скоростной летательный аппарат

Формула изобретения

Скоростной летательный аппарат, содержащий снабженные крыльями разделяемые верхнюю и нижнюю части фюзеляжа с их продольным быстроразъемным соединением, двигатели, энергоносители, хвостовое оперение и грузовой отсек, при этом в верхней части фюзеляжа расположены отсеки для пассажиров и экипажа, отличающийся тем, что крылья верхней отсоединяемой части фюзеляжа выполнены выдвижными, при этом двигатели, энергоносители и грузовой отсек расположены на нижней части фюзеляжа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к авиастроению и касается конструирования скоростных летательных аппаратов, приспособленных к спасению пассажиров и экипажа в аварийных ситуациях.

Известен скоростной летательный аппарат, у которого отсоединяемая часть фюзеляжа снабжена выдвигаемыми консолями крыла [2].

Известен также скоростной летательный аппарат, содержащий снабженные крыльями разделяемые верхнюю и нижнюю части фюзеляжа с их продольным быстроразъемным соединением, двигатели, энергоносители, хвостовое оперение и грузовой отсек, при этом в верхней части фюзеляжа расположены отсеки для пассажиров и экипажа [1].

Однако у таких летательных аппаратов не изменяются аэродинамические характеристики до параметров, которые позволили бы посадить такие летательные аппараты на неприспособленной для посадки местности при силовом взаимодействии с рельефом без разрушения аппарата и сохранении жизни экипажа с пассажирами при исключении пожаров и взрывов.

Технический результат от реализации изобретения состоит в изменении аэродинамических параметров летательного аппарата до тех их значений, которые позволяют посадить летательный аппарат на неприспособленной для посадки местности при силовом взаимодействии с рельефом без разрушения аппарата и сохранении жизни экипажа с пассажирами при исключении пожаров и взрывов.

Этот технический результат достигается тем, что у скоростного летательного аппарата, содержащего снабженные крыльями разделяемые верхнюю и нижнюю части фюзеляжа с их продольным быстроразъемным соединением, двигатели, энергоносители, хвостовое оперение и грузовой отсек, отсеки для пассажиров и экипажа расположены в верхней части фюзеляжа, при этом согласно изобретению крылья верхней отсоединямой части фюзеляжа выполнены выдвижными, при этом двигатели, энергоносители и грузовой отсек расположены на нижней части фюзеляжа.

На фиг. 1 схематически представлен боковой вид скоростного летательного аппарата; на фиг. 2 - вид на этот аппарат со стороны отсека экипажа; на фиг. 3 - один из элементов соединения частей фюзеляжа летательного аппарата; на фиг. 4 - дополнительные катки (колеса) летательного аппарата с их приводом.

Скоростной летательный аппарат содержит фюзеляж 1, состоящий из верхней 1-1 и нижней 1-2 разделяемых частей фюзеляжа с их продольным быстроразъемным соединением. Поверхность 2 соединения частей расположена вдоль аппарата с сечениями одинаковой формы. Ею может быть плоскость или корытообразная поверхность с сужением от головной к хвостовой части фюзеляжа аппарата.

В верхней части 1-1 расположены хвостовое оперение 3, отсеки 4 пассажиров и отсеки 5 экипажа. Часть 1-1 имеет выдвижные крылья 6. Эти крылья 6 образуют поворотную систему с осью 7, привод которой расположен внутри части 1-1. В передней части расположен обтекатель 8 для сохранения аэродинамических свойств аппарата в нормальном состоянии. На части 1-2 размещен грузовой отсек, энергоносители (на чертеже не показаны, так как их компоновка может быть различной), крылья 9 с двигателями 10 и выдвижное шасси 14. Соединение частей 1-1 и 1-2 осуществлено вставкой 12 с креплением 13. Элементы соединения частей 1-1 и 1-2 выполнены с выемом 14, а вставка 12 имеет в выеме 14 взрывной заряд 15. В верхней части 1-1 на ее нижней поверхности предусмотрены выемы 17 для размещения поворотных опорных колес 18 с их приводом 19. В носовой и кормовой частях фюзеляжа 1 предусмотрены парашюты 20 и 21 с вытяжным парашютом (условно на чертеже не показан).

Эксплуатируется скоростной летательный аппарат следующим образом.

