экраноплан

Формула изобретения

1. Экраноплан, содержащий составное крыло, взлетно-посадочное устройство, горизонтальное оперение, установленное на вертикальном оперении, фюзеляж, силовую установку, составное крыло содержит центроплан и присоединенные к нему консоли, центроплан выполнен с отрицательным поперечным углом установки и с обратной стреловидностью по задней кромке, консоли соединены с центропланом со стороны задней кромки центроплана под положительным поперечным углом установки, взлетно-посадочное устройство содержит установленные в концевых сечениях центроплана поплавки и размещенную перед центропланом балку с установленными на ней воздушными движителями, балка выполнена с возможностью отклонения в вертикальной плоскости, силовая установка содержит, по меньшей мере, один размещенный внутри центроплана двигатель, кинематически связанный с соответствующим воздушным движителем взлетно-посадочного устройства посредством валопровода, оснащенного, по меньшей мере, двумя двухстепенными шарнирами, один из которых предназначен для соединения валопровода с валом двигателя, а другой - для соединения валопровода с валом воздушного движителя, отличающийся тем, что экраноплан оснащен водным движителем, выполненным с возможностью его подъема из воды, каждый из валопроводов выполнен с возможностью изменения его длины, размах горизонтального оперения превосходит размах центроплана не менее чем в 1,2 раза.

2. Экраноплан по п.1, отличающийся тем, что удлинение составного крыла составляет не менее 3,0, удлинение центроплана составляет 0,5 - 0,8, площадь консолей составляет 0,3 - 0,6 площади центроплана, а статический момент горизонтального оперения и консолей составляет 0,25 - 0,45, в том числе статический момент консолей 0,06 - 0,11 и статический момент горизонтального оперения 0,19 - 0,34.

3. Экраноплан по п.1 или 2, отличающийся тем, что консоли соединены с центропланом посредством наплывов, каждый наплыв соединен с центропланом с положительным поперечным углом, при этом поперечный угол установки наплыва больше поперечного угла установки консолей, бортовая хорда консоли равна концевой хорде пилона, а бортовая хорда пилона меньше концевой хорды центроплана.

4. Экраноплан по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждый воздушный движитель взлетно-посадочного устройства выполнен в виде воздушного винта.

5. Экраноплан по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждый воздушный движитель взлетно-посадочного устройства выполнен в виде воздушного винта в кольце.

6. Экраноплан по п.1, отличающийся тем, что вертикальное оперение выполнено однокилевым.

7. Экраноплан по п.1, отличающийся тем, что вертикальное оперение выполнено двухкилевым.

8. Экраноплан по п.7, отличающийся тем, что каждый киль вертикального оперения образован форкилем и собственно килем, форкиль выполнен как продолжение соответствующей боковой стенки фюзеляжа, а собственно киль установлен под углом к вертикальной плоскости.

9. Экраноплан по п.7 или 8, отличающийся тем, что входной люк в фюзеляж расположен в кормовой части фюзеляжа.

10. Экраноплан по п.1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно оснащен, по меньшей мере, одним маршевым двигателем.

11. Экраноплан по п.1, отличающийся тем, что двигатель, кинематически связанный с водным движителем, установлен в кормовой части фюзеляжа.

12. Экраноплан по п.1, отличающийся тем, что двигатель, кинематически связанный с водным движителем, установлен в кормовой части, по меньшей мере, одного поплавка.

13. Экраноплан по п.11 или 12, отличающийся тем, что вал привода водного движителя размещен в кожухе, на кожухе установлен водный руль, а механизм поворота водного движителя относительно вертикальной оси соединен с кожухом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к летательным аппаратам, использующим при полете динамическую воздушную подушку, а именно к экранопланам, выполненным по схеме составное крыло, с взлетно-посадочным устройством, использующим поддув воздушными струями под составное крыло.

Известны экранопланы, выполненные по схеме составное крыло, использующие в качестве взлетно-посадочного устройства поддув воздушными струями под крыло.

