как многоцелевой летательный аппарат в дополнение к существующим транспортным средствам. Он относится к самостоятельному виду транспорта, способному конкурировать по основным экономическим показателям с известными самолетами А-319, ТУ-134, АН-8, L-100-30, Боинг-757, с судами на подводных крыльях и судами на воздушной подушке. The NVA-120 ground-to-air amphibian is designed as a multi-purpose aircraft in addition to existing vehicles. It refers to an independent mode of transport that can compete in the main economic indicators with the well-known aircraft A-319, TU-134, AN-8, L-100-30, Boeing-757, with hydrofoils and hovercraft.
Предлагаемый летательный аппарат заполняет собственную транспортную нишу, имеет большую перспективу развития для организации новых грузопотоков в районах с осложненными метеорологическими и эксплуатационными условиями, в регионах со слаборазвитой транспортной инфраструктурой. The proposed aircraft fills its own transport niche, has a great development prospect for organizing new cargo flows in areas with complicated meteorological and operational conditions, and in regions with underdeveloped transport infrastructure.
Claims (9)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97120881A RU2123443C1 (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Method of complex improvement of aerodynamic and transport characteristics, method of control of flight and ground-air amphibian used for realization of these methods |
PCT/RU1998/000063 WO1999033690A1 (en) | 1997-12-24 | 1998-03-06 | Wing-in-ground-effect vehicle with static air cushions for low speeds and hovering (wig-acv) |
AU72412/98A AU7241298A (en) | 1997-12-24 | 1998-03-06 | Wing-in-ground-effect vehicle with static air cushions for low speeds and hovering (wig-acv) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97120881A RU2123443C1 (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Method of complex improvement of aerodynamic and transport characteristics, method of control of flight and ground-air amphibian used for realization of these methods |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2123443C1 true RU2123443C1 (en) | 1998-12-20 |
RU97120881A RU97120881A (en) | 1999-05-10 |
Family
ID=20200078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97120881A RU2123443C1 (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Method of complex improvement of aerodynamic and transport characteristics, method of control of flight and ground-air amphibian used for realization of these methods |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU7241298A (en) |
RU (1) | RU2123443C1 (en) |
WO (1) | WO1999033690A1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2174080C2 (en) * | 1999-08-25 | 2001-09-27 | Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН | Amphibia |
WO2004009418A1 (en) * | 2002-07-22 | 2004-01-29 | Rollan Gurgenovich Martirosov | Ground-effect craft and method for the cruising flight thereof |
RU2254250C2 (en) * | 2002-07-22 | 2005-06-20 | Мартиросов Роллан Гургенович | Ground-effect craft |
WO2011096844A1 (en) * | 2010-02-08 | 2011-08-11 | Filimonov Alexandr Iosifovich | Aircraft on an air cushion with aerostatic load relief |
RU2444445C1 (en) * | 2010-11-19 | 2012-03-10 | Виктор Александрович Никитюк | Aviatransformer |
CN102890882A (en) * | 2012-09-18 | 2013-01-23 | 天津空中代码工程应用软件开发有限公司 | Ground effect simulator |
CN109018335A (en) * | 2017-06-08 | 2018-12-18 | 空中客车防卫和太空有限责任公司 | Aviation vehicle |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE517870C2 (en) * | 2000-12-20 | 2002-07-30 | Sca Hygiene Prod Ab | Absorbent articles including leakage barriers |
US6719079B2 (en) | 2002-09-17 | 2004-04-13 | William Larry Jones | Ground effect vehicle using a frontal ram air stream and aerodynamic lift |
EP2004483B1 (en) * | 2006-03-03 | 2012-05-23 | David Posva | Aircraft having the characteristic of hovering flight, fast forward flight, gliding flight, short take off, short landing, vertical take off and vertical landing |
CN102795070A (en) * | 2012-09-03 | 2012-11-28 | 张廷林 | Aeroamphibious triphibian aircraft with machine body capable of fully balancing stress |
CN103410752B (en) * | 2013-08-28 | 2015-09-09 | 哈尔滨市奇正水稻种植专业合作社 | The directed propulsion system of air-flow |
CN103419924B (en) * | 2013-08-28 | 2016-02-24 | 哈尔滨市奇正水稻种植专业合作社 | The all-round wing-type air-flow directional aircraft of aeroamphibious |
IL257811B (en) | 2015-09-02 | 2022-08-01 | Jetoptera Inc | Pleoidal propulsion system |
US10464668B2 (en) | 2015-09-02 | 2019-11-05 | Jetoptera, Inc. | Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles |
US11001378B2 (en) | 2016-08-08 | 2021-05-11 | Jetoptera, Inc. | Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles |
EP3645854A4 (en) | 2017-06-27 | 2021-03-24 | Jetoptera, Inc. | Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996033896A1 (en) * | 1995-04-26 | 1996-10-31 | Alexandr Nikolaevich Pankratov | Method of enhancing the aerodynamic qualities of an aircraft and an aircraft suitable for this |
RU2076816C1 (en) * | 1992-12-31 | 1997-04-10 | Дмитрий Николаевич Синицын | Sea-going passenger wing-in-ground effect craft |
WO1997017241A1 (en) * | 1995-11-06 | 1997-05-15 | Sea Wing International Pty. Ltd. | Ground effect vehicle |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1333727A (en) * | 1961-09-25 | 1963-08-02 | Aero-lift | |
