Многовинтовой летательный аппарат с вертикальным взлетом

Многовинтовой летательный аппарат с вертикальным взлетом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Многовинтовой летательный аппарат с вертикальным взлетом относится к летательным аппаратам тяжелее воздуха Техническим результатом изобретен, является улучшение эксплуатационных соойств летательного аппарата Многовинтовой летательный аппарат содержит фюзеляж 1 е виде силовом рамы, двигатель 2 внутреннего сгорания с снятом 8. не менее шест вертикально расположенных электродвигателей 3 с винтами 4 в кожухах. 10, электрогенератор 5. разъемную муфту 7, вам 6 и несущею поверхность 1 зпф-лы, Зил

(19) ВАЛ (и) 2001836 Cj (51) !i П Ci4 C27/ÎÂ

Еомитст Российской Федерации ио иатситам и тоияритт ттт зтиткам -ц;, ОПИСАНИЕ ИЗО:ЬРЕ. КНН: " "",/

K ПЛТЕ1ПУ (21) 5019959/23 (22) 03.01.92 (46) 30.10.93 Бюл. Ия 39-40 (76) Уалаберда Леонид Павлович (54) МНОГОВИ11ТОВОЙ ЛЕТАТЕЛЬ11Ы Й МУЪГчРАТ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ ВЗЛЕТ01Л (57) Многовинтовой летатепьный аппарат с вертикальным взпетом относится к петатепцгым аппарлTBM тяжепос воздуха Техническим результатом изосретенля явпяетсл улучшение эксппуатационных свойств летатепьного аппарата Многовинтовой петатапьный аппарат содержит фюзеплж 1 в виде сиповой рамы двигатель 2 внутреннего сгорания с винто. т 6. не мснее шести вертикально распопоженныа эпектродвигатепей 3 с винтами 4 в кожухах

l0, эпектрог "нератор 5, разъемную муфту 7, вап б и несушую поверхность. 1 зпф-пы, 3 ип.

2001836

55

Изобретение относится к лстатель»»ым аппаратам тяжелее воздуха, в часfíàc1» к многавинтовым летатель«»ы»1 аппаратам с вертикальным взлетом и посадкой, и может быть использовано при создании летательных аппаратов простейшей консгрукц»и, предназначенных длл испольэт)вания главным образам в городских услооилх в качестве индивидуального воздушного транспортного средства, заменя«ощего при геремещении»та расстояния в нескалы:а сот килотлетров такие наземные транспортt1bt е с редстaa, i

Известен летательный аппарат с оертикальным взлета«и, выполненный по многовинтовай схс»1с (1). В лстатслы»ом аппарате укаэанного типа падьет ная сила создастся за счет работы большого количества В03душных Bèt!òoB (не менее четырех), создающ»х тягу о вертикальном направлении, В

«ieM преодолела«отсл многие «»едостатки, присущие вертолетам, вы»)олнснным по одновинтовой схеме (или с двумл соосно распалажс«»«»ыми винтами), ВО-т)»;роых, поскольку )зме«»ание положения лстатет)ь«! о го 3 п и 3 рата !3 E303äóõe даст и га с тсл > м «;аговинтовам летательном 3, »аратс за счет псрервспредслet. Lfÿ тяги между Ofдсльны»1Н группам» двигателей, создающих «эертикалы»ую тягу, То отпадает необходимость в исполь"-,OE)3»LILI длл" этих целей таких дара-! Их и сложных механических устройств, работа«ощих к тому же в весьма слаж«»ых условиях, как, например, а«)том;»т перекоса, устр»)йстоо длл изменения LU3».а ооздуi ttlofo пинта и i,fi, la«it)I образом, конструкция и схема управления м»»огол»нтаоого летательного апг>ар fa значительно уетт)о«цаютсл Г«0 cPBBH el!!1«o со схемой Ll vo) Ic70/ê!LLIe»