В патенте РФ № 2099217 на изобретение «Экранолет, его взлетно-посадочное устройство и привод складывания крыла», МПК B60V 1/08, B64C 39/00, B64C 25/54, B64C 3/56, дата публикации 20.12.1997, [1], представлен экраноплан, содержащий составное крыло, взлетно-посадочное устройство, горизонтальное оперение, установленное на вертикальном оперении, фюзеляж, силовую установку, составное крыло содержит центроплан и присоединенные к нему консоли, центроплан выполнен с отрицательным поперечным углом установки и с обратной стреловидностью по задней кромке, консоли соединены с центропланом со стороны задней кромки центроплана под положительным поперечным углом установки, бортовая хорда консоли меньше концевой хорды центроплана, взлетно-посадочное устройство содержит установленные в концевых сечениях центроплана поплавки и размещенную перед центропланом балку с установленными на ней воздушными движителями, балка выполнена с возможностью отклонения в вертикальной плоскости, силовая установка содержит, по меньшей мере, один размещенный внутри центроплана двигатель, кинематически связанный с соответствующим воздушным движителем взлетно-посадочного устройства посредством валопровода, оснащенного, по меньшей мере двумя двухстепенными шарнирами, один из которых предназначен для соединения валопровода с валом двигателя, а другой - для соединения валопровода с валом воздушного движителя.

Согласно изобретению [1], размах горизонтального оперения не превышает размах центроплана. Это приводит к тому, что горизонтальное оперение обтекается при отрицательных углах скоса от вихрей, выходящих из-под центроплана. Кроме того, ограничение размаха горизонтального оперения при заданном из условий устойчивости статическом моменте горизонтального оперения приводит к уменьшению его эффективности в связи с необходимостью увеличения площади и, следовательно, уменьшения удлинения и эффективности горизонтального оперения. Это является недостатком экраноплана, представленного в описании изобретения [1].

В патенте РФ № 2286268 на изобретение «Экраноплан», МПК B60V 1/08, дата публикации 27.10.2006 г., [2], представлен экраноплан, содержащий составное крыло, взлетно-посадочное устройство, горизонтальное оперение, установленное на вертикальном оперении, фюзеляж, силовую установку, составное крыло содержит центроплан и присоединенные к нему консоли, центроплан выполнен с отрицательным поперечным углом установки и с обратной стреловидностью по задней кромке, консоли соединены с центропланом со стороны задней кромки центроплана под положительным поперечным углом установки, бортовая хорда консоли меньше концевой хорды центроплана, взлетно-посадочное устройство содержит установленные в концевых сечениях центроплана поплавки и размещенную перед центропланом балку с установленными на ней воздушными движителями, балка выполнена с возможностью отклонения в вертикальной плоскости. При этом, согласно изобретению [2], при выполнении экраноплана с удлинением составного крыла не менее 3,0, удлинением центроплана 0,5 0,8, площадью консолей, равной 0,3 0,6 площади центроплана, статическим моментом горизонтального оперения и консолей, равным 0,25 0,45, в том числе статическим моментом консолей 0,06 0,11, экраноплан обладает хорошими характеристиками устойчивости. Однако в изобретении [2] нет сведений о размахе горизонтального оперения, что является недостатком описания изобретения [2], поскольку может привести к уменьшению эффективности горизонтального оперения.

Изобретение [1] принято в качестве наиболее близкого аналога.

Решаемой в изобретении задачей является расширение эксплуатационных режимов экраноплана. Технический результат - расширение области углов тангажа и высоты, в которой выполняется необходимое условие апериодической устойчивости, а также увеличение маневренности в режиме плавания и глиссирования.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Экраноплан, как и в наиболее близком аналоге [1], содержит составное крыло, взлетно-посадочное устройство, горизонтальное оперение, установленное на вертикальном оперении, фюзеляж, силовую установку, составное крыло содержит центроплан и присоединенные к нему консоли, центроплан выполнен с отрицательным поперечным углом установки и с обратной стреловидностью по задней кромке, консоли соединены с центропланом со стороны задней кромки центроплана под положительным поперечным углом установки, взлетно-посадочное устройство содержит установленные в концевых сечениях центроплана поплавки и размещенную перед центропланом балку с установленными на ней воздушными движителями, балка выполнена с возможностью отклонения в вертикальной плоскости, силовая установка содержит, по меньшей мере, один размещенный внутри центроплана двигатель, кинематически связанный с соответствующим воздушным движителем взлетно-посадочного устройства посредством валопровода, оснащенного, по меньшей мере, двумя двухстепенными шарнирами, один из которых предназначен для соединения валопровода с валом двигателя, а другой - для соединения валопровода с валом воздушного движителя, но в отличие от наиболее близкого аналога [1], размах горизонтального оперения превосходит размах центроплана не менее чем в 1,2 раза, каждый из валопроводов выполнен с возможностью изменения его длины, и экраноплан оснащен, по меньшей мере, одним водным движителем, выполненным с возможностью его подъема из воды.

