самолет

Формула изобретения

Самолет, содержащий фюзеляж с хвостовым оперением в виде стабилизатора с рулем высоты, киля с рулем направления и с задней опорой, расположенных на нижней поверхности хвостового участка фюзеляжа у заднего торца, крыло, двигатель, размещенный в передней части фюзеляжа, тянущий винт, связанный с двигателем и шасси, отличающийся тем, что он снабжен дополнительно расположенным в салоне хвостового участка фюзеляжа двигателем, толкающим винтом, размещенным за заднем торцом фюзеляжа и связанным с упомянутым хвостовым двигателем, при этом толкающий винт состоит из коробчатого корпуса с посадочным отверстием в центре, двух смонтированных в корпусе друг против друга и симметрично относительно продольной оси посадочного отверстия корпуса зубчатых передач, каждая из которых включает ведущую коническую шестерню, концом заделанную в подшипники стенки корпуса, ведомую коническую шестерню и цилиндрическую шестерню, насаженные на общую ось, концами заделанные в подшипники на боковых стенках корпуса, стакан с проушинами и с цилиндрическим резьбовым отверстием, насаженный на ось, концами заделанную в подшипники боковых стенок корпуса, цилиндрическую шестерню, расположенную между проушинами стакана и закрепленную на его оси, двух лопастей, каждая из которых помещена в щель, выполненную на торце корпуса, и резьбовым концом ввернута в резьбовое отверстие упомянутого стакана соответствующей зубчатой передачи, двух электродвигателей, каждый из которых закреплен на приливе корпуса и соединен с ведущей конической шестерней соответствующей зубчатой передачи, обтекателя с центральным отверстием, прикрепленного к передней стенке корпуса, обтекателя, прикрепленного к задней стенке корпуса, причем киль с рулем направления и с задней опорой удален от заднего торца фюзеляжа на расстояние, определяемое соотношением

А=Б+В,

где А - расстояние между задней кромкой руля направления и задним торцем фюзеляжа;

Б - длина лопасти толкающего винта;

В - расстояние между серединой верхнего конца лопасти толкающего винта и задней кромкой руля направления,

высота киля равна

Н=Б+2(1,5÷2)Д,

где Н - высота (длина) киля;

Б - длина лопасти толкающего винта;

Д - диаметр колеса задней опоры,

а электрические двигатели электрически связаны между собой и с реверсивным переключателем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к летательным аппаратам, в частности к самолетам.

Известен самолет, состоящий из фюзеляжа с хвостовым оперением в виде смонтированных на верхней поверхности стабилизатора с рулем высоты и киля с рулем направления, а на нижней поверхности размещено крыло, двух шасси и задней опоры, которая прикреплена к нижней поверхности хвостовой части фюзеляжа, в носовой части которого размещен двигатель, связанный с тяговым (тянущим) винтом (Самолет, 1997, №3, с.1).

Недостатком указанного самолета являются ограниченный обзор пространства, расположенного за хвостовой частью фюзеляжа, а также ограниченная тяговая возможность и невысокая безопасность перемещения в воздушной среде из-за конструктивного исполнения, что ухудшает эксплуатационные свойства.

Наиболее близким по технической сущности является самолет, состоящий из фюзеляжа с хвостовым оперением в виде стабилизатора с рулем высоты и киля с рулем направления, который расположен на нижней поверхности хвостового участка на уровне заднего торца фюзеляжа, в носовой части которого находится тянущий (тяговый) винт, связанный с двигателем, расположенным в передней части фюзеляжа, крыла, шасси и задней опоры, которая присоединена к неподвижной поверхности киля (Международная заявка №88/06551, В 64 С 39/06, 1988 г., Патент РФ №2219103, 2003 г.).

Недостатком прототипа является ограниченная тяговая (тянущая) возможность и невысокая безопасность перемещения в воздушной среде из-за конструктивного исполнения.

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение эксплутационных свойств и расширение функциональной возможности.

