Движитель летательных аппаратов

О осуществление эффекта образования силы тяги без дополнительных затрат топлива происходит в движителе летательного аппарата установкой усеченного полого конусовидного тела (УПКТ) с преобразованием в нем кинетической энергии опорного воздушного потока (теряемой в воздухе) на стенки УПКТ согласно уравнению Бернулли и закону сохранения расхода массы.

Форма УПКТ на входе в него опорного воздушного потока является круглой с возможным переходом вдоль его оси от круглого к иным формам до щелевидной на выходе из движителя летательного аппарата. Место установки усеченного полого конусовидного тела - внутри, снаружи корпуса или комбинированное в зависимости от вида летательного, аппарата. Сила тяги без увеличения мощностей увеличивается более чем в полтора раза.

Изобретение относится к авиации, в частности к вертолетостроению и самолетостроению.

Широко известны движители летательных аппаратов, состоящие из корпуса и винтов это вертолеты КА-24, МИ-8 «Акула» в которых воздушный опорный поток (ОВП) (или пропульсивый) перемещается горизонтальными винтами, также известны движители летательных аппаратов типа винтовых самолетов, состоящие из корпуса (фюзеляжа, крыльев) и винтов, это ЯК-40, АН-12 и другие с вертикальным расположением винтов.

К недостаткам известных движителей летательных аппаратов относится полная потеря кинетической энергии ОВП в воздухе без преобразования кинетической энергии в потенциальную и без образования дополнительной силы тяги (подъемной силы) за счет потенциальной энергии, низкая эффективность и малый к.п.д. движителей летательных аппаратов.

Целью изобретения является увеличение силы тяги в движителе летательных аппаратов без увеличения расхода топлива.

Поставленная цель достигается тем, что движитель летательного аппарата дополняется установкой полого усеченного конусовидного тела, которое примыкает и охватывает узкой частью с зазором винт летательного аппарата и расширяется в направлении выхода опорного воздушного потока из усеченного полого конусовидного тела; оно укреплено снаружи летательного аппарата типа вертолета и внутри летательного аппарата типа винтового самолета.

Установкой в движителе летательного аппарата усеченного полого

конусовидного тела (УПКТ) с частичным или полным наружным охватом корпуса летательного аппарата (типа вертолета) диаметр винта, возможно уменьшить за счет появления дополнительной силы тяги, определяемой преобразованием кинетической энергии в потенциальную в УПКТ. Установка УПКТ внутри корпуса (фюзеляжа с крыльями) или в крыльях летательного аппарата типа винтового самолета также обеспечивает дополнительную силу тяги за счет давления на стенки движителя летательного аппарата содержащего УПКТ. Это давление вызвано преобразованием кинетической энергии в потенциальную. Форма УПКТ определяется отношением площади выходного сечения к площади его входного сечения, а также требуемой симметричностью в движителе летательного аппарата, определяемой вектором силы тяги.

Площадь поперечного сечения УПКТ в движителе летательного аппарата может увеличиваться вдоль оси УПКТ в виде овала, прямоугольника, эллипса и др., а также может переходить из одной формы в другую. Как при наружной, так и при внутренней установке УПКТ объем преобразования кинетической энергии в потенциальную определяется отношением площадей на выходе из УПКТ (80 к таковой на выходе (S ₀).

Закон Бернулли и закон сохранения расхода массы ОВП позволяют переходы одной формы сечения УПКТ в другие формы с обеспечением преобразования кинетической энергии в потенциальную, например форма круга может измениться на произвольные формы: овал, далее на ромб, квадрат, прямоугольник по удобству компоновки внутри корпуса (фюзеляже и/или крыльях) или вокруг летательного аппарата (вертолета).

На фигуре 1 показана модификация движителя летательного аппарата типа вертолета УПКТ установлено снаружи корпуса. При обеспечении расширения сечения УПКТ в любом случае достигается эффект создания силы тяги, так как нахождение УПКТ внутри или снаружи летательного аппарата обеспечивает расширение сечения УПКТ и преобразование кинетической энергии в потенциальную.

На фигуре 2 движитель летательного аппарата - винт и УПКТ расположены внутри корпуса летательного аппарата типа винтового самолета и в крыльях (показано в разрезе). Площадь сечения УПКТ увеличивается в флюзеляже и/или крыльях летательного аппарата. В таблице дано влияние S₁:S ₀=К на изменение скоростей V₁ сил F₁ кинетических энергий Т ₁ опорного потока на выходе, потенциальных энергий П ₁, дополнительной силы тяги F_доп как функции соответствующих динамических характеристик на входе опорного воздушного потока в УПКТ. Индекс «о» относится к динамическим характеристикам на входе опорного воздушного, потока в УПТК.

С точки зрения появления дополнительной силы тяги возможна модификация с несколькими УПКТ в зависимости от количества винтов в конкретном летательном аппарате.

Осуществление эффекта появления дополнительной силы тяги происходит за счет преобразования кинетической энергии в потенциальную с образованием давления опорного воздушного потока на стенки усеченного полого конусовидного тела согласно закону Бернулли. При этом сходство усеченного полого конусовидного тела имеется с расширением сопла Лаваля по физической сущности, но по форме, конструкции, широте применения исключает ограниченность сопла Лаваля в технике.

Движитель летательного аппарата, содержащий корпус, винты, отличающийся тем, что он дополняется установкой усеченного полого конусовидного тела, которое примыкает и охватывает узкой частью с зазором винт летательного аппарата и расширяется в направлении выхода опорного воздушного потока из усеченного полого конусовидного тела, укрепленного снаружи летательного аппарата типа вертолета и внутри летательного аппарата типа винтового самолета.