OnHOBL1IIT0D0Г0 I>e pT0neT3, И, СЛсдооа f inbliO, ЛЕТ3ТЕЛЬ»ый 3ППЭРат Стана«ЗИТСЛ ДЕЦ)ЕВЛЕ, надеж.-тее и более доступным для широкого круга лиц. «хро!«е того, поскольку одновременный е)ь«ход; з стр>1)т сразу «»ескот)ьк»1х двигателей лпллpтсл малаоераятнь l.i, f0 это та к жа f le « " I1 у E)e > ич е!» I i)0 надсж «! а" ти !) еТа тельнага 3!I!IapaT1, Далее, поскольку при рабате многи ; воздушных пин TDB длл создан»1Я 33;;он«»ай елич»1«»ь» тяги могYT был ь ис пальзот«вны пс)эдув)«»ые винты. »««с«о»цис д,".Лметр cy!)!èeм в устройcTBO больших доижущ»»хся 13cc— вращающихся составных частей большога

g5 размера. Наконец, е)цс одно преимущество многовинтового лстатсльного аппарата эакл«ачается в том, что уровень вибрации в нем оказывастсл существенно ниже, чем в однаоинтооам летательном аппарате, что создает более высокий уровень комфортности при пользаваí)))1 Tаким летательным апттаратом.

Однако извест««ый! многовинтовой летательный аппарат с вертикальным взлетом имеет следующие недостатки. LtO-первых, поскольку падьемнал сила лстателы»ого апг)врата о реж»ме fàp»ýîíòàëüíàão полета создается полностью 10»bt;0 за счет работы ооздушнь»х винтов .зертикальной тяги, то

3t .0«10M>.Iчность такого летательного аппараТ3 оказывается недгстато lllo высокой. Кроме того, !iecMOTp» на достигнутое сущсстпснное упрощение схемы управлеНИЛ ПОЛЕТОМ тга»аГОПИНтаПОГО neTaTenbffo»0 аппарата па cpaB!»e! IL) о са схемой управлсн»л адновинтовога летательного аппарата в целом система управлс«»ил указанным»зпестным многав»нтаоым ле гательным аппаратам остается все еще достаточно сложной, так как для изменения режима работы двигателей и оинтов ет конструкции летательноГо 3Г)паp

MH0f0B»IlToB0l1 схеме, в катаром длл созда-! ил горизонтальной тяги 9 режиме горизан13льнаГО пал». т«1 исГ)ользустсл специально длл этога предназначенный реактивный двигатель, а паэдушныс винты вертикальной тяги приоодятсл оо вращение с помощbto газовых турбин, K которым газ подвадитсл по распределительной сети трубопроводов ат get»TpanbHoro распределительного устройства, Недостатком та :.ога летательного аппар3Т3 лоллетсл доста»0>»т»О слажнал система управлснил полетом, поскольку она вкл)ачаст о себя меха»»ческие средства дистанционного управленил газовыми двигателями (турбтт«»ами) п в»дс различного рода тлг, клапанао, задоижек и т.п. Кроме того, реактивный доигQTeлh горизонтальной тяги нс обладает необходимой экономиiliocTbto и простотой, чта делает его сравнительно Ма лодоступ«»ым и по существу непригодным длл широкого использования лицами, не явля«ощ»мися профессиональными пилотами, Наконец, однаоременнал работа сразу мноrL1х газовых турб iii, приводящих ва оращс«i>ie t)03gyIu«»bIe в)1«»ты вертикальной тяги.

Гс/)сдствие ба iblEIOL1 скОрОсти истечения ГдЗОВ Свлэаоа С C03/»ЛНИСМ ОЫСОКОГО УРОВ«»Я

2001836

10

20 шумов, воздействующих как на самого пилота. так и на окружающих, чго также является препятствием для его широкого использования о качестве личного городского транспортного средсгва массового применения.