Поставленная задача достигается тем, что самолет, содержащий фюзеляж с хвостовым оперением в виде стабилизатора с рулем высоты, киля с рулем направления и с задней опорой, расположенных на нижней поверхности хвостового участка фюзеляжа, у заднего его торца, крыло, двигатель, размещенный в передней части фюзеляжа, тяговый (тянущий) винт, связанный с двигателем, шасси, согласно изобретению снабжен дополнительно расположенным в салоне хвостового участка фюзеляжа двигателем, толкающим винтом, размещенным за задним торцом фюзеляжа и связанным с упомянутым хвостовым двигателем, при этом толкающий винт состоит из коробчатого корпуса с посадочным отверстием в центре, двух смонтированных в корпусе друг против друга и симметрично относительно продольной оси посадочного отверстия корпуса зубчатых передач, каждая из которых включает ведущую коническую шестерню, концом заделанную в подшипники боковой стенки корпуса, ведомую коническую шестерню и цилиндрическую шестерню, насаженные на общую ось, концами заделанную в подшипники боковых стенок корпуса, стакан с проушинами и с цилиндрическим резьбовым отверстием, цилиндрическую шестерню, размещенную между упомянутыми проушинами стакана и закрепленную вместе с ними на общей оси, концами заделанной в подшипники упомянутых боковых стенок корпуса, двух лопастей, каждая резьбовым концом помещена в щель, выполненную на торце корпуса, и резьбовым концом ввернута в упомянутое цилиндрическое резьбовое отверстие стакана, соответствующей зубчатой передачи, двух электродвигателей, каждый из которых закреплен на приливе корпуса и соединен с ведущей конической шестерней соответствующей зубчатой передачи, обтекателя с центральным отверстием, прикрепленного к передней стенке корпуса, обтекателя, закрепленного на задней стенке корпуса, причем киль с рулем направления и задней опорой удален от заднего торца фюзеляжа на расстояние, определяемое соотношением

А=Б+В,

где А - расстояние между задней кромкой руля направления и задним торцом фюзеляжа;

Б - длина лопасти толкающего винта;

В - расстояние между серединой верхнего конца лопасти толкающего винта и задней кромкой руля направления,

высота (длина) киля равна

Н=Б+2(1,5...2)Д,

где Н - высота (длина) киля;

Б - длина лопасти толкающего винта;

Д - диаметр колеса задней опоры,

а электрические двигатели зубчатых передач электрически связаны между собой и с реверсивным переключателем.

Предлагаемый самолет поясняется чертежами, где на фиг.1 показан самолет, вид сбоку; на фиг.2 изображен толкающий винт: а - вид спереди, поперечный разрез: б - то же, продольный разрез по А, на фиг.3 - показан корпус толкающего винта: а - вид спереди, поперечный разрез, б - то же, продольный разрез по Б-Б на фиг.3а; на фиг.4 изображена лопасть со стаканом в сборе: а - вид сбоку, б - поперечный разрез по В-В на фиг.4а; на фиг.5 показан стакан: а - вид сбоку, продольный разрез, б - вид по Г на фиг.5а; на фиг.6 изображена лопасть: а - вид сбоку, б - вид по Д на фиг.6а; на фиг.7 изображено перемещение самолета в воздушной среде: а - при работе тягового (тянущего) винта, б - при работе тянущего и толкающего винтов, с - при работе толкающего винта.

Самолет включает фюзеляж 1 с хвостовым оперением в виде стабилизатора с рулем высоты и киля 2 с рулем направления и с задней опорой, расположенного на нижней поверхности хвостового участка фюзеляжа, крылом, прикрепленным к нижней поверхности среднего участка фюзеляжа, двигателем И, расположенным в передней части фюзеляжа, тяговым (тянущим) винтом К, находящимся в носовой части и связанным с двигателем И, и с шасси. В салоне хвостового участка фюзеляжа 1 расположен двигатель Л. Толкающий винт М связан с двигателем Л. Толкающий винт состоит из коробчатого корпуса 3 с посадочным отверстием в центре, установочными подшипниками на боковых стенках и с щелью на верхнем и нижнем торцах (фиг.3), двух зубчатых передач, смонтированных в корпусе 3 друг против друга и симметрично относительно продольной оси посадочного центрального отверстия, каждая из которых включает ведущую коническую шестерню 4, одним концом заделанную в подшипники боковой стенки корпуса, ведомую коническую шестерню 5, находящуюся в зацеплении с шестерней 4, жестко насаженную на ось, концами заделанную в подшипники противоположных боковых стенок корпуса 3, цилиндрическую шестерню 6, жестко насаженную на упомянутую ось шестерни 5, стакана 7 с проушинами, жестко связанного с осью, концами заделанной в подшипники упомянутых стенок корпуса 3, с резьбовым отверстием, цилиндрическую шестерню 8, расположенную между проушинами стакана 7, жестко связанную с осью стакана и контактирующую с шестерней 6, двух лопастей 9, каждая резьбовым концом помещена в щель соответствующего торца корпуса 3 и ввернута в резьбовое отверстие стакана 7, обтекателя 10 с центральным отверстием, прикрепленного к передней стенке корпуса 3, обтекателя 11, прикрепленного к задней стенке корпуса 3, двух электродвигателей 12, каждый закреплен на приливе корпуса 3 со стороны выступающего конца шестерни 4 и кинематически связанного с этой шестерней соответствующей зубчатой передачи. Двигатели 12 электрически связаны между собой и с реверсивным переключателем (не показано).

