летательный аппарат (варианты)

Формула изобретения

1. Летательный аппарат, содержащий фюзеляж вертикально взлетающего летательного аппарата, который имеет перевернутый вверх дном полусферический участок, цилиндрический нижний участок с диаметром своей верхней концевой части, который незначительно больше, чем диаметр своей нижней концевой части, но по величине является меньшим, чем диаметр нижней концевой части верхнего участка, и усеченный перевернутый конусообразный переходной участок, соединяющий верхний участок и нижний участок и множество вертикальных колонн, присоединенных к фюзеляжу летательного аппарата и расположенных при равном взаимном удалении вокруг фюзеляжа летательного аппарата.

2. Аппарат по п.1, в котором количество указанных вертикальных колонн равно четырем.

3. Аппарат по п.1, дополнительно содержащий опорные распорки, соединяющие переходный участок и верхние участки колонн.

4. Аппарат по п.1, дополнительно содержащий горизонтальный воздухозаборник, расположенный у основания указанного переходного участка.

5. Аппарат по п.1, дополнительно содержащий прозрачный купол, расположенный в центральной части наверху верхнего участка.

6. Аппарат по п.5, дополнительно содержащий верхнюю мачту, поднимающуюся вертикально вверх от прозрачного купола.

7. Аппарат по п.1, дополнительно содержащий лопасти, с возможностью вращения расположенные вблизи верхних частей указанных колонн.

8. Аппарат по п.7, в котором лопасти, имеющие возможность вращения, приводятся в действие двигателями, расположенными в указанных колоннах.

9. Аппарат по п.1, в котором колонны прикреплены к нижнему участку посредством использования вертикальных крыльев.

10. Аппарат по п.1, дополнительно содержащий выпускные сопла ракетных двигателей, выступающие наружу от нижнего участка и расположенные на нижней поверхности указанного нижнего участка.

11. Аппарат по п.1, в котором каждая колонна имеет опорную пластину, размещенную у нижней торцевой части каждой колонны для поддержания указанного летательного аппарата.

12. Аппарат по п.1, дополнительно содержащий множество иллюминаторов, расположенных вблизи нижнего края верхнего участка.

13. Аппарат по п.1, дополнительно содержащий множество светильников, расположенных в переходном участке.

14. Аппарат по п.1, в котором указанный верхний участок имеет покрытие с зигзаговым перекрытием.

15. Аппарат по п.1, в котором указанный верхний участок покрыт плитками, каждая из которых имеет наружную спираль.

16. Аппарат по п.1, в котором внутри одного или нескольких переходных участков, указанных крыльев и указанных колонн расположены топливные баки.

17. Аппарат по п.1, в котором каждая из колонн имеет вертикальные продольные пазы, расположенные по периметру вокруг наружной периферии каждой из указанных колонн.

18. Аппарат по п.1, в котором обращенное наружу посадочное устройство расположено на каждой из колонн, причем указанное посадочное устройство является подвижным между его закрытым и открытым положениями.

19. Аппарат по п.18, в котором каждое из посадочных устройств прикреплено к колоннам посредством планок.

20. Аппарат по п.6, в котором указанная верхняя мачта имеет удаляющиеся от ее верха вниз ударное кольцо, первый сферический элемент и второй сферический элемент, при этом второй сферический элемент имеет диаметр больший, чем диаметр первого сферического элемента, а также имеет множество равноудаленных друг от друга вертикальных рифлей.

21. Аппарат по п.6, дополнительно содержащий вертикальный заостренный стержень в верхней части, под которым размещен первый сферический элемент, под которым располагается второй сферический элемент, при этом второй сферический элемент имеет диаметр больший, чем диаметр указанного первого сферического элемента, а также третий сферический элемент, имеющий диаметр больший, чем диаметр указанного второго сферического элемента.

22. Аппарат по п.9, дополнительно содержащий, по крайней мере, один реактивный двигатель, расположенный на каждом из крыльев.

23. Аппарат по п.18, дополнительно содержащий узел шарового колеса, расположенный вблизи дистального участка указанного посадочного устройства, причем узел шарового колеса включает в себя шаровое колесо для поддержания летательного аппарата, когда указанное посадочное устройство находится в его открытом положении.

24. Аппарат по п.23, дополнительно содержащий два бесконечных вертикальных ремня или цепи, расположенные внутри наружного кожуха, приводимые с помощью двух гидравлических двигателей, с пластиной, прикрепленной с фиксированием к указанным бесконечным ремням или цепям, к пластине и к внутренней стороне кожуха прикреплена опорно-поворотная стойка с возможностью поворота, к кожуху также присоединен узел шарового колеса, при этом кожух шарнирно присоединен у своего нижнего участка к нижней кромке наружного кожуха, при этом внутренний кожух закрывает посадочное устройство, когда внутренний кожух находится в поднятом положении.

25. Аппарат по п.24, в котором указанный внутренний кожух прикреплен в закрытом положении внутри к указанным колоннам с помощью захватов, взаимодействующих с запирающим элементом, образованным на крышке указанного узла шарового колеса.

26. Аппарат по п.23, дополнительно содержащий приспособление для поворота указанного шарового колеса в выбранном направлении.

27. Аппарат по п.26, дополнительно содержащий приспособление для изменения выбранного направления.

28. Аппарат по п.26, в котором указанное приспособление содержит гидравлический двигатель и связанную с ним зубчатую передачу.

29. Аппарат по п.27, в котором указанное приспособление содержит гидравлический двигатель и связанную с ним зубчатую передачу.

30. Аппарат по п.25, дополнительно содержащий множество шариков, расположенных между верхней поверхностью шарового колеса и крышкой таким образом, что крышка воспринимает по крайней мере часть усилия, действующего на шаровое колесо.