Целью изобретения являетсл улучшение эксплуатационных г;войсто летательного аппарата простейшей конструкции с вертикальным взлетом до такой степени, которая позволила бы сделать летательный аппарат доступным широкому кругу лиц, «е обладающих специальной профессиональной подготовкой, в качестве персонального воздушного транспортного средства.

Цель достигается тем, что в многовинтовом летательном аппарате с вертикальным взлетом, имеющим фюзеляж, выполненный в виде силовой рамы, на которой установлены двигатель внутреннего сгорания с горизонтальным расположениегл оси и не менее шести двигателей с вертикальным расположением осей вращения, на валу каждого из которых установлен воздушный винт, двигатели с вертикальным расположением осей вращения выполнены о виде бесконтактных электрических машин с высокоэнергетическиг4и постоянными магнитами на основе редкозел1ел ьн ых ма гериалов, которые электрически соединены с установленным на силовой раме злектрогенератором, выполненным в виде бесконтактной электрической машины с высокоэнергетическими постоянными магнитами на основе редкоземельных ма1ериалов, вал которого соединен с валом двигателя внутреннего сгорания с горизонтальным расположением оси, с валом которого соединен также посредством соединительной разъединительной муф и воздушный винт горизонтальной тяги, а одоль продольной оси летательного аппарата на силовой рагуне устаноолано не менее одной несущей поверхности, имс ощей о продольном сечении форму профиля крыла самолета, В предпочтительном варианте выполнения летагельного аппарата воздушные винты с вертикальным расположениел1 осей вращения заключены в установленные на силовой раме кожухи, выполненные о виде коротких отрезков труб, открыгых с обеих сторон, Предлагаемая конструкция многооинтового лета1ельного аппарата с вертикальным взлетом поясняется рисунками, представленными на фиг,1, фиг.2 и фиг.3.

На фиг.1 показан летательный аппарат, вид сверху; на фиг.2 — он же, вид сбоку; ча фиг,3 — он же, вид спереди.

Многовинтовой летательный аппарат с вертик льным взлетом (фиг.1) имеет фюзеляж 1, выполненный в виде силовой рамы, на которой установлены двигатель 2 внутреннего сгорания с горизонтальным расположением оси и не менее шести двигателей

3 с вертикальным расположением осей вращения, на валу каждого иэ которых установлен воздушный винт 4 вертикальной тяги, На силовой рал1е фюзеляжа 1 установлен также электрогенератор 5, соединенный с валом 6 двигателя 2 внутреннего сгорания.

Электрогенератор 5 « 3 вертикальной тяги выполнены в виде бесконтактных электрических машин с высокоэнергетическими постоянными магнитами на основе редкоземельных материалов и электрически соединены между собой. Вал 6 двигателя 2 внутреннего сгорания посредстоогл соединительной разъемной муфты 7 соединен с воздушным винтом 8 горизонтальной тяги. На силовой раме фюзеляжа 1 вдоль продольной оси летательного (фиг.2) аппарата установлено не менее одной несущей поверхности 9, имеющей в сечении форму профиля крыла самолета.

В соответствии с предпочтительным вариантом аыполнения многовинтового летательного аппарата воздушные винты 4 вертикальной тяги заключены в кожухи 10, выполненные в виде коротких отрезков труб, открытых с обеих сторон.

Летательный аппарат предлагаемой

Kot струкции работает следующим образом.

