Способ осуществления взлета без разбега или посадки без пробега конвертоплана

СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ВЗЛТА БЕЗ РАЗБЕГА ИЛИ ПОСАДКИ БЕЗ ПРОБЕГА КОНВЕРТОПЛАНА Изобретение относится к авиации, а именно к винтокрылым летательным аппаратам с поворотными тяговыми винтами, используемыми как подъмные винты при взлте и посадке. Способ осуществления взлта без разбега или посадки без пробега конвертоплана с поворотными в вертикальной плоскости симметрии конвертоплана крыльями и хвостовым оперением, с установленными перед крыльями и закреплнными на них вращающимися тянущими воздушными винтами выполняют следующим образом. Крылья и хвостовое оперение перед взлтом или посадкой поворачивают соответственно до взлтного или посадочного положения. В процессе взлта или посадки крылья и хвостовое оперение синхронно поворачивают, постоянно удерживая их при этом в воздушном потоке, создаваемом вращающимися тянущими воздушными винтами. Балансировку и управление конвертоплана по тангажу и курсу в процессе взлта или посадки осуществляют с помощью обдуваемого от вращающихся тянущих воздушных винтов хвостового оперения.RU-C1-2264951 ХАЧАПУРИДЗЕ АВТАНДИЛ ЗУРАБОВИЧ (RU) 017692 Область техники, к которой относится изобретение Изобретение относится к авиации, а именно к винтокрылым летательным аппаратам с поворотными тяговыми винтами, используемыми как подъмные винты при взлте и посадке. Сведения о предшествующем уровне техники Интерес к аппаратам с вертикальным или укороченным взлтом/посадкой появился у компанииCanadair в 1956 году, а в 1963 году начались разработки, воплотившиеся в самолте Canadair CL-84. Он обладал традиционным фюзеляжем с местами для двух членов экипажа и внутренним отсеком для испытательного оборудования или для 12 солдат. Крылья были способны поворачиваться на угол до 100, что обеспечивало возможность лететь не только вперд, но и назад со скоростью 56 км/ч или зависать на месте. Были применены щитки Крюгера совместно с щелевыми закрылками, расположенными по всему размаху крыла, которые также могли использоваться дифференциально в качестве элеронов. При углах поворота до 30 стабилизатор поворачивался синхронно с крылом, что обеспечивалось внутренней связью, но при больших углах хвостовой стабилизатор возвращался к нулевому отклонению. На малых скоростях или в режиме зависания балансировка и управление конвертопланом осуществляются с помощью двух небольших пропеллеров, установленных на конце фюзеляжа. Первый полт с зависанием был выполнен 7 мая 1965 г. Аппарат набрал 145 полтных часов, прежде чем разбился 12 сентября 1967 г. Однако канадское Министерство обороны заказало три экземпляра улучшенного самолта CL-84-1 (армейское обозначение в Канаде - CX-84) с турбовинтовыми двигателями Lycoming LTC1K-4A мощностью 1119 кВт вместо прежних мощностью 1044 кВт, которыми был оснащн опытный самолт. Также была увеличена вместимость внутренних топливных баков и добавлены две точки внешней подвески. Первый экземпляр СХ-84 поднялся в воздух 19 февраля 1970 г. В феврале 1972 г. самолт совершил несколько посадок на корабль управления системы подводного наблюдения "Гуам" и был отправлен в Патуксент Ривер в июле 1973 г. для углублнных испытаний, но спустя месяц разбился. Эта программа была завершена на втором самолте и включала морские испытания системы подводного наблюдения на борту корабля "Гуадалканал" в марте 1974 г. В 1964 году после многочисленных исследований конструкторов, аэродинамиков и инженеровпрочнистов американская фирма Hiller выпустила военно-транспортный летательный аппарат XC-142A,оснащнный поворотным крылом размахом 20,6 м с предкрылками и закрылками, которые крепились к фюзеляжу на шарнирах. Синхронный механизм обеспечивал поворот крыла на угол до 106. На крыле были размещены четыре турбовинтовых двигателя, развивавшие при взлте мощность 2850 л.