31. Аппарат по п.7, в котором вращающиеся лопасти являются подвижными между горизонтальным и вертикальным положениями.

32. Аппарат по п.31, в котором вращающиеся лопасти являются подвижными между горизонтальным и вертикальным положениями с помощью одной из выбранных пластин, взаимодействующей с зубцами, образованными на близко расположенных конечных участках указанных вращающихся лопастей.

33. Аппарат по п.32, в котором одна из пластин и один из зубцов выбраны для перемещения вверх или вниз элемента, на котором указанные пластины смонтированы.

34. Аппарат по п.33, в котором указанный элемент перемещается вверх или вниз с помощью гидравлического силового цилиндра.

35. Аппарат по п.7, в котором количество лопастей, прикрепленных к ротору с возможностью вращения, в комплекте равно четырем, и винтовой шаг пары противоположно размещенных указанных имеющих возможность вращения лопастей является регулируемым с помощью бесконечных ремней.

36. Аппарат по п.35, в котором указанные бесконечные ремни являются шариковыми цепями.

37. Аппарат по п.36, в котором винтовые шаги каждой пары противоположно размещенных с возможностью вращения лопастей являются регулируемыми с помощью двух шариковых цепей, причем указанные две шариковые цепи получают привод от двух синхронизированных гидравлических двигателей.

38. Аппарат по п.36, в котором винтовые шаги являются регулируемыми посредством использования самих шариковых цепей.

39. Аппарат по п.36, в котором указанные винтовые шаги являются регулируемыми посредством использования ортогональной конической зубчатой передачи с передаточным числом, равным 1, получающей привод от указанных шариковых цепей.

40. Летательный аппарат, содержащий корпус, имеющий лопасти, выполненные с возможностью вращения, и указанные лопасти имеют возможность перемещения между горизонтальным и вертикальным положениями.

41. Аппарат по п.40, в котором лопасти, имеющие возможность вращения, перемещаются между горизонтальным и вертикальным положениями с помощью выбранной одной из пластин, взаимодействующих с зубцами, образованными на близко расположенных конечных участках лопастей, выполненных с возможностью вращения.

42. Аппарат по п.40, в котором одна из пластин и один из указанных зубцов выбраны для перемещения вверх или вниз элемента, на котором смонтированы указанные пластины.

43. Аппарат по п.42, в котором элемент перемещается вверх или вниз с помощью гидравлического силового цилиндра.

44. Аппарат по п.40, в котором количество лопастей, прикрепленных к ротору, с возможностью вращения в комплекте равно четырем, и винтовой шаг пары противоположно размещенных имеющих возможность вращения лопастей является регулируемым с помощью бесконечных ремней.

45. Аппарат по п.44, в котором бесконечные ремни являются шариковыми цепями.

46. Аппарат по п.45, в котором винтовые шаги каждой пары противоположно размещенных с возможностью вращения лопастей являются регулируемыми с помощью двух шариковых цепей, причем две шариковые цепи получают привод от двух синхронизированных гидравлических двигателей.

47. Аппарат по п.45, в котором винтовые шаги являются регулируемыми посредством использования самих шариковых цепей.

48. Аппарат по п.45, в котором винтовые шаги являются регулируемыми посредством использования ортогональной конической зубчатой передачи с передаточным числом, равным 1, получающей привод от шариковых цепей.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к вертикально взлетающему летательному аппарату, а более конкретно, но без ограничения, к новому летательному аппарату вертикального взлета, который обладает аэродинамической устойчивостью и имеет большую подъемную силу.

ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Летательный аппарат вертикального взлета полезно эксплуатировать при множестве ситуаций, при которых является ограниченным пространство в горизонтальном направлении. Летательный аппарат является хорошо известным средством воздушного транспорта. Среди летательных аппаратов обычной конструкции имеются следующие: общеизвестные аэропланы с фиксированными крыльями, вертолеты с вращающимися крыльями, общеизвестные геликоптеры с наклонными роторам (см. геликоптер марки Osprey), автожиры со свободно вращающимися крыльями, создающими подъемную силу посредством вращения, при этом такой летательный аппарат получает пропульсивную тягу от постоянно работающего двигателя с воздушным винтом, реактивные истребители с регулируемым вектором тяги, направленным вниз для обеспечения возможности взлета с последующим получением горизонтальной тяги для полета (унифицированный воздушный ударный истребитель), ракетные летательные аппараты и дискообразный летательный аппарат с обдувом верхней части воздушного крыла выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания для создания подъемной силы.

Недостаток многих из этих обычных летательных аппаратов заключается в том, что они требуют наличия относительно большого горизонтального расстояния для осуществления режима их взлета. Другие летательные аппараты, такие как ракеты, не являются пригодными для обычного использования.

Летательный аппарат типа Osprey имеет недостаток, заключающийся в том, что в наличии имеется только малая подъемная сила, или толкающее усилие, от воздушных винтов, а во время переходного режима полета это усилие делится на части. В связи с тем, что имеется наклон воздушных винтов, зона пониженного давления для поддержания летательного аппарата (создаваемая воздушными винтами) получается намного уменьшенной и делится на вертикальную часть и на горизонтальною часть, но вертикальная часть требуется по своей величине в размере, достаточном для поддержания летательного аппарата с целью осуществления его подъема. Это достигается посредством повышения величины размера воздушных винтов по сравнению с тем размером, который необходим, что приводит к потребности в затрате энергии двигателя, которая при этом расходуется неэффективно. Огромные по своим размерам воздушные винты не являются эффективными и нарушают условия осуществления прямолинейного горизонтального полета. Во время процесса наклонения воздушных винтов они прорезаются через вниз направленный воздушный поток, что уменьшает эффективность их работы, и это приводит к тому, что летательный аппарат становится весьма подверженным вибрациям при весьма низкой безопасности. Наклоняемые вращающиеся массы создают гироскопический эффект, и становится затруднительным обеспечение стабилизации летательного аппарата, при этом некое перемещение приводит к другому влиянию и так далее. Иногда невозможно управлять полетом летального аппарата, и он падает.