Перед стартол1 (взлетом) воздушный ви т 8 горизонтальной тяги посредством соединительной разъемной муфты 7 отсоединяется от вала б двигателя 2 внутреннего сгорания, Во время старта производится запуск до .гателя 2 внутреннего сгорания, который о свою очередь приводит во вращение соединенный с его валом 6 электрогенератор 5, в результате чего напряжение питания с электрогенератора 5 подается на электродвигатели 3 с вертикальныл1 расположением осей вращения, которые приводят во вращение воздушные винты -1, созда ощие необходимую для взлета вертикальную тягу. После того, как произошел отрыв летательного аппарата от земли и он набрал некоторую высоту, с помощью соединитель. сй разъемной муфты 7 производят соединение воздушного винта 8 горизонтальнои тяги с валом 6 двигателя 2 внутреннего сгорания, в результате чего летательный аппарат переходит в режим горизонтального полета, Во время

2001836 горизонтального полета, после того как набрана определенная скорость, большая доля подъемной силы летательного аппарата создается за счет действия аэродинамических сил lla несущую поверхносгь 9, что ведет к снижению расхода топлива при горизонтальном полете по сравнению с режимом вертикального взлета летательного аппарата.

Изменение положения летателыiого аппарата в пространстве обеспечивается за счет перераспределения тяги между двигателями 3 вертикальной тяги. Например, уменьшение тяги группы двигателей 3, расположенных слева от продольной оси летательного аппарата, при одновременном увеличении тяги, создаваемой группой двигателей 3, расположенных по правую сторону от продольной оси летательцого аппарата. позволяет изменить крен летательного аппарата. Яналогично измен. ие тяги группы двигателей 3, расположенных в передней части летательного аппара га, по отношению к величине тяги, создаваемой группой двигателей 3, располо>конных в задней (хвостг>вой) части летателы>ого aïnaрата, позволяет изменять танга>к и т.д, Количество двигателей 3 вертикальной тяги выбирается равным не менее шести вследствие того, что при меньшем их количестве при необходимости увеличивается диаметр воздушных винтов 4, что ведет к потере малогабаритности летательного аппарата и к ухудшению других его свойств, связанных увеличением диаметра используемых воздушных винтов 4.

При подлете к месту назначе»ия воздушный винт 8 горизонтальной тяги посредством соединительной разьемной муфты 7 отсоединяется от вала б двигателя 2 внутреннего сгорания и осуществляется вертикальная посадка летательного annopaта.

Рассмотрим эа счет каких факторов удается достичь улучшения эксплуатационных свойств многовинтового летательного аппарата с вертикальны л взлетом.

Но-naðâûõ, известен тот факт, что со зда; ие подьемной силы летательного аппарата за счет воздействия аэродинами вских сил при горизонтальном полете на несущую поверхность, имеющую в сечении форму профиля крыла самолета, оказывается гораздо более экономичным по сравнению с тем, когда подъемная сила создаэтсл целиком тольrо за счет работы воздушных вин ToB вертикальной тя и. О то же время в подавляющем большинстве случаев по продолжительности именно режим горизонтального полета является основным режимом работы и использования летательного аппарата. Таким образом, можно ут5

55 верждать, что наличие в предлагаемом летательном аппарате не менее одной несущей поверхности позволяет для значительной части веса летательного аппарата использовать наиболее эконоМичный способ получения подъемной силы и, следовательно, тем самым добиться улучшения Gfo эксплуатационных свойств, поскольку очевидно, что снижение расхода топлива при прочих равных условиях фактически эквивалентно либо увеличению максимальной дальности полета, либо увеличению полезной нагрузки летательного аппарата. Все эти характеристики относятся к числу важнейших эксплуатационных свойств летательного аппарата.

При этом существенно то, что использование подьемной силы крыла самолета для снижения расхода топлива в горизонтальном полете оказалось возможным фактически без увеличения габаритов летательного аппарата.

Значительное улучшение эксплуатационных свойств летательного аппарата достигается благодаря использованию для привода воздушных вин1оп вертикальной тяги бесконтактных электрических машин с высокоэнергетическими постоянными магнитами на основе редкоземельных материалов вместо газотурбинных двигателей, использованных для этих целей в прототипе.