с. В горизонтальном полте средние двигатели отключались. Особый прибор выдавал данные (в зависимости от угла установки крыла) для системы управления. В носовой части машины располагалась кабина пилотов,двухместная, с катапультируемыми креслами.XC-142A мог взлетать и производить посадку и по-самолтному, но в этом случае его взлтную массу приходилось увеличивать за счт дополнительного запаса топлива. Конвертоплан Bell V-22 Osprey, сочетающий отдельные возможности самолта и вертолта, разрабатывался в США более 30 лет компаниями Boeing и Bell и находится на вооружении корпуса морской пехоты США и ВМС США. Летательный аппарат оснащн двумя двигателями Allison T406, расположенными на концах крыла в гондолах, которые могут поворачиваться почти на 98. Винты с тремя трапециевидными лопастями связаны между собой синхронизирующим валом, который проходит внутри крыла. Данный вал также обеспечивает возможность посадки летательного аппарата на одном двигателе. С целью уменьшения массы конструкции около 70% (5700 кг) аппарат выполнен из композитных материалов на основе угле- и стеклопластиков с эпоксидными связующими, что делает его на четверть легче металлического аналога. В данных летательных аппаратах реализованы два основных способа (а также их комбинации) осуществления взлта (посадки) конвертопланов самолтной схемы, оснащнных воздушными винтами,расположенными перед крылом путм поворота воздушных винтов на Bell V-22 Osprey (Бэл V-22 Оспри, см. материалы из Википедии - свободной энциклопедии, Интернет, адрес: http://ru.wikipedia.org/wiki/HV-22) [1]; путм поворота крыла с воздушными винтами на ХС-142 А (см. Интернет, адрес:http://rutube.ru/tracks/3157127.html) [2] и на Canadair CL-84 (Канадаир СЛ-84, см. материалы из Википедии - свободной энциклопедии, Интернет, адрес: http://en.wikipedia.org/wiki/CanadairCL-84) [3]. Оба указанных способа предполагают следующее: взлт (посадка) происходит путм превышения (уравнивания) общей силы тяги от воздушных винтов над общим весом конвертоплана; балансировка и управление конвертопланом в продольном канале (по тангажу) на около нулевых и малых скоростях движения обеспечивается путм перемещения вектора силы тяги от каждого воздушного винта по плоскости его вращения, т.е. изменением циклического шага воздушного винта, как на BellV-22 Osprey [1], или путм изменения силы тяги от дополнительного воздушного винта, расположенного в хвостовой части конвертоплана, например, как на XC-142A [2], или от двух дополнительных воздуш-1 017692 ных винтов, установленных на конце фюзеляжа в Canadair CL-84 [3]. Оба вышеописанных способа (или их комбинации), взлт и посадка конвертоплана с обеспечением балансировки и управления подобным путм, присущи вертолтам и их применение в конвертопланах самолтной схемы приводит к усложнению конструкции, увеличению его массы, а также к уменьшению общей наджности и ресурсов соответствующих систем. Ввиду этих причин данные конвертопланы не в полной мере используют преимущества самолтной схемы по скорости и дальности полта, а также по простоте, наджности и ресурсам систем балансировки и управления. Наиболее близким аналогом (прототипом) изобретения является способ осуществления взлта без разбега или посадки без пробега конвертоплана [3] с поворотными в вертикальной плоскости симметрии конвертоплана крыльями и хвостовым оперением, с установленными перед крыльями и закрепленными на них вращающимися тянущими воздушными винтами, при котором осуществляют балансировку и управление конвертопланом по тангажу и курсу. В известном способе [3] балансировку и управление конвертопланом по тангажу и курсу в процессе взлета и посадки осуществляют с помощью двух балансировочных винтов, расположенных на конце фюзеляжа, вертолтным способом. К недостаткам прототипа относится сложность конструкции аппаратов, реализующих указанный способ, наличие на конце фюзеляжа балансировочных винтов приводит к увеличению массы конвертоплана, а также к уменьшению общей наджности и ресурсов соответствующих систем. Сущность изобретения Предлагаемый способ обеспечивает взлт и посадку, а также балансировку и управление конвертопланом самолтной схемы тем, что для создания на режимах его взлта (посадки) необходимой суммарной силы, преимущественно направленной вертикально вверх и превышающей или равной общей массе конвертоплана, кроме непосредственной силы тяги от воздушных винтов, в значительной степени используют и подъмную силу от крыла, создаваемую обдувкой крыла воздушным скоростным потоком от указанных воздушных винтов, а балансировка и управление конвертопланом в продольном канале по тангажу и курсу обеспечивается