Некоторые попытки обеспечить создание такого летательного аппарата заключаются в следующем.

В патенте Соединенных Штатов Америки № 2859003, выданном 4-го ноября 1958 года патентовладельцу Сэрвенту на изобретение под названием: «Аэродайн», описывается летательный аппарат вертикального взлета, который имеет три двигателя, удаленные вертикальными крыльями и равноудаленные от основания фюзеляжа. Три вертикальных крылышка расположены вблизи верхней части фюзеляжа. Фюзеляж вообще имеет пулеобразную форму.

В патенте Соединенных Штатов Америки № 3045951, выданном 24-го июля 1962 года патентовладельцу Фриленду на изобретение под названием: «Летательный аппарат», описывается летательный аппарат, в котором его четыре двигателя расположены внутри фюзеляжа, причем фюзеляж имеет наклон вовнутрь в нижнем направлении от куполообразного верхнего участка, а нижний участок его имеет форму раструба, ориентированного наружу у его нижней части.

В патенте Соединенных Штатов Америки № 3120359, выданном 4-го февраля 1964 года патентовладельцу Спрэчеру на изобретение под названием: «Летательный аппарат с равноудаленными друг от друга силовыми установками», описывается летательный аппарат, который имеет четыре равноудаленные друг от друга силовые установки, расположенные у верхнего конечного участка фюзеляжа и присоединенные к нему крыльями, и четыре размещенные в промежутках крыла, расположенные у нижнего конечного участка фюзеляжа и поддерживаемые у своих дистанционно удаленных конечных частей взлетно-посадочными устройствами. Фюзеляж вообще имеет пулеобразную форму.

В патенте Соединенных Штатов Америки № 3252673, выданном 24-го мая 1966 года патентовладельцу Рэйчерту на изобретение под названием: «Сверхзвуковой летательный аппарат вертикального взлета и посадки и ракета-носитель», описывается самолет, имеющий два двигателя, размещенные снаружи цилиндрического кожуха, расположенного приблизительно в средней части пулеобразного самолета, при этом кожух опирается на самолет с помощью распорок. Три крыла размещены на нижнем конечном участке фюзеляжа.

В патенте Соединенных Штатов Америки № 4123018, выданном 31-го октября 1978 года патентовладельцу Тэссину де Монтегью на изобретение под названием: «Вертолет с двумя соосными несущими винтами конвертируемого типа», в частности, описывается вертолет, который имеет явно не симметричную форму.

В патенте Соединенных Штатов Америки № 4433819, выданном 28-го февраля 1984 года патентовладельцу Кэррингтону на изобретение под названием: «Аэродинамичесое устройство», описывается способный к вращению диск, прикрепленный к центральному участку вообще куполообразного корпуса, при этом диск имеет множество избирательно поворотных реактивных сопел. Множество реактивных сопел прикреплено к центральному корпусу.

В патенте Соединенных Штатов Америки № 5178344, выданном 12-го января 1993 года патентовладельцу Длоухи на изобретение под названием: «Летательный аппарат вертикального взлета и посадки», описывается в той степени, в которой к этому изобретению касается, наличие дискообразного самолета, который имеет множество комплектов вращающихся лопастей, расположенных, по крайней мере частично, под диском. Вращающиеся лопасти могут шарнирно поворачиваться для обеспечения горизонтального перемещения летательного аппарата.

В патенте Соединенных Штатов Америки № 5595358, выданном 21-го января 1997 года патентовладельцам Демидову и др. на изобретение под названием: «Многоцелевой воздушный летательный аппарат», описывается самолет со множеством роторных блоков, расположенных под кольцеобразным фюзеляжем.

В патенте Соединенных Штатов Америки № 5839691, выданном 24-го ноября 1998 года патентовладельцу Лэривиерэ на изобретение под названием: «Летательный аппарат вертикального взлета и посадки», описывается такой самолет, который явно не является симметричным относительно его вертикальной оси.

В патенте Соединенных Штатов Америки № 6293491, выданном 25-го сентября 2001 года патентовладельцу Уоббэну на изобретение под названием: «Летательный аппарат вертикального взлета и посадки», описывается другой такой самолет, который явно не является симметричным относительно его вертикальной оси.

Соответственно главная цель настоящего изобретения заключается в создании такого летательного аппарата вертикального взлета, который будет аэродинамически устойчивым.

Другая цель изобретения состоит в создании такого летательного аппарата, который будет обладать большой подъемной силой.

Дополнительная цель изобретения заключается в создании такого летательного аппарата, который будет являться симметричным.

Кроме того, дальнейшей целью изобретения будет являться разработка нового способа регулирования винтового шага у вращающихся лопастей для такого летательного аппарата.