С появлением современных мощных транзисторов, рассчитанных на напряжеп«е в сотни вольт и токи в десятки и сотни ампер, имеется возможность обеспечить упраи>ение рсжимом каждого отдельного двигателя вертикальной тяги, даже при довольно значительной его мощности, полностью электронным способом, что приводит к существенному упрощению (по крайней мере с точки зрения пользователя) всей системы управления полетом летательного аппарата, так как по существу позволяет практически полностью отказаться от использования для этих целей механических устройств в виде различного рода тяг, клапанов, трансмиссий и т.д., т.е. неизбежная сложность системы управления такой сложной механической системой; какую представляет собой летательный аппарат, в результате этого переносится с уровня механических устройств на уровень полупроводниковых устройств, При этом поскольку полупроводниковые приборы относятся к числу одних из самых надежных устройств современной техники, то отказ от использования газотурбинных двигателей для привода воздушных винтов вертикальной тяги и переход к бесконтактным электрическим двлга гелям ведет к существенному увеличению надежности системы управления, à сле2001036

5

20

50 довательно, и конструкции летательного аппарата в целом. Таким образом, поскольку при использовании электронных средств управления вместо различного рода механических устройств система управления резко упрощаетсл (так как теперь пользователь может управлять полетом летатсльнога аппарата с помощью одного устройства, представллющего собой устройство наподобие джойстика. используемого в персональных компьютерах), то это приводит к тому, что управление поле1ом летательного аппарата перестает требовать ат пилота сложной специальной профессиональной подготовки и тем самым становится доступным широкому кругу лиц, не облада1ащих специальной подготовкой, чта создает предпосылку для воэможности использования летательного аппарата предлагаемой конструкции в качестве персонального воздушного транспортного средства массового пользованил, допуска1ащего, в частности, воэможность повседневного использования его в городских условиях и способного во многих случаях (особенна при перемещении на расстояние в несколько c01 километров) заменить собой личный автомобиль, Увеличение надежности системы управления и одновременное упращенис ее конструкции (по сравнению с используемой в прототипе) эа счет отказа от большого количества различных механических устройств, требующих постоянного частого периодического контроля состояния ввиду ответственности рассматриваемого устройства, приводят к значительному сокращению эксплуатационных расходов, связанных с иаддержанисм летательного аг1парэта в работоспособном состоянии. Кроме того, снижению эксплуатационных расходов в предлагаемой конструкции летательного аппарата способствует и то, чта бесконтактные электрические машины обладают большим ресурсом (по критериям, принятым, в авиационной технике. около 20 тысяч часов). Это обстоятельство относится к числу важных улучшений эксплуатационных свойств, достигаемых в предлагаемой конструкции летательного аппарата.

Помимо рассмотренных имеетсл еще один аспект улучшения эксплуатационных характеристик в летательном аппарате предлагаемой конструкции, который состоит в следующем, Использование бескантактных электрических машин приводит к резкому упрощению всей конструкции летательного аппарата, так как теперь, когда всл система управления иере<:тала быть механической, а сделалась полностью электронной, общее количество (номенклатура) различных механических деталей, устройств и систем, используемых в конструкции аппарата, резко сократилось. По существу, летательный аппарат стал представ- л.-1ть собой раму с небольшим количествам установленных на ней однотипных устройств в виде бесконтактных электрических машин и одного двигателя внутреннего сгорания. Такое упрощение конструкции летательного аппарата ведет к увеличению его надежности и удешевлению его изготовления, Наконец, необходимо отметить еще адин важный момент, связанный с улучшением эксплуатационных свойств летательного аппарата в предлагаемой конструкции.

Поскольку в предлагаемом летательном апарарате для привода воздушных винтов вертикальной тяги используются бесконтактные электрические двигатели, которые при сваей работе создают гораздо более низкий уровень шума, чем, например, газотурбинные двигатели, то это способствует увеличению комфортности полета, что является особенно важным условием для возможности ага использования в качестве повседневнага транспортного средства личного пользования широким кругом лиц, не относящихся к категории профессиональных пилотов (при этом предполагаетсл, что снижения уровня шума, производ,1мого одним двигателем внутреннега сгорания, мажиа достичь гораздо более простыми средствами, чем может потребоваться для сниженил шума, создаваемого большим количествам тепловых двигателей, используемых длл привода воздушных винтов вертикальной тяги в прототипе).