Киль 2 с рулем направления и с задней опорой удален от заднего торца фюзеляжа 1 на расстояние, определяемое соотношением А=Б+В, где А - расстояние между задней кромкой руля направления и задним торцом фюзеляжа; Б - длина лопасти толкающего винта; В - расстояние между серединой верхнего конца лопасти толкающего винта и задней кромкой руля направления, а высота (длина) киля равна Н=Б+2Д, где Н - высота р (длина) киля; Д - диаметр колеса задней опоры.

Самолет работает следующим образом.

При использовании двигателя И лопасти 9 толкающего винта М располагают вдоль фюзеляжа 1, фиг.1, фиг.7а. При работе двигателя И вращение задают тяговому (тянущему) винту К, расположенному в носовой части фюзеляжа. Благодаря чему осуществляют перемещение в воздушной среде (или движение по земной поверхности).

Для увеличения тягового усилия в работу включают двигатель И с винтом К и двигатель Л с винтом М. Для этого лопасти 9 из горизонтального положения переводят в вертикальное положение, фиг.2, фиг.7б. При этом включают электродвигатели 12, от которых вращение передают ведущей конической шестерне 4 обоих зубчатых передач, а от нее шестерне 5 и цилиндрической шестерне 6, которая проворачивает цилиндрическую шестерню 8 вместе со стаканом 7 и перемещает лопасть 9 в щель верхнего и нижнего торцев корпуса 3 в требуемом направлении на заданную величину, ограниченную фиксатором (не показан). После этого включают в работу двигатель Л, который вращает толкающий винт М. А так как электродвигатели 12 связаны между собой, то обе лопасти 9 занимают вертикальное положение одновременно, фиг.2, фиг.7с. При вращении тянущего (тягового) винта К и толкающего винта М общее усилие, воздействующее на самолет, равно сумме усилии обоих винтов, т.е. И=Т+Т, фиг.7б. Благодаря чему, с одной стороны, увеличивается грузоподъемность самолета, а с другой стороны, его скорость перемещения в воздушной среде (или движения по поверхности земли).

При неисправности тянущего (тягового) винта К или двигателя И во время перемещения в воздушной среде или движения по земле в работу включает двигатель Л и толкающий винт М. При этом перевод лопастей 9 в вертикальное положение может быть произведен непосредственно в полете (или на месте стоянки) в указанной выше последовательности.

В исходное (нерабочее) положение лопасти 9 переводят путем выключения электродвигателей 12 в цепь посредством реверсивного переключателя (не показано). Лопасти 9 винта М могут быть расположены вдоль фюзеляжа как сверху и снизу его поверхностей, фиг.1, так и со стороны его боков.

Введение дополнительно второго двигателя, снабженного толкающим винтом, расположенным в задней части за торцом фюзеляжа, улучшает эксплутационные качества самолета за счет повышения грузоподъемности, увеличения скорости перемещения, повышения безопасности эксплуатации.

Выполнение толкающего винта по приведенной кинематической схеме, фиг.2, упрощает конструктивное его оформление, а значит, уменьшает его себестоимость.

Расположение киля с рулем направления и с задней опорой, определяемое соотношением А=Б+В, обеспечивает перевод лопастей винта М в вертикальное положение на стоянке, а направление лопастей в сторону носа фюзеляжа уменьшает габариты самолета.

Длина (высота) киля, определяемая соотношением Н=Б+2Д, исключает касание лопастей поверхности стоянки.

Самолет согласно изобретению может быть использован в качестве транспортной, разведывательной и военной техники.