Другие цели настоящего изобретения, так же как и его конкретные признаки, элементы и преимущества, будут ясны или станут очевидными из последующего описания и сопроводительных чертежей.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящим изобретением достигаются среди других и вышеуказанные цели посредством предпочтительного варианта реализации изобретения, заключающегося в создании летательного аппарата вертикального взлета, корпус которого имеет перевернутый полусферический верхний участок, цилиндрический нижний участок с диаметром своей верхней конечной части, который незначительно больше, чем диаметр своей нижней конечной части, но по величине является меньшим, чем диаметр нижней конечной части верхнего участка, и усеченной перевернутый конусообразный переходной участок, соединяющий верхний участок и нижний участок, а также множество вертикальных колонн, присоединенных к корпусу летательного аппарата и эквидистантно расположенных вокруг фюзеляжа самолета. Настоящим изобретением также предусматривается наличие нового взлетно-посадочного устройства для такого летательного аппарата, а также новый способ регулирования винтового шага вращающихся его лопастей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Понимание сущности настоящего изобретения и его различных аспектов будет облегчено ссылками на фигуры сопроводительных чертежей, предусмотренных только с целью иллюстрации без ограничения объема защиты изобретения, на которых:

чертеж, изображенный на фиг.1, представляет собой аксонометрическую проекцию летательного аппарата при одном из вариантов его воплощения;

чертеж, показанный на фиг.2, представляет собой боковой вид летательного аппарата при его воплощении в соответствии с чертежом, изображенным на фиг.1;

чертеж, показанный на фиг.3, является частичной аксонометрической проекцией верхней мачты летательного аппарата, реализуемого при альтернативном воплощении изобретения;

чертеж, изображенный на фиг.4, представляет собой частичный боковой вид устройства при его альтернативном воплощении, иллюстрированном на чертеже, показанном на фиг.3;

чертеж, показанный на фиг.5, является частичной аксонометрической проекцией покрытия верхнего участка летательного аппарата при его альтернативном воплощении;

чертеж, изображенный на фиг.6, представляет собой боковой вид устройства при его воплощении в соответствии с чертежом, показанным на фиг.1, с реактивными двигателями, расположенными на крыльях летательного аппарата;

чертеж, показанный на фиг.7, является видом снизу в плане устройства, реализуемого в соответствии с вариантом воплощения, иллюстрированным на чертеже, изображенном на фиг.6;

чертеж, представленный на фиг.8, является видом сверху в плане на устройство, реализуемое в соответствии с вариантами воплощения, иллюстрированными на чертежах, показанных на фиг.3, 4 и 6;

чертеж, изображенный на фиг.9, представляет собой схематический боковой вид конкретных основных элементов летательного аппарата, воплощаемого в соответствии с настоящим изобретением;

чертеж, представленный на фиг.10, является частичной аксонометрической проекцией, показывающей подробные особенности выполнения колонн летательного аппарата;

чертеж, изображенный на фиг.11, представляет собой аксонометрическую проекцию летательного аппарата с выдвинутыми посадочными устройствами;

чертеж, представленный на фиг.12, является частичной аксонометрической проекцией, показывающей более подробно механизм посадочных устройств;

чертеж, изображенный на фиг.13, представляет собой вид сверху в плане на стопорный механизм посадочного устройства летательного аппарата в не застопоренном состоянии, но находящемся на стадии запирания;

чертеж, показанный на фиг.14, представляет собой вид сверху в плане на стопорный механизм посадочного устройства в запертом положении;

чертеж, представленный на фиг.15, представляет собой аксонометрическую частичную проекцию в разобранном положении сферического колеса, содержащего наряду с прочим патрубок приводного вала, фиксированную ось и приводные шестерни;

чертеж, показанный на фиг.16, является видом частично разобранных элементов, находящихся в частично собранном положении;

чертеж, изображенный на фиг.17, является аксонометрической проекцией основных составляющих элементов в разобранном положении, принадлежащих узлу сферического колеса;

чертеж, представленный на фиг.18, является конечным боковым видом некоторых компонентов узла сферического колеса, частично в поперечном разрезе и в собранном положении;

чертеж, изображенный на фиг.19, является частичным видом сверху на устройства при частичном поперечном разрезе, взятом по линии 19-19 на чертеже, изображенном на фиг.18;

чертеж, изображенный на фиг.20, представляет собой частичный вид сверху на устройства при частичном поперечном сечении, взятом по линии 20-20 на чертеже, показанном на фиг.18;

чертеж, представленный на фиг.21, является аксонометрической проекцией, показывающей некоторые основные элементы механизма для подъема и опускания воздушного винта;

чертеж, показанный на фиг.22, является частичным боковым видом устройства, показывающим наряду с прочим элементы, иллюстрированные чертежом, изображенным на фиг.21, и установленные в колонне самолета, при этом две лопасти ротора находятся в поднятом вверх, или рабочем, положении;

чертеж, представленный на фиг.23, является частичной аксонометрической проекцией, показывающей участок шариковой цепи;

чертеж, изображенный на фиг.24, является частичным боковым видом устройства, показывающим участок шариковой цепи, располагающейся над шестерней, шкивом для взаимодействия с шариковой цепью;

чертеж, показанный на фиг.25, представляет собой аксонометрическую проекцию шестерни/шкива для взаимодействия с одиночной шариковой цепью;

чертеж, представленный на фиг.26, иллюстрирует собой аксонометрическую проекцию шестерни/шкива для взаимодействия с двумя шариковыми цепями;

чертеж, изображенный на фиг.27, является частичным боковым видом устройства, показывающим наряду с прочим элементы, иллюстрированные чертежом, изображенным на фиг.21, и установленные в колонне самолета, при этом две лопасти ротора находятся в опущенном вниз положении;

чертеж, представленный на фиг.28, является частичным боковым видом устройства, иллюстрирующим собой способ использования шариковых цепей для регулирования винтового шага удаленных конечных торцевых участков двух лопастей, при этом лопасти показаны в их поднятом положении;

чертеж, изображенный на фиг.29, представляет собой частичную аксонометрическую проекцию устройства, показывающую выполнение разводки (showing the routing) шариковых цепей для регулирования винтового шага удаленных торцевых участков лопастей посредством использования шариковых цепей;

чертеж, изображенный на фиг.30, является частичной аксонометрической проекцией устройства, показывающей выполнение разводки шариковых цепей для регулирования винтового шага удаленных торцевых участков лопастей посредством использования ортогональной конической зубчатой передачи с передаточным числом, равным 1;

чертеж, показанный на фиг.31, представляет собой частичный боковой вид устройства при альтернативном варианте выполнения разводки цепи 860;

чертеж, иллюстрированный на фиг.32, является частичным видом сверху в плане устройства при его воплощении, иллюстрированном на фиг.31.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

При ознакомлении с описанием изобретения следует обратить внимание на фигуры сопроводительных чертежей, на которых одни и те же или идентичные элементы графически показаны с согласованными позициями на различных чертежах, при этом заключенные в скобки номера на ссылочных фигурах чертежей при их использовании ориентируют читателя на виды устройств, показанных на чертежах, на которых элемент (элементы) при его (их) описании является (являются) наиболее хорошо видным (видными), хотя элемент (элементы) могут быть видимыми также и на других фигурах чертежей.

