Летательный аппарат (варианты)

Заявленные варианты относятся к летательным аппаратам многократного применения с возможностью вертикального взлета с последующим переходом в режим горизонтального полета. В общем виде, заявленные варианты содержат фюзеляж, силовую установку и крыло или несущий винт. Фюзеляж выполнен дискообразным. Крыло либо винт выполнены собранным на одной из торцевых поверхностей фюзеляжа с возможностью раскрытия в режиме/перед режимом взлета и/или посадки и/или полета. Заявленные варианты позволяют облегчить конструкцию летательного аппарата (ЛА), повысить его маневренность на всех этапах полета, упростить алгоритмы управления, улучшить аэродинамическую устойчивость при одновременном сохранении компактности аппарата при транспортировке.

Заявленные варианты относятся к летательным аппаратам многократного применения с возможностью вертикального взлета с последующим переходом в режим горизонтального полета.

Принципиально, из уровня техники известны летательные аппараты с диско- или кольцеобразными крыльями (см., например конструкции по а.с. СССР 4137, 44789).

К недостаткам существующих конструкций следует отнести: плохую устойчивость как во взлетном, так и в полетном режиме, вплоть до потери управляемости при маневрировании на больших углах атаки; низкие аэродинамическое качество и топливную эффективность.

Задача, решаемая созданием предлагаемых вариантов, состоит в повышении управляемости, совмещении в одном аппарате возможности вертолетного способа движения при сохранении компактности на этапе доставки. Технический результат, который может быть получен при решении поставленной задачи, состоит в облегчении конструкции летательного аппарата (ЛА), повышении его маневренности на всех этапах полета, упрощении алгоритмов управления, улучшении его аэродинамической устойчивости при одновременном сохранении компактности аппарата при транспортировке.

Для достижения поставленного результата предлагается первый из заявленных вариантов ЛА выполнить содержащим фюзеляж, силовую установку и крыло, при этом фюзеляж выполнить дискообразным, силовую установку установить в фюзеляже вертикально, с возможностью отклонения, а крыло выполнить собранным на одной из торцовых поверхностей фюзеляжа с возможностью раскрытия в режиме взлета и/или посадки и/или полета.

Для достижения поставленного результата предлагается второй из заявленных вариантов ЛА выполнить содержащим фюзеляж и, по меньшей мере один, несущий винт, с двумя или более лопастями, при этом фюзеляж выполнить дискообразным, а лопасти винта собранными на, по меньшей мере одной из торцовых поверхностей фюзеляжа с возможностью раскрытия перед началом самостоятельного полета. Предпочтительные, но не обязательные варианты воплощения второго варианта предполагают наличие двух соосных несущих винтов, по меньшей мере одной силовой установки, установленной в фюзеляже и/или выдвижных элеронов, расположенных в нижней части фюзеляжа.

Для достижения поставленного результата предлагается третий из заявленных вариантов ЛА выполнить содержащим фюзеляж и по меньшей мере один несущий винт, при этом фюзеляж выполнить дискообразным с цилиндрической боковой поверхностью, а лопасти винта выполнить обернутыми вокруг упомянутой боковой поверхности с возможностью раскрытия перед началом самостоятельного полета. Предпочтительные, но не обязательные варианты воплощения третьего варианта предполагают наличие двух соосных несущих винта, по меньшей мере одной силовой установки, установленной в фюзеляже и/или выдвижных элеронов, расположенных в нижней части фюзеляжа.

Заявленные варианты иллюстрируется изображениями:

- внешнего вида первого из вариантов: в режиме транспортировки (фиг.1.1), и режиме горизонтального полета (фиг.1.2)

- внешнего вида второго из вариантов: в режиме транспортировки (фиг.2.1), и режиме горизонтального полета (фиг.2.2)

- внешнего вида второго из вариантов с двумя соосными винтами: в режиме транспортировки (фиг.3.1), и режиме горизонтального полета (фиг.3.2).

