Комбинированный аппарат для использования на воде и в воздухе

Предлагаемая полезная модель относится к летательным аппаратам и может использоваться для строительства модульного ряда транспортных средств в воздухе и на воде. Летательный аппарат содержит фюзеляж (1) с салоном и кабиной управления, крыло (7) с двигателями (8), горизонтальную опорную раму (9), палубу (4) с вертолетной площадкой (5) и вынесенным салоном (3). При этом под фюзеляжем (1) размещаются грузовые отсеки (6) с аппарелями. Под крылом (7) и опорной рамой (9) размещаются грузонесущие устройства (12) цилиндрической формы с несущим газом, внутри которых установлена вертикальная силовая рама (15), опирающаяся на продольную ферму (16), соединенную с килем (17). Грузонесущие устройства имеют двойную секционированную оболочку с несущим газом, трубчатый каркас из шпангоутов и стрингеров, заполненных несущим газом, с продольными трубчатыми секциями с несущим газом и продольной камерой по центру с теплогенератором. Над горизонтальной опорной рамой, крылом и фюзеляжем могут размещаться дополнительные грузонесущие устройства или модули для увеличения подъемной силы. Комбинированный летательный аппарат может выполнять функции морского корабля, при этом над опорной рамой и фюзеляжем устраивается палуба для крупногабаритных грузов и вертолетов.

Предлагаемая полезная модель относится к летательным аппаратам и может быть использована для создания линейки транспортных средств на воде и в воздухе.

Полезная модель предназначена для перевозки различных грузов, крупногабаритных конструкций, организации спасательных работ на море и суше, добычи полезных ископаемых на мелководьях, туризма, а также для создания транспортных средств двойного назначения.

Модель состоит из отдельных модулей, из которых можно собирать аппараты разного назначения и грузоподъемности для использования на больших расстояниях и в различных климатических зонах.

Симбиоз сухопутных, морских и воздушных качеств аппарата дает возможность получить удобный многофункциональный вид транспорта.

Известен летательный аппарат (патент 564797 от 14.02.1972 г.), снабженный несколькими тандемно-расположенными крыльями, к концам которых с каждой стороны закреплено аэростатическое устройство общее для одной стороны всех крыльев, причем оно имеет цилиндрическую форму и закреплено к внешним концам крыльев.

Летательный аппарат содержит вместилища для грузов и балласта, закрепленные к трем тандемно-расположенным крыльям, на задней кромке которых выполнены вырезы в форме полуокружности для размещения несущих винтов. В аэростатических устройствах размещаются баллоны с гелием, на устройствах имеются кили и посадочные органы. Кабина управления крепится к переднему крылу.

Недостатками этой конструкции является наличие большого числа двигательных установок, невозможность перемещения с ее помощью крупногабаритных грузов, затрудненная центровка, ограниченный диапазон применения и невозможность расширения ее функций.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание такой конструкции, которая позволила бы из отдельных модулей собирать аппараты различной грузоподъемности и назначения. Широкий спектр аппаратов, собираемых по принципу «конструктора», дает возможность получить линейку транспортных средств более дешевых по сравнению с аппаратами, строящимися по классической схеме.

Сущность полезной модели.

Летательный аппарат содержит удлиненный фюзеляж (1) прямоугольного или круглого сечения для размещения обслуживающего персонала и пассажиров, с кабиной управления (2), пассажирскими салонами (3), с закрытой прогулочной палубой (4), вертолетной площадкой (5), грузовым отсеком (6) с аппарелями под фюзеляжем, крыло (7) с органами управления и двигателями (8), расположенное в средней части фюзеляжа, продольные и поперечные балки, образующие горизонтальную силовую раму (9), соединенную с крылом и фюзеляжем и расположенную под ними, заднее горизонтальное оперение с рулями высоты (10), килем (11) с рулем направления.

Под опорной рамой по обе стороны от фюзеляжа размещается, по крайней мере, по одному аэростатическому грузонесущему устройству (12) цилиндрической формы с закруглениями по торцам, выполненные в надувном варианте, корпус которых содержит двойную секционированную оболочку из тканевого материала, заполненную несущим газом-гелием или воздухом под давлением. При этом внутренний объем грузонесущего устройства разделен на продольные секции (13) цилиндрической или прямоугольной формы, расположенных по периметру и заполненных несущим газом-гелием, а в термообъемах (14) по центру установлены термогенераторы для подогрева воздуха, что позволяет обойтись без балласта, путем замены подогретого воздуха холодным.

Внутри грузонесущих устройств, на которые опирается горизонтальная силовая рама (9), установлена связанная с ней и соединенная с фюзеляжем вертикальная рама (15), опирающаяся на продольную ферму (16), соединенную с нижерасположенным секционированным киле (17) достаточного объема для размещения в нем в качестве балласта воды или нефти.

Для расширения возможностей летательного аппарата могут применяться дополнительные грузонесущие устройства или сменные модули (18), с кабиной управления (19) и двигателями (20) для доставки грузов, в том числе нефти или газа.

Оболочка грузонесущего устройства цилиндрической формы может собираться из отдельных продольных секционированных элементов прямоугольного или трапециевидного сечения путем набора их по каркасу из шпангоутов и стрингеров и склеивания между собой.

Этот прием дает возможность получить прочную двухслойную оболочку из современных легких материалов с применением нанотехнологий. Этот же принцип применим для изготовления килевого блока.

Поверхность ниже ватерлинии может иметь дополнительную защиту из современных материалов.