На чертежах, показанных на фиг.1 и 2, иллюстрирован летательный аппарат, сконструированный в соответствии с настоящим изобретением, позиция 100. Летательный аппарат 100 включает в себя прозрачный купол 110 вблизи его верхнего участка, при этом купол обеспечивает защиту пилота летательного аппарата. Летательный аппарат 100 включает в себя в основном центрально расположенный верхний участок 120, содержащий перевернутую полусферу, покрытую (covered) множеством Z-образных перекрывающих друг друга плиток, под позицией 122. Множество иллюминаторов, под позицией 130, расположено у нижней кромки верхнего участка 120, и множество светильников, под позицией 132, размещено внутри перевернутого усеченного конического переходного участка 140, соединяющего верхний участок с, в основном, цилиндрическим нижним участком 142. Диаметр верхней конечной части вообще цилиндрического нижнего участка 142 незначительно больше по своей величине, чем диаметр нижней части верхнего участка 120. Горизонтальный воздухозаборник 144 для ракетного двигателя (на чертежах не показан) расположен внутри, в основном, цилиндрического нижнего участка 142 на пересечении переходного участка 140 и верхней части цилиндрического нижнего участка 142.

Летательный аппарат 100 включает в себя четыре вертикальных колонны 150, прикрепленных к нижнему участку 142 посредством четырех крыльев 152 и присоединенных к переходному участку 140 посредством использования четырех опорных распорок 154 (только три из этих распорок видны на чертежах, изображенных на фиг.1 и 2). Шестнадцать в основном горизонтальных лопастей 160 кинематически соединены с турбовинтовыми двигателями (на чертежах не показаны), и по четыре лопасти размещено на каждой колонне 150 вблизи верхних частей этих колонн. Конечно, могут быть предусмотрены и другие двигатели, отличающиеся от турбовинтовых. Каждое крыло 152 содержит руль высоты (elevator) 170 (только три руля высоты видны на чертеже, изображенном на фиг.1, и только два руля высоты видны на чертеже, показанном на фиг.2).

В основном, цилиндрический нижний участок 142 включает в себя четыре радиаторные решетки, обозначенные позицией 180 (только одна из решеток видна на чертеже, показанном на фиг.1, и ни одной решетки не видно на чертеже, изображенном на фиг.2). Радиаторы расположены так, чтобы охлаждать двигатели.

У основания каждой из вертикальных колонн 150 находится опорная пластина 190 (только три из этих опорных пластин видны на чертежах, представленных на фиг.1 и 2), причем на этих опорных пластинах обычно размещается летательный аппарат 100. Снаружи каждой из вертикальных колонн 150 располагается взлетно-посадочное устройство 200 (только три из таких устройств видны на чертежах, показанных на фиг.1 и 2), соединенное со своей соответствующей вертикальной колонной посредством планок, под позицией 202. Конструкция и работа взлетно-посадочных устройств 200 описаны ниже более подробно.

Вертикальная верхняя мачта, центрально расположенная сверху и поднимающаяся в вертикальном направлении от прозрачного купола 110 на верхнем участке 120, включает в себя на удаленной торцевой конечной части ударное кольцо 210, шлифованный первый сферический элемент 212 под ударным кольцом и рифленый второй сферический элемент 214 под первым сферическим элементом 212.

На фиг.3 и 4 иллюстрировано альтернативное выполнение вертикальной верхней мачты, в котором имеется вертикальный заостренный стержень 250 в верхней части, под которым размещен первый сферический элемент 252, под которым располагается второй сферический элемент 254, имеющий диаметр, который по величине больше, чем диаметр первого сферического элемента 252, а под вторым сферическим элементом 254 находится третий сферический элемент 256, имеющий диаметр, который по своей величине больше диаметра второго сферического элемента 254.

На фиг.5 иллюстрируется альтернативное покрытие верхнего участка 120, при котором имеется множество спиралей под позицией 260, каждая из которых расположена на такой плитке, как та, которая обозначена числовой позицией 262.

На фиг.6 иллюстрированы пары вертикально установленных реактивных двигателей 280, установленных на каждом из крыльев 152 (только четыре таких двигателя показаны на чертеже, представленном на фиг.6).

Фиг.7 иллюстрирует вид снизу в плане фиг.6 и указывает на наличие простирающихся вниз от нижней части, в основном, цилиндрического нижнего участка 142 четырех выпускных сопел 300 ракетного двигателя (на чертежах не показан), размещенного на нижнем участке 142.

Фиг.8 иллюстрирует вид сверху в плане фиг.3, 4 или 6, без покрытия верхнего участка 120.

Фиг.9 иллюстрирует схематически двигатели 320, генераторы 330, кинематически связанные (operatively connected) с двигателями, и топливные баки 350, 352 и 354. Топливные баки 350 могут подавать топливо к двигателям 320, топливный бак 352 может снабжать топливом ракетный двигатель (на чертежах не показанный), а топливные баки 354 могут подавать топливо к реактивным двигателям 280 (фиг.6). Генераторы 330 могут подавать энергию к элементам летательного аппарата 100, потребляющим эту энергию.

