самолет

Формула изобретения

Самолет, содержащий двигательную установку, шасси и фюзеляж, отличающийся тем, что фюзеляж выполнен в виде тонкостенного отбортованного конуса, располагаемого вершиной вниз, а основанием вверх, с углом при вершине 140-150°, внутри конуса расположен салон для размещения экипажа, груза, органов управления и оборудования, снаружи в нижней части конуса закреплены одна или несколько двигательных установок, стойки шасси с колесами, руль направления, конус снабжен поворотными пластинами, расположенными диаметрально противоположно на его периферии для управления по тангажу и по крену, при этом центр тяжести самолета смещен от вершины конуса вперед по направлению полета и находится впереди центра давления воздуха на конус.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области самолетостроения и может быть использовано в качестве аппарата тяжелее воздуха для перемещения в воздушном пространстве.

Известен самолет, содержащий крылья, поддерживающие самолет в воздухе при полете, двигательную установку винтомоторную или реактивную, тянущую самолет вперед, фюзеляж, в котором размещаются экипаж, грузы, рычаги управления и различное оборудование, хвостовое оперение, крепящееся к фюзеляжу, шасси, состоящее из двух главных колес и одного небольшого колеса, размещенного в хвосте или в носу, и так же, как и двигательная установка, закрепленная на фюзеляже (см., например, В.П.Казневский. Аэродинамика в природе и технике, Учпедгиз, Москва, 1958). Этот самолет имеет широкое применение в технике и является аналогом и прототипом предлагаемому. К недостаткам можно отнести то, что, ввиду его сложности и возможности отказа двигателя, возможна авария, когда самолет теряет необходимую горизонтальную скорость и, следовательно, подъемную силу крыльев.

Этот недостаток устраняется тем, что у самолета, содержащего двигательную установку, шасси и фюзеляж, последний выполнен в виде тонкостенного конуса, располагаемого вершиной вниз, а основанием вверх, с углом при вершине 140-150 градусов, внутри конуса расположен салон с размещенными в нем экипажем, грузами, органами управления и оборудованием, снаружи в нижней части конуса закреплена одна или несколько двигательных установок, стойки шасси с колесами, руль направления, конус снабжен поворотными пластинами, расположенными диаметрально противоположно на его периферии для управления по тангажу и по крену, при этом центр тяжести самолета смещен от вершины конуса вперед по направлению полета и находится впереди центра давления воздуха на конус.

Такое выполнение самолета позволяет ему, в случае отказа двигательной установки, спланировать с безопасной вертикальной скоростью (до 5 м/с) и тем самым повысить его безопасность.

На фиг.1 дана конструктивная схема предлагаемого самолета (вид спереди).

На фиг.2 - вид сверху.

Самолет состоит из тонкостенного отбортованного конуса 1.

Величина отбортовки а=(0,05÷0,08)R,

где R - радиус основания конуса,

внутри конуса размещен салон 2.

В салоне размещаются экипаж, пассажиры, грузы, оборудование, рычаги управления и др. На периферии конуса диаметрально противоположно размещены поворотные пластины 3 для управления по крену и тангажу. В задней части конуса, по отношению к направлению полета, помещен снаружи руль направления полета, представляющий собой две пластины 4 и 5, закрепленные на общей оси 6, помещенной с возможностью поворота и фиксации в вертикальной стойке 7, закрепленной на конусе. На конусе же закреплены четыре вертикальные стойки 8, в которые входят с возможностью вертикального перемещения в них подпружиненные оси 9 с колесами 10. Эти стойки с осями и колесами представляют собой шасси самолета. Винтомоторная двигательная установка (одна или несколько) вынесена вперед и закреплена на конусе с помощью вертикальной пластины 11.

Самолет работает следующим образом. Двигательная установка тянет самолет, стоящий на взлетной полосе, вперед, сообщая ему горизонтальную скорость V. При этом конус обтекается набегающим горизонтальным потоком и испытывает подъемную силу, центр давления которой указан на фиг.1. Самолет сцентрирован так, что центр тяжести расположен впереди центра давления. Сила давления Т превосходит (при определенной скорости V) вес самолета G, и он поднимается. При равенстве Т и G самолет движется горизонтально. Управляется самолет по курсу рулем направления полета (пластины 4 и 5), по тангажу - с помощью поворотных пластин 3 (обе пластины повернуты на один и тот же угол от нейтрального положения), и по крену - когда пластины повернуты на разные углы.

Мидель предлагаемого самолета мало отличается от миделя известного самолета, т.к. площадь конуса в направлении полета не намного больше площади крыльев, фюзеляжа и хвостового оперения известного самолета при диаметре конуса, равного размаху известного. Поэтому увеличение мощности двигательной установки не может быть значительным.

Для обзора окрестности полета пилот использует видеокамеры или световодные устройства обзора, установленные снаружи самолета (на чертеже не показаны). Также могут быть использованы стекла, встроенные в салон и конус.

В случае отказа двигателя горизонтальная скорость будет потеряна, и самолет будет падать, благодаря стабилизирующему действию конуса, вертикально, но из-за внецентренного, по отношению вершины конуса, расположения центра тяжести падение перейдет в планирование с безопасной (до 5 м/с) вертикальной скоростью. Вертикальная скорость снижения зависит от диаметра основания конуса и веса самолета. При определенном соотношении между ними достигается безопасная ее величина.

Таким образом, безопасность полета повышается.