Экраноплан, характеризующийся тем, что удлинение составного крыла составляет не менее 3,0, удлинение центроплана составляет 0,5 0,8, площадь консолей составляет 0,3 0,6 площади центроплана, а статический момент горизонтального оперения и консолей составляет 0,25 0,45, в том числе статический момент консолей 0,06 0,11 и статический момент горизонтального оперения 0,19 0,34.

Экраноплан, характеризующийся тем, что консоли соединены с центропланом посредством наплывов, каждый наплыв соединен с центропланом с положительным поперечным углом, при этом поперечный угол установки наплыва больше поперечного угла установки консолей, бортовая хорда консоли равна концевой хорде пилона, а бортовая хорда пилона меньше концевой хорды центроплана.

Экраноплан, характеризующийся тем, что каждый воздушный движитель взлетно-посадочного устройства выполнен в виде воздушного винта.

Экраноплан, характеризующийся тем, что каждый воздушный движитель взлетно-посадочного устройства выполнен в виде воздушного винта в кольце.

Экраноплан, характеризующийся тем, что вертикальное оперение выполнено однокилевым.

Экраноплан, характеризующийся тем, что вертикальное оперение выполнено двухкилевым.

При этом каждый киль вертикального оперения образован форкилем и собственно килем, форкиль выполнен как продолжение соответствующей боковой стенки фюзеляжа, а собственно киль установлен под углом к вертикальной плоскости.

Кроме того, входной люк расположен в кормовой части фюзеляжа.

Экраноплан, характеризующийся тем, что он дополнительно оснащен, по меньшей мере, одним маршевым двигателем.

Экраноплан, характеризующийся тем, что двигатель, кинематически связанный с водным движителем, установлен в кормовой части фюзеляжа.

Экраноплан, характеризующийся тем, что двигатель, кинематически связанный с водным движителем, установлен в кормовой части, по меньшей мере, одного поплавка.

При этом вал привода водного движителя размещен в кожухе, на кожухе установлен водный руль, а механизм поворота водного движителя относительно вертикальной оси соединен с кожухом.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показан экраноплан с одним килем при виде в плане.

На фиг.2 показан экраноплан с одним килем при виде сбоку.

На фиг.3 показан экраноплан с одним килем при виде спереди.

На фиг.4 показан экраноплан с двумя килями при виде в плане.

На фиг.5 показан экраноплан с двумя килями при виде сбоку.

На фиг.6 показан экраноплан с двумя килями при виде спереди.

На фиг.7 показан разрез А-А на фиг.1.

На фиг.8 показан разрез Б-Б на фиг.4.

На фиг.9 показан разрез В-В на фиг.7 и фиг.8.

На фиг.10 показан разрез Г-Г на фиг.9.

На фиг.11 показан разрез Д-Д на фиг.1 и фиг.4.

На фиг.12 показан разрез Е-Е на фиг.1 и фиг.4.

На фиг.13 показан разрез Ж-Ж на фиг.1 и фиг.4.

На фиг.14 показан разрез И-И на фиг.1 и фиг.4.

На фиг.15 показан разрез К-К на фиг.4.

На фиг.16 показан разрез Л-Л на фиг.15.

На фиг.17 представлен график (Xfa-Xfh)=f(Lго/Lцп) при h=Нцм/Всгцп=const.

На фиг.18 представлен график (Xfa-Xfh)=f(Lго/Lцп) при =const.

Экраноплан устроен следующим образом.

Экраноплан (фиг.1, 2, 3 и 4, 5, 6) содержит фюзеляж 1, составное крыло, состоящее из центроплана 2 и консолей 3, горизонтальное 4 и вертикальное 5 оперение, силовую установку, взлетно-посадочное устройство (фиг.7 10), а также силовую установку для маневрирования в режиме плавания и глиссирования (фиг.2, 5, 13, 15, 16).