Согласно предпочтительному варианту выполнения летательного аппарата воздушные винты 4 вертикальной тяги заключены в кожухи 10, выполненные в виде коротких отрезков труб, открытых с обеих сторон, Приr."",aíåíèå кожухов 10 имеет двоякое назн".,ление. Во-первых, их установка позволяет увеличить на 10-15 вертикальную тягу.

Во-отарых. они создают защитное ограждение вращающихся винтов, что необходимо длл снижения опасности получения травм ири случайном соприкосновении с движущимися частями конструкции.

Несмотря на то, что рассмотренные выше преимущества, которые дает использование баcK0нтактHûх электрических машин, убеждают в целесообразности их применения, однако в связи с тем, что при этом ухудшаются весовые характеристики летательного аппарата. могут возникнуть определенные сомнения в воэможности преодоления указанного недостатка. В свя2001036

55 зи с атилл целесообразно более подробно остановиться на рассмотрении указанного вопроса.

Доказательство воэможности использования бесконтактных электрических глашин для привода воздушных винтов вертикальной тяги проведем Ila примере лстательного аппарата, имеющего следующие весовые характеристики; общий оес летательного аппарата, предназначенного для перевозки одного человека, должен составлять не более 350 кг, из которых 100 кг составляет оес пилота, 50 кг приходится на вес топлива и

200 кг составляет оес пустого летательного аппарата. При оценке необходимых (требуемых) энергетических затрат исходим иэ весьма умеренных предположений, а именно считаем, что поднятие в воздух массы 4 кг может быть обеспечено при наличии двигателя, развивающего мощность 1 кВт. То;да необходимая суммарная мощность всех двигателей, обеспечивающих несбходимую вертикальную тягу, должна составлять не менее 90 кБт (360 кг/4 кг/кВт), Предположим, что общее количество всех дойгателей вертикальной тяги равно шести. Тогда каждый двигатель должен и леть мощность не и нее 15 KВт. Переходя к оценке массы бесконтактных электрических двигателей, cnocoGHLIx обеспечить полу ение укаэанной мощности, воспользуемся имеющимися данньнли об удельной массе двигателей данного типа, Так, несколько лет назад практически были реализованы бесконтактные электрические доигатели, обладающие следующими характеристиками: при общей массе двигателя вместе со схемой управления, равной 27 кг, указанный двигатель при температуре 20"С о течение 2 ч развивал мощность, равную 11 кВт, II в течение 1 мин — мощность 27 кВт, Таким образом, практически уже реализованы бесконтактныо электрические двигатели с высокоэнергетическими постоянными магнитами на основа самариевых сплавов, которые обеспечивают получение удельной массы двигателя, равной 1 кг/кВт в течение 1 мин. Переход к использованию для постоянного магнита сплава нэ основе неодима вместо сплава на основе самария дает улучшение удельной массы двигателя на 307;, т,е. удельная масса двигателя может быть доведена до 0.7 кг/кВт, Если допустить, что летательный аппарат предлагаемой конструкции используется при ограниченных условиях (например, только в зимнее время года при отрицательной температуре воздуха), то значение удельной массы двигателя, равное 0,7 кг/кВт, можно считать уже реализованным по отношению к продолжительному режиму

50 использования двигателя, достаточному для совершения полета и выработки имеющегося на борту летательного аппарата запаса топлива.