Стрелки на фиг.9 иллюстрируют симметрично протекающий поток воздуха за летательным аппаратом 100, когда этот аппарат находится в полете, который вызван симметрией летательного аппарата 100. Форма фюзеляжа летательного аппарата 100 также способствует наличию большой подъемной силы.

Фиг.10 иллюстрирует, что колонны 150 (фиг.1) могут иметь вертикальные продольные пазы под позицией 380.

Фиг.1-10 иллюстрируют летательный аппарат 100 в его положении, пригодном для взлета, или в его положении вскоре после взлета. При взлете летательный аппарат 100 покоится на опорных пластинах 190 (фиг.1), которые расположены в основном на горизонтальной поверхности (на чертежах не показана). При взлете горизонтальные лопасти 160 вращаются и являются отрегулированными с учетом наличия у них максимальных винтовых шагов. Ракетный двигатель начинает работать посредством включения его в работу воспламенением (см. сопла 300, показанные на фиг.7). Если используются реактивные двигатели 280 (фиг.6), они начинают работать включением посредством воспламенения. Тяга тогда развивается различными двигателями и заставляет взлетать летательный аппарат 100.

Фиг.11 иллюстрирует посадочные устройства 200, развернутые для осуществления маневрирования летательного аппарата 100 по поверхности (на чертежах не показана).

Фиг.12 иллюстрирует более подробно конструкцию развернутого посадочного устройства 200. Посадочное устройство 200 включает в себя, в основном, вертикальный наружный кожух 400, который соединен с колонной 150 множеством планок под позицией 202. Опорно-приводной кожух 410, в основном, закрывает вертикальный наружный кожух 400, когда опорно-приводной кожух находится в убранном положении (фиг.1). Следует понимать, что шаровое колесо 420, расположенное на дистальном конечном участке опорно-приводного кожуха, находится ниже опорной пластины 190 в том случае, когда опорно-приводной кожух 410 показан в выдвинутом положении.

Внутри, в основном, вертикального наружного кожуха 400 фиксированно установлены два гидравлических двигателя 430, которые кинематически соединены (operatively connected) с горизонтальным валом 432, на котором смонтированы два вертикальных приводных шкива 434. Приводные шкивы 434 приводят в вертикальное движение два бесконечных ремня (или цепи) 440, которые запасованы петлями вокруг двух нижних холостых шкивов 442, с фиксированием размещенных по отношению к горизонтальному валу 432. Пластина 450 фиксированно прикреплена к двум вертикальным ремням 440 таким образом, что она перемещается возвратно-поступательно вверх и вниз, в основном, в вертикальном наружном кожухе 400. Опорно-поворотная стойка 460 с возможностью поворота прикреплена к пластине 450 и к опорно-приводному кожуху 410. Будет понято, что, по мере того как пластина 450 будет понижаться в вертикальном наружном кожухе 400, опорно-приводной кожух 410 будет выдвигаться так, как это показано на фиг.12, и, по мере того как пластина 450 будет подниматься в вертикальном наружном кожухе, опорно-приводной кожух будет задвигаться в его закрытое положение (фиг.1).

Шаровое колесо 420 располагается в узле 480 шарового привода, и сверху на шаровом колесе, как это показано на чертеже, изображенном на фиг.12, имеется запирающий элемент 500, конструкция и функция этих элементов более подробно описывается ниже.

Фиг.13 проиллюстрирует опорно-приводной кожух 410 в заблокированном задвинутом положении. Два гидравлических силовых цилиндра 510 с фиксированием смонтированы на колонне 150. Два захвата 520 с фиксированием размещены на конечных участках двух поршней 522, подвижных внутри гидравлических цилиндров 510, при этом захваты расположены таким образом, чтобы блокировать запирающий элемент 500 в том месте в колонне 150, где захваты перемещаются в направлении, указанном стрелками, изображенными на фиг.13.

На чертеже, показанном на фиг.14, захваты 520 полностью взаимодействуют с запирающим элементом 500, опорно-приводной кожух 410 надежно перекрывает вертикальный наружный кожух 400.

Фиг.15 иллюстрирует шаровое колесо 420 с фиксированной осью 540, вставленной в сквозное отверстие в шаровом колесе, и патрубок 550 приводного вала, который установлен с возможностью поворота вокруг фиксированной оси. Первая и вторая приводные шестерни 560 и 562 соответственно с фиксированием расположены на конечных участках патрубка приводного вала, и противодействующая шестерня 564 приводит в действие вторую приводную шестерню 562. Как будет видно ниже, при такой схеме расположения первая и вторая шестерни 560 и 562 могут управляться кольцевым зубчатым колесом (на фиг.15 не показано). Кронштейн 570 предусмотрен для поддержания шестерни 564. Втулки 580 шаровых колес с фиксированием расположены на каждой боковой стороне шарового колеса, через которые проходят фиксированная ось 540 и патрубок 550 приводного вала.

Фиг.16 иллюстрирует элементы, представленные на чертеже, фиг.15, и находящиеся в частично собранном положении.

На чертеже, фиг.17, представлена аксонометрическая проекция в разобранном положении основных элементов узла 480 шарового привода. Начиная обзор чертежа сверху вниз, можно видеть, что в первую очередь в наличии имеется запирающий элемент 500, затем верхняя крышка 600 шарового колеса, далее верхняя прокладка 602, затем крышка 604 шарового кожуха, далее элемент 606 крышки с четырьмя периферийно удаленными на равное расстояние вертикальными прорезями, образованными на наружной периферии элемента крышки, а затем первое опорное кольцо 610. Первое опорное кольцо 610 включает в себя (подробно не показанные на чертеже) верхнюю и нижнюю подшипниковые дорожки качения, между которыми расположено множество роликов игольчатого типа подшипника. Следующие подшипниковые кольца имеют ту же конструкцию.