Центроплан 2 выполнен с обратной стреловидностью по задней кромке и с отрицательным поперечным углом установки (с обратным поперечным «V»), оснащен механизацией передней и/или задней кромки (фиг.11, 12, 13). Консоли 3 оснащены элеронами 6, которые целесообразно выполнять зависающими, т.е. совмещенными с закрылками (фиг.14). Консоли 3 соединены с центропланом 2 непосредственно или посредством пилона 7. Горизонтальное оперение 4 установлено на вертикальном оперении 5 и имеет размах lго, превышающей не менее чем в 1,2 раза размах центроплана 2 lцп: lго/lцп 1,2. Фюзеляж 1 предпочтительно выполнять не выходящим за теоретические обводы нижней поверхности центроплана 2. Вертикальное оперение 5 может выполняться однокилевым (фиг.1, 2, 3), двухкилевым (фиг.4, 6) и с большим количеством килей, например трехкилевым (на фиг. не показано). Горизонтальное оперение 4 целесообразно соединять с однокилевым вертикальным оперением 5 посредством подкосов 8 (фиг.2, 3). При выполнении вертикального оперения 5 двухкилевым каждый киль целесообразно выполнять состоящим из форкиля 9, выполненного в виде продолжения боковой стенки фюзеляжа 1, и собственно киля 10, который может быть установлен как с поперечным углом, меньшим 90 градусов (фиг.6), так и вертикально (на фиг. не показано). При этом входной люк (на фиг. не показан) расположен с кормы фюзеляжа 1 между форкилями 9 (фиг.4).

Силовая установка содержит, по меньшей мере, один двигатель 11, размещенный в центроплане 2 и кинематически связанный с воздушными движителями. В качестве двигателей 11 могут использоваться автомобильные и поршневые авиационные двигатели. Экраноплан может оснащаться дополнительным маршевым двигателем 12 (фиг.4, 5, 6), который также может выполняться как поршневым автомобильным или авиационным, так и турбовинтовым или турбореактивным.

Взлетно-посадочное устройство содержит поплавки 13, установленные на центроплане 2 в его концевых по размаху сечениях (фиг.1, 4), а также кинематически связанные с двигателями 10 воздушные движители, расположенные перед центропланом 2 (фиг.1, 2, 4, 5) и оснащенные системой отклонения воздушной струи в вертикальной плоскости. Воздушные движители выполнены в виде воздушного винта 14 (фиг.4, 5, 6, 8) или воздушного винта 14 в кольцевом насадке 15, т.е. винта в кольце (фиг.1, 2, 3, 7), и установлены на балке 16, соединенной с фюзеляжем 1 с возможностью ее поворота в вертикальной плоскости.

Как показано на фиг.7 и 8, механизм поворота балки 16 может выполняться в виде силового привода, например, электромеханизма 17, шарнирно соединенного с силовым набором фюзеляжа 1, например, шпангоутом 18, и одностепенного шарнира 19, соединяющего балку 16 с силовым набором фюзеляжа 1 (на фиг. не показано). Кинематическая связь воздушных движителей выполнена в виде валопровода 20 и двухстепенных шарниров 21 и 22, соединяющих соответственно валопровод 20 с валом 23 двигателя 11 и с валом 24 воздушного винта 14 (фиг.7, 8). При этом валопровод 20 выполнен с возможностью изменения его длины, т.е. телескопическим (фиг.9, 10), что позволяет размещать двухстепенные шарниры 24 и одностепенной шарнир 19 в плоскости, т.е. не лежащими на одной прямой (фиг.7, 8). В качестве двухстепенных шарниров 21 и 22 могут использоваться карданы, шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) и другие механизмы, позволяющие изменять положение вала 24 оси воздушного винта 14 на углы, обычно в диапазоне 0 22 град, обеспечивающие эффективный поддув струями по центроплан 2. Телескопичность валопровода 20 может обеспечиваться при выполнении валопровода 20 состоящим из концентрично расположенных валов 25 и 26, соединенных между собой шлицевым соединением 27 (фиг.9, 10).