По электрической линии 16 управления в аварийной ситуации подается сигнал на подрыв заряда 15, оболочка вставки 12 в выеме 14 разрушается, возникает взрывная волна, которая отбрасывает части 1-1 и 1-2 фюзеляжа друг от друга при сохранении горизонтальной скорости полета аппарата.

Нижняя часть 1-2 будет неконтролируемо падать, а облегченная верхняя часть 1-1 после поворота крыла 6 на оси 7 приобретает устойчивое движение с возможностью управления хвостовым оперением 3 экипажем.

При этом резко изменятся аэродинамические характеристики аппарата: более чем в 3 раза, примерно, снизится масса аппарата, и за счет уменьшения его площади поперечного сечения снизится воздушное сопротивление (не менее чем в 2 раза). Это позволит перевести летательный аппарат в режим планирования для поиска посадочной площадки. При этом будет снижаться скорость полета, которая квадратично входит в динамическое сопротивление. При контакте части 1-1 летательного аппарата его скорость может быть снижена до скорости автомашины (не более 50-60 км/ч). Это позволит осуществлять контакт с посадочной площадкой при любом ее рельефе без разрушения корпуса, так как первично будет снижена скорость за счет трения по поверхности 2. Никаких необратимых повреждений не произойдет, если пассажиры и экипаж будут пристегнуты.

Также следует отметить, что спуск может быть осуществлен и только с помощью парашютов 20, 21, так как оставшаяся масса корпуса части 1-1 фюзеляжа со 100 пассажирами, скажем, равная не более 20 т, будет меньше массы десантируемого танка, спускаемого на парашюте. Поскольку экипаж будет бороться с аварийной ситуацией до последнего момента, летательный аппарат может снижаться с потерей скорости до разделения частей 1-1 и 1-2 между собой. После их разделения для восстановления горизонтального положения частей парашют 20 будет выпускаться с последующим его отделением после того, как аппарат займет горизонтальное положение. Для такого режима полета не требуется парашют значительной грузоподъемности. Парашют также может использоваться для предотвращения вращения части 1-1 после отделения, так как центр масс сместится, а усилия взрыва могут быть различными в различных точках быстроразъемного соединения.

Привод 19 и привод крыла 6 может быть газовым или ручным от мускульных усилий экипажа. В связи с этим крылья 6 выполнены поворотными в виде единого крыла. Это позволит ручной поворот крыла 6 для его выдвижения, так как сопротивление обеих выступающих частей будет примерно одинаковым. На крыле 6 могут быть предусмотрены закрылки с тросовым ручным приводом, хотя действие хвостового оперения 3 может быть достаточным для управления полетом.

Тактика приземления может быть различной, и она зависит от характера рельефа местности. Во всех случаях использование парашютов (в особенности парашюта 21) желательно для резкого снижения скорости, если ее уменьшение планированием и использованием направления ветра оказалось малоэффективным. При посадке на водную поверхность летательный аппарат будет находиться на плаву до прибытия спасателей, так как его средняя масса меньше массы водной среды в том же объеме, а корпус выполняется герметичным (по крайней мере, в его нижней части). При приземлении на относительно ровную поверхность может осуществляться касание либо по поверхности 2, либо с помощью выдвижных поворотных колес 18.

В зависимости от аварийного источника энергии и общей компоновки летательного аппарата (а общий вид его должен быть примерно таким же, как и без отделяемой части фюзеляжа) желательно увеличить площадь выдвижных крыльев 6, но для этого ось 7 необходимо перенести в головную часть и установить привод каждой части крыла, что увеличит время развертывания крыльев, однако такое техническое решение является возможным.

Управляющий импульс по электрической линии 16 управления может поступать и от датчика повышения давления в любой точке части 1-2 при одновременном подрыве окон в ней для снижения неуправляемого воздействия на корпусную часть 1-2 фюзеляжа. Такие окна должны выполняться из тонколистового материала, который выдерживает давление на высотах полета, но разрушается при превышении перепада давления, допустим, в 3 раза.

При посадке на склоны горы, холма, на лес летательный аппарат может занять положение со значительным отклонением от горизонтального, но удар будет все же смягчаться и парашютами 20, 21, и трением поверхности 2 о небольшие выступы рельефа местности.

Таким образом достигается поставленная цель, а именно: спасение экипажа и пассажиров при аварии любого типа и практически на любой местности. Это позволит сделать полеты практически безаварийными с точки зрения ущерба для пассажиров.