- внешнего вида третьего из вариантов с двумя соосными винтами: в режиме транспортировки (фиг.4.1), и режиме горизонтального полета (фиг.4.2)

- принципа управления с помощью элеронов: где элероны закрыты (фиг.4.3), и один из элеронов открыт (фиг.4.4)

В свете существа заявленных решений, в общем виде они относятся к дископланам (дисколетам). В общем виде, заявленная конструкция ЛА характеризуются наличием фюзеляжа - 1, выполненного например, дискообразным. Центральная часть фюзеляжа - 2, согласно всем из заявленных вариантов может быть использована, в том числе, для размещения полезной нагрузки.

Для создания подъемной и пропульсивной силы на всех этапах полета заявленные ЛА содержат как минимум две разворачиваемые поверхности. В первом варианте они создают дополнительную горизонтальную плоскость (крыло) - 3, являющуюся продолжением нижней поверхности фюзеляжа. Во втором и третьем вариантах они являются лопастями винтов - 4.

В статическом состоянии, т.е., например, в режиме транспортировки или в предполетном режиме, горизонтальные плоскости или лопасти винтов сложены на торцевой поверхности фюзеляжа (фиг.2.1), либо обернуты вокруг боковой поверхности фюзеляжа (фиг.1.1 и 1.3). В дальнейшем, непосредственно перед началом самостоятельного полета, они разворачиваются/раскрываются. Взлет/посадка и горизонтальный полет осуществляется по аналогии с существующими известными конструкциями винтокрылых ЛА.

В общем виде, взлет/посадка ЛА всех заявленных вариантов осуществляется в вертикальном режиме, или путем сброса с воздушного носителя, при сложенных поверхностях - 3 и лопастях - 4, а устойчивость полета на данном этапе обеспечивается с помощью управления тягой двигателей или выдвижными элеронами.

В первом варианте, дополнительное увеличение подъемной силы, аэродинамических качеств и управляемости, в режиме горизонтального полета, обеспечивают посредством крыла - 3, раскрытие которого осуществляют механически или за счет пружинных механизмов. В режиме посадки крыло может возвращаться в исходное положение, при этом собственно режим посадки проходит также с помощью управления тягой двигателей.

Второй и третий варианты содержат по меньшей мере один (фиг.Х.Х) или два соосных несущих винта - 5. Для дополнительной стабилизации режимов полета, компенсации непреднамеренного вращения фюзеляжа, а также для изменения направления движения, могут служить как вертикально расположенные силовые реактивные установки - 6, так и выдвижные элероны - 7.

1. Летательный аппарат, содержащий фюзеляж, силовую установку и крыло, при этом фюзеляж выполнен дискообразным, силовая установка установлена в фюзеляже вертикально с возможностью поворота, а крыло выполнено собранным на одной из торцевых поверхностей фюзеляжа с возможностью раскрытия в режиме взлета, и/или посадки, и/или полета.

2. Летательный аппарат, содержащий фюзеляж и, по меньшей мере, один несущий винт, при этом фюзеляж выполнен дискообразным, а лопасти винта собраны на, по меньшей мере, одной из торцовых поверхностей фюзеляжа с возможностью раскрытия перед режимом взлета, и/или посадки, и/или полета.

3. Летательный аппарат, содержащий фюзеляж и, по меньшей мере, один несущий винт, при этом фюзеляж выполнен дискообразным с цилиндрической боковой поверхностью, а лопасти винта обернуты вокруг упомянутой боковой поверхности с возможностью раскрытия перед режимом взлета, и/или посадки, и/или полета.

4. Аппарат по п.2 или 3, содержащий два соосных несущих винта.

5. Аппарат по п.2 или 3, дополнительно содержащий выдвижные элероны, расположенные в нижней части фюзеляжа.

6. Аппарат по п.2 или 3, дополнительно содержащий, по меньшей мере, одну дополнительную силовую установку, установленную в фюзеляже вертикально с возможностью поворота.