Продолжая рассмотрение чертежа фиг.17, можно видеть, что далее в наличии имеется приводное зубчатое кольцо 620 (для ясности показанное на чертеже фиг.17 в перевернутом виде) с зубьями, образованными на его наружной периферии и на его внутренней нижней поверхности, сопровождаемое вторым подшипниковым кольцом 622, и шаровое колесо 420. Следующим элементом является средняя секция 630 кожуха шарового колеса с семью верхними холостыми шестернями 632, вертикально расположенными на ее верхнем участке, и с четырьмя периферийно удаленными на равное расстояние вертикальными прорезями 634, образованными на наружной периферии средней секции кожуха шарового колеса. Также со средней секцией 630 кожуха шарового колеса показаны двигатель и шестерня 636 для управления шаровым колесом, причем последний участок этого элемента простирается вовнутрь средней секции кожуха шарового колеса для взаимодействия с зубьями шестерни для управления шаровым колесом. Также со средней секцией 630 кожуха шарового колеса показаны двигатель и шестерня 638 для управления шаровым колесом, причем последний участок этого элемента простирается вовнутрь средней секции кожуха шарового колеса элемента крышки для взаимодействия с зубьями шестерни, образованными на наружной периферии приводного зубчатого кольца 620.

Далее имеется третье подшипниковое кольцо 640 и кольцевое зубчатое колесо 642 для управления с двумя отверстиями 648 (только одно из них видно на чертеже фиг.17) для образования ими цапфы для фиксированной оси 540 и с зубьями, образованными на его наружной периферии, а затем следует четвертое подшипниковое кольцо 644. Далее имеется в наличии основание 650 кожуха шарового колеса с семью вертикально расположенными холостыми шестернями 652, поднимающимися от верхней поверхности основания кожуха шарового колеса, и с четырьмя периферийно удаленными на равное расстояние вертикальными прорезями 654, образованными на наружной периферии основания кожуха шарового колеса.

Кроме того, в наличии имеется кожух 660 подшипника шарового колеса, в круговом участке которого размещены вышеуказанные элементы, начиная с элемента 606 крышки. Четыре вертикальных выступа 670 образованы на внутренней периферии кругового участка кожуха 660 шарового колеса для взаимодействия с прорезями 608, 634 и 654, которые выполнены для того, чтобы удерживать соответствующие элементы колеса от вращения, частью которых являются прорези. Также показано, что в качестве части кожуха 660 шарового колеса имеются вырезы 680 и 682 для размещения соответственно двигателя и шестерни 636 и приводного двигателя и шестерни 638. Наконец, в наличии имеется нижняя прокладка 690.

Фиг.18 иллюстрирует наличие нескольких основных элементов узла 480 колесного привода, находящихся в собранном положении. Описание этих элементов узла 480 колесного привода представлено со ссылкой на чертеж фиг.17. В дополнение к этому шарики подшипника, обозначенные позицией 700, расположены между шаровым колесом 420 и крышкой 600 шарового колеса для восприятия некоторой силовой нагрузки, представленной шаровым колесом.

Фиг.19 иллюстрирует наличие некоторых из основных элементов узла 480 колесного привода, находящихся в собранном положении. Описание этих элементов узла 480 колесного привода представлено со ссылкой на фиг.17.

Фиг.20 иллюстрирует наличие некоторых из основных элементов узла 480 колесного привода, находящихся в собранном положении. Описание этих элементов узла 480 колесного привода представлено со ссылкой на фиг.17.

Фиг.21 иллюстрирует наличие некоторых из основных элементов механизма для подъема и опускания лопастей 160 (см. фиг.1). В средней части механизма находится вертикальный сердечник 800 со шлицами, который своим нижним участком устанавливается смежно основанию 802 зажимной крышки. Пластина 810, имеющая дополнительно сформированные зубья по ее внутренней периферии, плотно прилегает к сердечнику 800 со шлицами, и кольцевая проставка 812, также имеющая дополнительно сформированные зубья по ее внутренней периферии, плотно прилегает к сердечнику со шлицами и взаимодействует со смежными пластинами 810, разделяя их.

Фиг.22 иллюстрирует наличие элементов, изображенных на фиг.21 и установленных в колонне 150. Лопасти 160 поднимаются до их рабочего положения поршнем 820 стационарного гидравлически действующего силового цилиндра 822, опуская сердечник 800 со шлицами, как это показано стрелками, изображенными на фиг.22, и пластина 810 взаимодействует с зубцами 830 ближайших конечных участков лопастей 160. Должно быть понятно, что вторая пара лопастей 160 (не показанных на фиг.22) будет располагаться ортогонально по отношению к лопастям, показанным на фиг.22. Вращательное движение сообщается узлу посредством использования вращающегося вала 840, кинематически соединенного с двигателем 320 (см. фиг.9). Короткая кольцевая проставка 842 расположена наверху сердечника 800 со шлицами, а длинная кольцевая проставка 844 размещена внизу сердечника со шлицами.

Кроме того, показано, что в качестве вращающихся элементов, изображенных на чертеже фиг.22, имеются вертикальный кожух 850, усеченный конус 852 для сжатия впускаемого воздуха, прикрепленные у верхней части вертикального кожуха четыре уравновешивающих шарика 854 (на фиг.22 показаны только два шарика), с фиксированием прикрепленные к кожуху, штифты 856 для крепления всех проставок к сердечнику 800 со шлицами и шариковые цепи 860, функция которых описывается ниже.

В число не вращающихся элементов, показанных на фиг.22, в дополнение к поршню 820 и гидравлическому силовому цилиндру 822, включены колонна 150, поддерживающая стойка 154 и шаровой наконечник 870.