Рассмотрев удельные массовые характеристики уже реализованных на практике бесконтактных элекгрических двигателей с оысокоэнергетичными постоянными магнитами, выясним, как оцениваются перспективные значения удельной массы двигателей данного типа. Так, реализуемое значение удельной массы бесконтактных электрических машин лежит в пределах 0,30,5 кг/кВт. Основываясь на этйх оценках, примем, что удельная масса двигателей рассматриваемого типа составляет 0,5 „ /кВт.

Тогда при мощности двигателя, раонои 15 кВт, его масса вместе со схемой управления составит 7,5 кг, а общая масса всех двигателей вертикальной тяги составит 45 кг (7,5 кг х х 6).

Учитывая, что бесконтактные электрические машины имеют высокий КПД, Считаей, что при суммарной мощности на валу осех двигателей вертикальной тяги, равной 90 кВт, на валу первичного двигателя внутреннего сгорания достаточно иметь мощность, примерно равную 120 кВт, Принимая, что в качестве первичного двигателя может быть взят газотурбинный двигатель с удельной массой, равной 0,2 кг/кВт, приходим к тому, I что масса первичного двигателя внутреннеГО СГОраНИя СОСтаВИт НЕ ОоОЛЕЕ 25 KI, УЧИтЫвая, что удельнал масса электрогенератора на основе высокоэнергетичных постоянных магнитов может составлять 0,3 кг/кВт(а при интегрально л исполнении заодно с газотурбинным двигателем еще меньше), придем к тому, что масса электрогенератора составит около 30 кг. Таким образом, суммарная масса первичного двигателя внутреннего сгорания, электрогенератора и всех доигателей вертикальной тяги составит 100 кг.

При этом исходим иэ того, что для осуществления режима горизонтального полета летательного аппарата не требуются затраты дополнительной мощности от первичного двигателя внутреннего сгорания по сравнению с той, которая оказыоа"тся достаточной для осуществления реж 1ма вертикального подьема, так как при горизонтальном полете имеет место более эффективное получение подьемной силы, необходимой для удержания летательного аппарата о воздухе, и, следовательно, при подключении с по лощью соединительной муфты к валу первичного двигателя внутреннего сгорания воздушного винта горизонтальной тяги происходит естественное перераспределение мощности между воз2001836 душ!! ы!«11 винта!л!! осрт!1кап ьной !! Гориэон"

Тап bHDL Тя Г.

Таким образом, масса остальных элементов ко!!струкции летательного ",ппара- та, в!.лючап массу силовой рамы фюзеляжа, 5 воздушных о!111тоо, K36I1llbi пилота ll cL1 T(,мы упраопе!01п, долж! IB составлп ь не более

100 кг.

Рассматр!!оая оозможность удовлетворения указа!н!ому требованию, оцепим гео- 10 метрические размеры летатольного аппарата прсдпагаемой конструкции, Так, воздушны!1 винт диаметром 1 м способе!! обеспечить создание тяги, равной 4!> кг. TAким Образо>л, дпя создания тяги, равной 360 15 кг, необходи 10 установить на летатепь«!Ом аппарате восемь воздушных винтов, каждый из которых имеет диаметр, рвань!й 1 м, Если указа!!ные воздушные винты располагать в доа ряда с двух сторон от продоль1!ой 20

0cL1 летательного аппарага оплот!!ую друг к другу, то дпи!!а летатель!!Ого аппарата ссстаоит около 1,5 и (с учетом того, !To po.эр!..!в между винтами, равный 0,5 м, обеспечивает доступ к кабинз пилота), Если ширину rаб«- 25

lib! пилота принять расо!Ой 0,6 .л, То !!!ир!1!!а летател1,!!Ого аппарата составит пр!1бп!13»тельно 2,6 и (!!еобходи!ло OTIIeTLITb, ITO npu использова!!ии fiocbfILI ооэдушных !>и>!30о диа!летром 1 м каждый удельная нагр>зка II;3 30 единицу ометаемой площади !>оэуш!!Ого винта составляет при!лерно 50 кг/!л, что не выходит эа рамки удель! !ых нагрузок, встречающихся в практике), 35