Для повышения эффективности поддува центроплан 2 оснащен механизацией передней (фиг.12) и задней (фиг.11, 13) кромок. На задней кромке центроплана 2 может устанавливаться щиток (на фиг. не показано) и/или закрылок (фиг.11). Закрылок на центроплане 2 целесообразно выполнять безщелевым двухзвеньевым, при этом первое 28 и второе 29 звенья выполнены с возможностью отклонения приводом соответственно 30 и 31 как вниз, так и вверх, особенно при отклонении второго звена 29 относительно первого звена 28 (фиг.13). При выполнении фюзеляжа 1 с двухкилевым вертикальным оперением 5 под фюзеляжем целесообразно установить щиток 32, оснащенный приводом 33 его перемещения относительно центроплана 2 (фиг.13). Щиток 32 также целесообразно выполнять двухзвеньевым, с возможностью отклонения второго звена относительно первого как вниз, так и вверх (на фиг. не обозначено) и синхронизацией отклонения звеньев щитка 32 и первого 28, и второго 29 звеньев закрылка центроплана 2. Кроме того, для повышения эффективности поддува центроплан 2 целесообразно оснащать передним щитком 34, расположенным под фюзеляжем 1 и оснащенным приводом 35 (фиг.12).

Силовая установка для маневрирования в режиме плавания и глиссирования содержит водный движитель, кинематически связанный с энергоприводом и выполненный с возможностью подъема из воды и опускания в воду. В качестве водного движителя используется гребной винт 38 (фиг.2, 5), водомет (на фиг. не показано). В качестве энергопривода целесообразно использовать двигатель 39, преимущественно судовой, также может использоваться автомобильный двигатель, электродвигатель, гидромотор и т.п. Кинематическая связь водного движителя с энергоприводом, например гребного винта 38 с двигателем 39, может выполняться в виде колонки 40, защищенной кожухом 41, и угловых редукторов 42 и 43 (фиг.13, 15). Подъем гребного винта 38 вместе с колонкой 40 в кожухе 41 и угловыми редукторами 42 и 43 может выполняться вокруг оси 44 посредством тяги переменной длины, например, гидроцилиндра 45 (фиг.13, 15), электромеханизма, кулисного механизма и т.п. (на фиг. не показано).

Силовая установка для маневрирования в режиме плавания и глиссирования также может оснащаться водным рулем 46 (фиг.2, 5), который может устанавливаться на кожухе 41 колонки 40, или на собственной оси (на фиг. не показано). При установке водного руля 46 на собственной оси такая ось может располагаться на кожухе 41 (на фиг. не показано). Управление водным рулем 46 осуществляется посредством гидроцилиндра 47 (фиг.16), электромеханизма и. т.п. энергоприводов (на фиг. не показано). В предпочтительном варианте выполнения целесообразно водный руль 46 устанавливать на кожухе 41 колонки 40, что позволяет поднимать и отклонять его вместе с колонкой 40 и кожухом 41 посредством гидроцилиндра 46 (фиг.13, 15, 16).

Водный движитель целесообразно устанавливать в корме фюзеляжа 1 (фиг.2, 13) или в корме поплавка 13 (фиг.5, 15, 16).

В предпочтительном варианте выполнения экраноплана фюзеляж 1 интегрирован с имеющим большую высоту центропланом 2, что обеспечивает уменьшение площади поверхности экраноплана и, следовательно, уменьшение его аэродинамического сопротивления. При этом при однокилевом вертикальном оперении 5 входной люк расположен на боковой стенке фюзеляжа 1, а при двухкилевом вертикальном оперении 5 входной люк расположен в корме фюзеляжа 1 между форкилями 11. Консоли 3 соединены с центропланом 2 посредством пилонов 7, каждый пилон 7 соединен с центропланом 2 с положительным поперечным углом _п>0, при этом поперечный угол установки наплыва 7 больше поперечного угла _к установки консолей 3 ( _п> _к), бортовая хорда консоли 3 равна концевой хорде пилона 7, а бортовая хорда пилона 7 меньше концевой хорды центроплана 2. Удлинение составного крыла составляет не менее 3,0 ( =l²/S 3,0), удлинение центроплана 2 составляет 0,5 0,8 ( цп=lцп²/S=0,5 0,8), площадь консолей Sк составляет 0,3 0,6 площади центроплана Sцп, размах горизонтального оперения lго превосходит размах центроплана lцп не менее чем в 1,2 раза (lго/lцп 1,2), а статический момент горизонтального оперения 4 Аго=Sго*Lго/(Sцп*Вацп) и консолей 3 Ак=Sк*Lк/(Sцп*Вацп) составляет Аго+Ак=0,25 0,45, в том числе статический момент консолей 3 Ак=0,06 0,11 и статический момент горизонтального оперения 4 Аго=0,19 0,34.