классическим самолтным хвостовым оперением, находящимся в зоне воздушного скоростного потока от указанных воздушных винтов на всех этапах взлта, посадки и полта конвертоплана. Сущность изобретения состоит в том, что в способе осуществления взлта без разбега или посадки без пробега конвертоплана с поворотными в вертикальной плоскости симметрии конвертоплана крыльями и хвостовым оперением, с установленными перед крыльями и закреплнными на них вращающимися тянущими воздушными винтами, при котором осуществляют балансировку и управление конвертопланом по тангажу и курсу, крылья и хвостовое оперение перед взлтом или посадкой поворачивают соответственно до взлтного или посадочного положения, а в процессе взлта или посадки крылья и хвостовое оперение синхронно поворачивают, постоянно удерживая их при этом в воздушном потоке, создаваемом вращающимися тянущими воздушными винтами, причм балансировку и управление конвертоплана по тангажу и курсу осуществляют с помощью обдуваемого от вращающихся тянущих воздушных винтов хвостового оперения. Перечень фигур Способ поясняется чертежами, на которых изображено: на фиг. 1 - конвертоплан спереди (вид спереди); на фиг. 2 - конвертоплан сбоку (вид сбоку); на фиг. 3 - конвертоплан сверху (вид сверху); на фиг. 4 - конвертоплан сбоку (вид сбоку) в процессе полта; на фиг. 5 - конвертоплан сбоку (вид сбоку) в процессе взлта или посадки; на фиг. 6 - конвертоплан сбоку (вид сбоку) в начале взлта (без отрыва от земли). Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Изобретение может быть реализовано с использованием следующей конструкции конвертоплана. Конвертоплан содержит крылья 1, установленные в верхней части фюзеляжа 5, с классическими элементами механизации 2, с расположенными перед крыльями и закреплнными на них двигателями 3 с воздушными винтами 4, установленными в верхней части фюзеляжа 5, с хвостовым оперением, состоящим из горизонтального оперения 6, например цельно-поворотного (ЦПГО), и вертикального оперения 7, например двухкилевого типа, с рулями направления 8. Крыло с двигателями с воздушными винтами и хвостовое оперение конвертоплана имеют такое взаиморасположение, что при повороте крыла на некоторый угол, достаточный для получения необходимой для взлта или посадки суммарной силы R, направленной преимущественно вертикально вверх(складывающейся из силы тяги от воздушных винтов X и из подъмной силы Y от крыла, возникающей вследствие обдувки крыла воздушным скоростным потоком от указанных воздушных винтов), при взлте превышающей или равной общей массе конвертоплана, а при посадке - не превышающей общей массы конвертоплана, все элементы хвостового оперения на всех этапах, как взлта, так и посадки, удерживаются в зоне воздушного скоростного потока от указанных воздушных винтов. Это дат возможность обеспечить балансировку и управление конвертопланом по тангажу и курсу хвостовым оперением таким-2 017692 же способом, как это обычно делается в процессе полта самолта. Техническим результатом способа является возможность использования более простой конструкции конвертоплана, имеющего меньший вес, а также за счт отсутствия необходимости в дополнительных воздушных винтах, устанавливаемых на конце фюзеляжа, создающих дополнительное сопротивление движению конвертоплана в полте, увеличение скоростных характеристик конвертоплана и дальность его полта. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ осуществления взлта без разбега или посадки без пробега конвертоплана с поворотными в вертикальной плоскости симметрии конвертоплана крыльями и хвостовым оперением, с установленными перед крыльями и закреплнными на них вращающимися тянущими воздушными винтами, при котором осуществляют балансировку и управление конвертопланом по тангажу и курсу, отличающийся тем,что крылья и хвостовое оперение перед взлтом или посадкой поворачивают соответственно до взлтного или посадочного положения, а в процессе взлта или посадки крылья и хвостовое оперение синхронно поворачивают, постоянно удерживая их при этом в воздушном потоке, создаваемом вращающимися тянущими воздушными винтами, причм балансировку и управление конвертоплана по тангажу и курсу осуществляют с помощью обдуваемого от вращающихся тянущих воздушных винтов хвостового оперения.