Оценио размеры летательного пппэрата, приход! Iм к TOl«jj, что c)i!лмарная дп! 1 на

40 ской машины с высокоэнергетичными постоян !ы; магнитами на основе редкозем. л1,!1,IK металлов, вал которого соеди1!е!. с валом двигателя внутреннего сгорания с гор!!зонтальным расположени4Г 1 ем 00.1, C валом которого посредством саед!1!!!!гольной разьемной муфты соединен так;ке воздушный винт горизонтальной тяги, B вдоль продольной оси летательного апг!арата на силовой роме установлено не 0

"0 менее одной несущсй поверх! ости, имеющoé о и 3c;;0n»!!of«сечении форму профиля

c3:,IoncTIIoã0 крыла, ?, Летатель!!ый аппарат по п.1, отличающийся тем, что воздушные винты с верти(. Г капьным расположением осей вращения эакпю lo»l, о установленные на силовой раме KOHóõL., выполненные в виде коротких оТр зхo: труб,.открытых с обеих сторон.

Формула изобретения

1. М!НОГОВИ l10DOl1 ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ

АППАРАТ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ БЗЛГ ГОУ, ИМЕЮШИй фЮЗЕЛЯ>K, ОЫПОПНЕННЫй f3 ОИД» силовой рамы, на которой уст;!!!волен!! двигатель о!!утреннего сгорг3ния с гор гзонтальньи л располо>кением оси и !!о ме.!Ое шести двигателей с вертикальным рас!!оложенисм осе!11 Вращонип, HB валу каждогO из которых установло!! ооздуш!!ый ви!!т, ОТЛИ IBIOIÖLILICII TC, .I, ЧТО доигаТеfIИ С воОТL1 капьным расположением осей вращения выполнены о виде беско!!тлктных электрическ!1х мао!ин с flbfcoK03HO >I OTL1 !!1ымн постоянными магнита!1« на 0" нове редкоземельных металлов, которые электрически соединеньl с уcTB!IQDëåHIfûf i на силовой рама электрогеllopBTopof«, оы !опненныь! b о!>де GocKQ!ITBKTIIOA эпоктричевсех звеньев (ферм) рамочной конструкции фюзеляжа, включая все виды стоек. откосов, перемычек и т.р„, не превысит 40 м, Если в

К3НссТ00 основного конструктивного элемента силовой рамы фюэе яжа взять дюралю !I!HI!coy!0 трубу диам оом 3 см с

3опгц!!ной стЕнки, равной 0,5 см. погонный метр roropoA весит около 1 кг. то вес силовой ромы фюзеляжа составит не более 40 кг и, следовательно, на остальные элементы конструкции летательного аппарата остается пр1;мерно 60 кг.

Таким образом, проведенные приблизительные оценки показывают реальную воэможность выпал нения многовинтооогo летательного аппарата с вертикальным взлетам в соогветствии с заявляемым техническ!1!! решением, при котором ценой некоторого ухудшения весовых характеристик летательного аппарата приобретается больwoe количество весьма ценных положитель-!!ь!х качеств, в конечном счете делающих возможным создание персонального воздуш!!Ого транспортного средства, способ-! юго во многих случаях даже в городских условиях заменить собой такое наземное транcïopòíîo средство, как личный автомоби!>b, Изобретение мо>кет быть использовано при создании широко доступного летательного аппарата с верт!1кальным взлетом простой конструкции, (56) 1. Патент США М 3002712. кл, 24«-17.23, 11961, 2. Патент СШЛ M 3809902, к;1, 244-17,23, 1975.

?001836

p/ Ã Я ФУ .7

Составитель П.Халабарда

Техред М.Моргентал Коррсхтор М.Самборская

Редактор Т.10рчикова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушскав наб., 4/5

Заказ 3150

Прсизводс геенно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.гагарина. 101