Таким образом, в предпочтительном варианте выполнения аэродинамическая компоновка экраноплана имеет следующие параметры:

l²/S 3,0; цп=lцп²/S=0,5 0,8;

Sк/Sцп=0,3 0,6; lго/1цп 1,2; _П> _K;

Аго=Sго*Lго/(Sцп*Вацп)=0,19 0,34;

Ак=Sк*Lк/(Sцп*Вацп)=0,06 0,11;

Аго+Ак=0,250,45;

Lго=Х _0,25Ваго-Х_ЦМ - плечо горизонтального оперения 4;

Lго=Х_0,25Вако-Х_ЦМ - плечо консоли 3;

Х_ЦМ, Х_0,25Вак , Х_0,25Ваго - координаты по строительной горизонтали фюзеляжа соответственно центра масс экраноплана, 0,25 средней аэродинамической хорды Вак консоли 3 и 0,25 средней аэродинамической хорды Ваго горизонтального оперения 4.

Экраноплан работает следующим образом.

Перед взлетом экраноплан посредством водного движителя, например, гребного винта 38 и водного руля 46 выводится на акваторию, например акваторию гидроэкранодрома. Использование водного движителя позволяет перемещаться с выключенными двигателями 11 и 12, благодаря чему уровень шума экраноплана является допустимым для базирования в городской черте, зонах отдыха и т.п.

После выхода на исходную для взлета позицию экраноплан переводят во взлетную конфигурацию (штрих-пунктирные линии на фиг.3 и 6, сплошные линии на фиг.11, 12, 13), а именно первое звено 28 закрылка центроплана 2 отклонено приводом 30 вниз, второе звено 29 приводом 31 отклонено относительно первого звена 28 в оптимальное положение (как правило, вверх), подфюзеляжный задний 32 (фиг.13) и передний 34 (фиг.12) щитки приводом соответственно 33 и 35 отклонен вниз. Механизация консолей 3, например, зависающие элероны 6, переведены во взлетную конфигурацию приводом 37 относительно оси 36 (фиг.14). Приводом 17 балка 16 с установленными на ней воздушными движителями отклонена во взлетное положение (на фиг.7 и 8 показана сплошными линиями). При этом поскольку одностепенной 19 и двухстепенные 22 шарниры лежат в одной плоскости, но не на одной прямой (фиг.7. 8), при повороте балки 16 изменяется длина валопровода 20 благодаря выполнению валопровода 20 состоящим из валов 25 и 26, соединенных между собой посредством шлицевого соединения 27 (фиг.9, 10).

Затем струи от установленных на наклоненной балке 16 воздушных винтов 14 (или воздушных винтов 14 в кольцевых насадках 15, т.е. винта в кольце, направляются под нижнюю поверхность центроплана 2, которая совместно с поплавками 6, закрылками центроплана 2 и задним щитком 32 образует камеру воздушной подушки. Отклоненный передний щиток 34 снижает потери импульса струи на возвратные течения и тем самым повышает подъемную силу экраноплана при поддуве. Под действием силы тяги воздушных винтов 14 или винтов в кольце, вращаемых двигателями 11, 12, начинается разбег. Динамическая воздушная подушка, создаваемая поддувом, уменьшает осадку поплавков 13, что приводит к уменьшению омываемой водой площади поверхности поплавков 13 и уменьшению гидродинамического сопротивления. В результате дистанция и время разбега существенно меньше, чем при отсутствии поддува. После отрыва от воды экраноплан разгоняется до скорости, достаточной для создания аэродинамической силы, превышающей вес экраноплана, и переводится в крейсерскую конфигурацию (сплошные линии на фиг.3 и 6, штрих-пунктирные на фиг.11, 12, 13).

Диапазон высоты над экраном и углов тангажа при крейсерском режиме движения определяется условиями динамической, статической и апериодической устойчивости. Необходимым условием апериодической устойчивости является нахождения аэродинамического фокуса по высоте Xfh=dMz/dCy ( =const) впереди аэродинамического фокуса по тангажу Xfa=dMz/dCy (h=const), а необходимым условием статической и динамической устойчивости является нахождение аэродинамического фокуса по тангажу Xfa сзади центра масс Х_ЦМ экраноплана: Xfh<Xfa; Х_ЦМ<Xfa.

Известно, что для получения хороших характеристик устойчивости и управляемости аэродинамический фокус по высоте должен располагаться в центре масс или вблизи от него, а разнос фокусов должен быть большим: X_ЦМ Xfh<Xfa.