Технический эффект полезной модели заключается в особенностях компоновочной схемы с использованием взаимозаменяемых модулей, возможностью комбинаций из них для получения необходимого эффекта при эксплуатации, при этом отпадает необходимость в больших ангарах.

Модули также могут использоваться в качестве морских судов и в районах с мелководьями, избегая перевалочных операций при доставке грузов.

Для расширения возможностей летательных аппаратов:

- над каждым грузонесущим устройством может располагаться такое же устройство для увеличения подъемной силы аппарата или сменный модуль для различных грузов или промышленного газа,

- над силовой рамой может располагаться платформа или палуба для негабаритных грузов или вертолетов,

- на палубе могут размещаться салоны для пассажиров или потерпевших при спасательных работах,

- над фюзеляжем и на палубе могут быть установлены роторные движители или мачты для превращения аппарата в парусное судно, используемое, например, в целях туризма.

На чертежах изображены:

фиг. 1 - общий вид аппарата в перспективе и с вырезом;

фиг. 2 - вид аппарата спереди и с вырезом;

фиг. 3 - вид аппарата спереди и с добавочными модулями;

фиг. 4 - вид сверху;

фиг. 5 - общий вид аппарата с парусным вооружением.

В статическом - неподвижном положении на земле, вес аппарата для предотвращения сминания оболочки и изменения объема передается через вертикальную раму (15) на продольную ферму (16) и нижераспололоженный киль (17), в котором может быть встроенное шасси (21).

При полете без груза и на стоянке для предотвращения отрыва от земли пустого летательного аппарата используется балласт в виде воды в килях (17) достаточного объема, а также закачки компрессором атмосферного воздуха в термообъемы (14), также для фиксации используются земляные якоря.

При размещении парных грузонесущих устройств по боковым сторонам от фюзеляжа, между ними размещаются дополнительные помещения и грузовые отсеки (6) и устраивается палуба по горизонтальной раме (9) с размещением двигательных установок на пилонах по боковым сторонам палубы или по задней кромке. На палубе размещаются крупногабаритные грузы или вертолеты, превращая летательный аппарат в вертолетоносец.

Для увеличения грузоподъемности над грузонесущими устройствами могут размещаться дополнительные грузонесущие устройства или сменные модули (18) с кабиной управления (19) в передней части киля и боковыми двигателями (20), способные перемещаться самостоятельно и причаливать к палубе.

При эксплуатации летательных аппаратов из двух и более грузонесущих устройств возможно производить замену каждого из них с выводом из под горизонтальной рамы для ремонта и профилактических работ.

Над центральными грузонесущими устройствами сверху может размещаться и одиночный модуль большой вместимости с двумя параллельными килями для перевозки промышленного газа.

Повороты по курсу осуществляются рулями направления на киле или двигателями, в том числе повороты на месте.

Грузонесущие устройства могут иметь трубчатый каркас из шпангоутов и стрингеров, заполняемых несущим газом-гелием под давлением для нейтрализации его веса. При малых объемах грузонесущих устройств и при использовании их для морских аппаратов применяется обычная схема без подогрева воздуха.

Применение наборной оболочки из продольных элементов повышенной прочности дает возможность повысить живучесть корабля.

С учетом использования нанотехнологий в производстве материалов получим высокотехнологичные, легкие и прочные изделия (летательные аппараты и корабли).

1. Летательный комбинированный аппарат, содержащий фюзеляж с грузовым отсеком, салоном экипажа и кабиной управления, заднее горизонтальное и вертикальное оперение и крыло над средней частью фюзеляжа с двигателями на нем, отличающийся тем, что под фюзеляжем и крылом размещена горизонтальная силовая рама из продольных и поперечных балок, а снизу к ней по обе стороны от фюзеляжа крепятся, по крайней мере, по одному аэростатическому грузонесущему устройству цилиндрической формы с закругленными торцами, имеющими двойную секционированную оболочку из тканевого материала, заполненную газом под давлением, причем внутренний объем устройства разделен на продольные полости с несущим газом, а в полости по центру находится теплогенератор для подогрева воздуха, заменяющего балласт; при этом внутри грузонесущего устройства установлена вертикальная силовая рама, препятствующая его сминанию и передающая нагрузку от горизонтальной рамы на продольную ферму, соединенную с килем полуцилиндрической формы достаточного объема, заполненного балластом в виде жидкого вещества, а также имеющая поперечные связи с фюзеляжем.

2. Летательный комбинированный аппарат по п.1, отличающийся тем, что над каждым грузонесущим устройством может располагаться сменный модуль необходимого объема.

3. Летательный комбинированный аппарат по п.1, отличающийся тем, что над силовой рамой может устраиваться платформа или палуба, на которой размещаются негабаритные грузы, пассажирские салоны, и куда могут садиться вертолеты.

4. Летательный комбинированный аппарат по п.1, отличающийся тем, что над фюзеляжем и палубой могут быть установлены мачты с парусным вооружением или роторные движители цилиндрической формы.

5. Летательный комбинированный аппарат по п.1, отличающийся тем, что грузонесущие устройства могут иметь трубчатый каркас из шпангоутов и стрингеров, заполненный несущим газом под давлением для нейтрализации его веса.

6. Летательный комбинированный аппарат по п.1, отличающийся тем, что грузонесущие устройства могут иметь в морском варианте жесткую оболочку, состоящую из продольных секционированных элементов прямоугольного или трапециевидного сечения и необходимого размера, соединенных между собой на клеевой основе.

7. Летательный комбинированный аппарат по п.1, отличающийся тем, что киль грузонесущего устройства может быть снабжен многоопорным шасси.