Фиг.23 иллюстрирует наличие шариковой цепи 860, которая содержит множество шариков, обозначенных позицией 900, смежные пары которых удерживаются друг с другом штифтами под позицией 902, имеющими увеличенные головки (на чертежах не показаны) на каждом из конечных участков. Шариковая цепь 860 является весьма гибкой и прочной.

Фиг.24 иллюстрирует шариковую цепь 860, взаимодействующую с круглой шестерней/шкивом 910. Шестерня/шкив 910 имеет множество зубьев под позицией 920, причем зубья на равном удалении друг от друга расположены вокруг наружной периферии шестерни/шкива, смежные пары зубьев вокруг наружной периферии шестерни/шкива взаимодействуют с шариками 900 шариковой цепи 860. Шестерня/шкив 910 приводит в рабочее положение приводную шариковую цепь 860 или является промежуточной шестерней/шкивом.

Фиг.25 иллюстрирует шестерню/шкив 930 для взаимодействия с одиночной шариковой цепью 860. Следует отметить, что зубья 920 расположены рядом парами, причем каждая пара зубьев лежит в плоскости, параллельной центральной плоскости шестерни/шкива 930.

Фиг.26 иллюстрирует шестерню/шкив 940 для взаимодействия с двумя шариковыми цепями 860. Следует отметить, что зубья 920 расположены рядом в трех продольных рядах, причем каждая тройка зубьев лежит в плоскости, параллельной центральной плоскости шестерни/шкива 940.

Фиг.27 иллюстрирует лопасти 160, находящиеся в опущенном вниз положении, при этом лопасти установлены в таком положении посредством подъема сердечника 800 со шлицами в направлении, указанном стрелками на фиг.27, таким образом, что нижняя часть пластины 810 взаимодействует с нижней частью зубцов 830 на ближайших конечных участках лопастей. Это допускается при позиционировании лопастей 160, когда летательный аппарат 100 (см. фиг.1) достигает определенной скорости. Конечно, двигатель 320 (см. фиг.9) может выключаться, когда лопасти 160 находятся в нижнем опущенном положении.

Фиг.28 иллюстрирует способ использования шариковых цепей 860 для регулирования винтового шага удаленных конечных участков противоположных лопастей 160. Следует отметить, что шестерня/шкив 1000 приводится в рабочее положение с помощью гидравлически действующего двигателя (на чертежах не показан). Остальные шестерни/шкивы являются холостыми. Противоположная боковая сторона является зеркальным отражением показанной боковой стороны, включая гидравлически действующий двигатель, синхронизированный с гидравлически действующим двигателем, приводящим в рабочее положение шестерню/шкив 1000. Следует понимать, что вторая пара двигателей, подобная показанной, должна будет использоваться для регулирования удаленных конечных участков пары лопастей 160, ортогональных тем, которые графически показаны.

Фиг.29 иллюстрирует выполнение разводки (routing) шариковых цепей 860 для регулирования винтовых шагов удаленных конечных участков лопастей 160 посредством использования шариковых цепей. Следует отметить, что в наличии имеются четыре шестерни-шкива 1010 (только три из них показаны на фиг.29) для привода в рабочее положение шариковых цепей 860. Остальные шестерни/шкивы являются холостыми. Для большей ясности не показаны зубья на шестернях/шкивах.

Фиг.30 иллюстрирует выполнение разводки шариковых цепей 860 для регулирования винтовых шагов удаленных конечных участков лопастей 160 посредством использования ортогональных конических зубчатых передач с передаточным числом, равным 1. И вновь в наличии имеются четыре шестерни/шкива для привода в рабочее положение шариковых цепей 860, остальные шестерни/шкивы являются холостыми. И вновь, для большей ясности, не показаны зубья на шестернях/шкивах.

Фиг.31 иллюстрирует альтернативное выполнение разводки шариковой цепи 860. И вновь только шестерня/шкив 1020 имеет привод от двигателя.

Фиг.32 представляет собой другой вид устройства при альтернативной его реализации в соответствии с фиг.31.

Следует отметить, что вариант воплощения изобретения в соответствии с фиг.22-30 имеет четыре шариковых цепи 860 на одной стороне при общем количестве цепей, равном шестнадцати, тогда как при воплощении изобретения в соответствии с фиг.31 и 32 имеется только одна шариковая цепь на боковой стороне при общем количестве цепей, равном четырем.

При вариантах воплощения настоящего изобретения, описанных выше, следует понимать, что отдельные элементы и/или признаки его не являются обязательно ограниченными до конкретного варианта воплощения, но там, где это применимо, они являются взаимозаменяемыми и могут использоваться при любом выбранном варианте воплощения, даже хотя такой вариант может быть специально не указан.

Пространственно ориентирующие термины, такие как «выше», «ниже», «верхний», «нижний», «внутренний», «наружный», «вовнутрь», «наружу», «вертикальный», «горизонтальный» и т.п., при использовании здесь относятся к позициям соответствующих элементов, показанных на фигурах сопроводительных чертежей, и настоящее изобретение не обязательно ограничивается такими позициями.

Таким образом, видно, что описанные объекты среди прочих выявленных или ставших очевидными из предшествующего описания являются эффективно воплощаемыми, поскольку некоторые изменения могут вноситься в вышеописанную конструкцию без отклонения от объема изобретения, и имеется намерение, заключающееся в том, что все содержание вышеизложенного описания, иллюстрированное фигурами сопроводительных чертежей, должно представляться только как иллюстрирующее, но не лимитирующее.

Следует также понимать, что следующие далее пункты формулы изобретения направлены на охват всех родовых и конкретных видовых признаков изобретения, здесь описанного, и все утверждения об объеме изобретения, которые по существу изложены в словесной форме, должны считаться подпадающими под действие формулы изобретения.