US3481297A (en) * | 1967-11-13 | 1969-12-02 | Gen Dynamics Corp | Multi-mode variable geometry surface effect ship |
DE2054536C3 (en) * | 1970-11-05 | 1974-04-04 | Precitronic Gesellschaft Fuer Feinmechanik Und Electronic Mbh, 2000 Hamburg | Aircraft with an air cushion as landing gear, as well as a method for starting the aircraft |
US3972490A (en) * | 1975-03-07 | 1976-08-03 | Mcdonnell Douglas Corporation | Trifan powered VSTOL aircraft |
DE2540847C3 (en) * | 1975-09-13 | 1980-08-07 | Rhein-Flugzeugbau Gmbh, 4050 Moenchengladbach | Ground effect vehicle |
US4151893A (en) * | 1977-09-08 | 1979-05-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Wing in ground effect vehicle |
DE295652T1 (en) * | 1987-06-16 | 1989-05-11 | Mitsubishi Jukogyo K.K., Tokio/Tokyo | PLANE EFFECT PLANE. |
DE4405152C2 (en) * | 1993-02-25 | 2000-03-02 | Fischer Flugmechanik | Ground effect vehicle |
-
1997
- 1997-12-24 RU RU97120881A patent/RU2123443C1/en not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-03-06 WO PCT/RU1998/000063 patent/WO1999033690A1/en active Application Filing
- 1998-03-06 AU AU72412/98A patent/AU7241298A/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2076816C1 (en) * | 1992-12-31 | 1997-04-10 | Дмитрий Николаевич Синицын | Sea-going passenger wing-in-ground effect craft |
WO1996033896A1 (en) * | 1995-04-26 | 1996-10-31 | Alexandr Nikolaevich Pankratov | Method of enhancing the aerodynamic qualities of an aircraft and an aircraft suitable for this |
WO1997017241A1 (en) * | 1995-11-06 | 1997-05-15 | Sea Wing International Pty. Ltd. | Ground effect vehicle |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Журнал "Крылья Родины". N 11, 1991, с. 28, 29. 2. * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2174080C2 (en) * | 1999-08-25 | 2001-09-27 | Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН | Amphibia |
WO2004009418A1 (en) * | 2002-07-22 | 2004-01-29 | Rollan Gurgenovich Martirosov | Ground-effect craft and method for the cruising flight thereof |
RU2254250C2 (en) * | 2002-07-22 | 2005-06-20 | Мартиросов Роллан Гургенович | Ground-effect craft |
US7334756B2 (en) * | 2002-07-22 | 2008-02-26 | Rollan Gurgenovich Martirosov | Ground-effect craft and method for the cruising flight thereof |
WO2011096844A1 (en) * | 2010-02-08 | 2011-08-11 | Filimonov Alexandr Iosifovich | Aircraft on an air cushion with aerostatic load relief |
RU2444445C1 (en) * | 2010-11-19 | 2012-03-10 | Виктор Александрович Никитюк | Aviatransformer |
CN102890882A (en) * | 2012-09-18 | 2013-01-23 | 天津空中代码工程应用软件开发有限公司 | Ground effect simulator |
CN109018335A (en) * | 2017-06-08 | 2018-12-18 | 空中客车防卫和太空有限责任公司 | Aviation vehicle |
RU2782719C2 (en) * | 2018-07-04 | 2022-11-01 | Сафран Эркрафт Энджинз | Propulsion unit of aircraft, and aircraft driven by such a propulsion unit built in rear part of fuselage of aircraft |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1999033690A1 (en) | 1999-07-08 |
AU7241298A (en) | 1999-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2539443C2 (en) | Method of complex improvement of aerodynamic and transport characteristics, ram wing machine for implementation of named method (versions) and flight method | |
RU2123443C1 (en) | Method of complex improvement of aerodynamic and transport characteristics, method of control of flight and ground-air amphibian used for realization of these methods | |
Yun et al. | WIG craft and ekranoplan | |
US3244246A (en) | Winged ground effect machines | |
RU2127202C1 (en) | Method of creating system of forces of aircraft of aeroplane configuration and ground-air amphibious vehicle for implementing this method | |
Ollila | Historical review of WIG vehicles | |
US7988088B2 (en) | Tubular air transport vehicle | |
US20060196992A1 (en) | Cycloidal hybrid advanced surface effects vehicle | |
JPH10511058A (en) | Grand effect machine | |
RU2317220C1 (en) | Method of forming the system of forces of flying vehicle and flying vehicle-ground-air-amphibian for realization of this method | |
EP3774547B1 (en) | Center of gravity propulsion space launch vehicles | |
RU2211773C1 (en) | Wing-in-ground-effect craft-amphibia on air cushion | |
RU2397922C2 (en) | Complex system for launching heavy aerospace shuttles into orbit, super-heavy jet amphibious airplane for said system (versions) and method of launching | |
US3829043A (en) | Hovercraft secondary lift system | |
RU2532658C2 (en) | Ram wing sea plane | |
RU2232700C2 (en) | Method of injection of objects into near-earth orbit and recoverable aero-space rocket aircraft-carrier for realization of this method (aero-space system nur-said system) | |
EP2527218A1 (en) | Aircraft on an air cushion with aerostatic load relief | |
RU2001124585A (en) | METHOD FOR REMOVING SPACE OBJECTS IN NEAR-EARTH ORBIT AND COMPOSITION, AEROSPACE, Rocket Launch Vehicle FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2764036C1 (en) | Air transport system | |
RU2833275C1 (en) | Hovercraft with propulsion system made as per multicopter scheme | |
RU2254250C2 (en) | Ground-effect craft | |
RU2273572C2 (en) | Wing-in-ground effect craft | |
CN120288239A (en) | Adopt distributed propulsive ground effect conveyer | |
RU2174080C2 (en) | Amphibia | |
CN120308338A (en) | Ground effect conveyor adopting tilting wings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121225 |