В расчетном и физическом эксперименте установлено, что такие условия могут быть достигнуты в аэродинамических компоновках, имеющих представленные выше параметры. При этом, как показано на графиках на фиг.17 и 18, разнос аэродинамических фокусов начинает увеличиваться при соотношении размаха горизонтального оперения к размаху центроплана, составляющем не менее 1,2: lго/lцп 1,2. Из графиков на фиг.17, 18 следует, что соотношение размаха горизонтального оперения 4 и центроплана 2 принимается исходя из требуемого по техническому заданию на разработку экраноплана диапазона высот и скоростей экранного полета.

Таким образом, представленная в описании совокупность признаков обеспечивает расширение области углов тангажа и высоты, в которой выполняется необходимое условие апериодической устойчивости, а также увеличение маневренности в режиме плавания и глиссирования. Степень раскрытия устройства экраноплана достаточна для реализации изобретения в промышленности с достижением заявленного технического результата.

Перечень позиций и обозначений к фигурам изобретения «Экраноплан»

1 - фюзеляж;

2 - центроплан;

3 - консоли;

4 - горизонтальное оперение;

5 - вертикальное оперение;

6 - элерон консоли 3;

7 - пилон, соединяющий консоль 3 с центропланом 2;

8 - подкос горизонтального оперения 4;

9 - форкиль вертикального оперения 5;

10 - собственно киль вертикального оперения 5;

11 - двигатель, размещенный в центроплане 2;

12 - маршевый двигатель;

13 - поплавок;

14 - воздушный винт;

15 - кольцевой насадок воздушного винта 14;

16 - балка;

17 - электромеханизм поворота балки 16;

18 - шпангоут фюзеляжа 1;

19 - одностепенной шарнир, соединяющий балку 16 с силовым набором фюзеляжа 1;

20 - валопровод;

21 - двухстепенной шарнир, соединяющий валопровод 20 с валом 23 двигателя 11;

22 - двухстепенной шарнир, соединяющий валопровод 20 с валом 24 воздушного винта 14;

23 - вал двигателя 11;

24 - вал воздушного винта 14;

25 - вал валопровода 20;

26 - вал валопровода 20;

27 - шлицевое соединение валов 25 и 26 между собой;

28 - первое звено закрылка центроплана 2;

29 - второе звено закрылка центроплана 2;

30 - привод перемещения первого звена 28 закрылка центроплана 2;

31 - привод перемещения второго звена 29 закрылка центроплана 2;

32 - задний щиток центроплана 2;

33 - привод перемещения заднего щитка 32 центроплана 2;

34 - передний щиток центроплана 2;

35 - привод перемещения переднего щитка 34 центроплана 2;

36 - ось вращения зависающего элерона 6;

37 - привод перемещения зависающего элерона 6;

38 - гребной винт;

39 - двигатель для маневрирования на плаву;

40 - колонка привода гребного винта 38;

41 - кожух колонки 40;

42 - угловой редуктор трансмиссии гребного винта 38;

43 - угловой редуктор трансмиссии гребного винта 38;

44 - ось поворота колонки 40 трансмиссии гребного винта 38;

45 - гидроцилиндр подъема трансмиссии гребного винта 38;

46 - водный руль;

47 - гидроцилиндр управления водным рулем 46.

lго - размах консоли 3;

lцп - размах центроплана 2;

Вацп - средняя аэродинамическая хорда центроплана 2;

Ваго - средняя аэродинамическая хорда горизонтального оперения 4;

Вак - средняя аэродинамическая хорда консолей 3;

Sцп - площадь центроплана 2;

Sк - площадь консолей 3;

Sго - площадь горизонтального оперения 4;

Lго - плечо горизонтального оперения 4;

Lк - плечо консоли 3;

Х_ЦМ - координата центра масс экраноплана;

Х_0,25Ваго - координата аэродинамического фокуса горизонтального оперения 4;

Х_0,25Вак - координата аэродинамического фокуса консоли 3;

L²/S - удлинение составного крыла экраноплана;

цп=Lцп²/Sцп - удлинение центроплана 2;

Аго=Sго*Lго/(Sцп*Вацп) - статический момент горизонтального оперения 4;

Ак=Sк*Lк/(Sцп*Вацп) - статический момент консолей 3;

_П - поперечный угол установки пилона 7;

_К - поперечный угол установки консолей 3.