Трехсредное транспортное средство - RU2743310C1

Чертежи

Показать все 7 чертежа(ей)

Описание

ТРЕХСРЕДНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО предназначено для перевозки пассажиров и багажа по воздуху. Способно производить вертикальный взлет и посадку, а также передвигаться по грунту, воде, автомобильным дорогам и прилегающим к ним территориям, что дает возможность подъезжать или подплывать к необходимым объектам, посадка и взлет возле которых не безопасны. Может использоваться гражданами в личных целях, для работы в санитарной авиации, при чрезвычайных ситуациях, на местных воздушных линиях, выполнять авиационно-химические работы и быть летательным аппаратом корабельного базирования. В уменьшенном в несколько раз от полноразмерной величины варианте, может использоваться как беспилотный летательный аппарат в различных целях. Представляет собой самолет-амфибию со способностью вертикального взлета, посадки и автоматического преобразования в наземное транспортное средство.

В результате проведенного патентного поиска выделен ближайший аналог (патент РФ №2662311 C1 B60F 5/02 от 11.07.2017 г.) из которого известен ТРАНСФОРМИРУЕМЫЙ САМОЛЕТ-АМФИБИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ, содержащий фюзеляж с пассажирской кабиной и кабиной летчика. Убирающиеся передние и задние колеса шасси с лыжами. Убирающееся основное шасси с лыжами, состоящее из двух ног с парами колес, направляющими рамами и механизмами их уборки и выпуска, расположенными в боковых отсеках фюзеляжа, между пассажирской кабиной и кабиной летчика. Содержит складывающиеся правую и левую плоскости крыла и двухкилевую хвостовую часть, разъемно соединенную с фюзеляжем при помощи шарниров. Два окна над пилотской кабиной для перископического наблюдения впереди лежащей местности. Имеет четыре винтомоторных установки, способных принимать горизонтальное или вертикальное положение и дающие возможность вертикального взлета и посадки, а также горизонтального полета самолетным способом. Две винтомоторные установки расположены впереди плоскостей крыла на пилонах и две на концах поворотных кронштейнов в хвостовой части. С винтомоторной установкой в верхней задней части фюзеляжа и с днищем, приспособленным для движения по водной поверхности. Плоскости крыла снабжены передними и задними подкосами и совместно с хвостовой частью с управляемым отклоняющимся стабилизатором и поворачивающимися кронштейнами задних винтомоторных установок, выполнены с возможностью складывания при помощи тросовых механизмов для образования наземного транспортного средства. Передние и задние колеса шасси в выпущенном положении способны поворачиваться в горизонтальной плоскости на триста шестьдесят градусов. Основные колеса шасси имеют электрический привод и вместе с передними и задними колесами дают возможность конструкции разворачиваться на месте, вокруг своей вертикальной оси на триста шестьдесят градусов на твердой поверхности.

Целью изобретения является создание транспортного средства с улучшенными эксплуатационными характеристиками объединенных возможностей самолета-амфибии, квадрокоптера и автомобиля, что ускоряет процесс перемещения пассажиров, багажа и груза из одной точки в другую, не зависимо от местных условий, за исключением чрезвычайных случаев.

Поставленная задача достигается тем, что оно выполнено:

1. С четырьмя, квадратно расположенными винтомоторными установками, способными принимать вертикальное или горизонтальное положения, дающими возможность горизонтального полета самолетным способом и вертикального взлета и посадки. Квадратное расположение несущих винтомоторных установок обеспечивает лучшую устойчивость и управляемость при вертикальном взлете и посадке, а также возможность выполнения вертикальной вынужденной посадки в случае отказа одного из двигателей.

2. Со способностью плоскостей крыла и двухкилевой хвостовой части, с управляемым стабилизатором и отклоняемыми кронштейнами боковых винтомоторных установок, автоматически складываться при помощи тросовых механизмов в более компактное, сложенное положение с пониженным центром тяжести, перемещенным на основные колеса шасси, что повышает устойчивость и управляемость при передвижении по грунту, автомобильным дорогам и прилегающим к ним территориям.

3. С отсутствием всех лыж, по причине ненадобности, что облегчает и упрощает конструкцию и увеличивает скорость полета самолетным способом.

4. С винтомоторной установкой, расположенной в верхней задней части фюзеляжа, предназначенной для разгона из режима висения до минимально необходимой скорости горизонтального полета самолетным способом, для перевода винтомоторных установок в горизонтальное положение, для движения по водной поверхности и горизонтального взлета и посадки на ней, а также для совершения управляемой вертикальной вынужденной посадки, в случае отказа одного из двигателей.

5. С двумя окнами над кабиной летчика, дающими возможность более низкого, перископического обзора впереди лежащей местности.

Конструкция ТРЕХСРЕДНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА представлена на фигурах 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и состоит из складывающихся плоскостей крыла, на каждой из которых размещена винтомоторная установка с отклоняющим механизмом 1 фиг. 1, 2, 3. Каждая плоскость крыла состоит из коренной 2, центральной 3 и концевой 4 секций, фиг. 1 и 3, в своей нижней части шарнирно соединенных между собой стыковочными узлами 5 и 6. Концевая секция 4 снабжена щелевым элероном 7 фиг. 1. Центральная секция 3 снабжена щелевыми закрылками 8 и 9 фиг. 1 и имеет два шарнирных стыковочных узла, передний 10 и задний 11 фиг. 2 и 3, представляющие собой пару выступающих вниз кронштейнов, для шарнирного соединения с верхней частью переднего 12 и заднего 13 подкосов крыла. В передней части центральных секций крыла 3 находятся удлиненные кронштейны 14 фиг. 1, 2, состоящие из двух плоских силовых элементов, расположенных ребрами навстречу набегающему воздушному потоку и направленные под углом вперед и в стороны, где на схождении их концов находится одна из двух передних винтомоторных установок 1. Они образуют вместе с двумя задними несущими винтомоторными установками, своим расположением в плане квадрат, с пересечением диагоналей в центре тяжести всей конструкции. Коренные секции 2 имеют шарнирные стыковочные узлы 15 фиг. 1 и 3, для соединения с фюзеляжем и в них могут располагаться топливные баки или аккумуляторы. Фюзеляж представляет собой конструкцию обтекаемой формы для движения по воздуху фиг. 2, с днищем для движения по водной поверхности и имеет двухместную кабину летчика 16 и трехместную пассажирскую кабину 17, соединенные между собой проходом. Над кабиной летчика фюзеляж имеет люк 18 и два обтекаемой формы окна 19, для перископического обзора впереди лежащей местности фиг. 1, 2, 3. В носовой части фюзеляжа размещаются аккумуляторы или багажник. Кабина летчика и пассажирская кабины имеют двери с каждой стороны. Наружная боковая часть фюзеляжа, с каждой стороны, имеет по два шарнирных стыковочных узла, передний 20 и задний 21 фиг. 2, для шарнирного соединения с нижней частью передних 12 и задних 13 подкосов крыла. Для соединения с хвостовой частью 22, верхняя задняя часть фюзеляжа с каждой стороны имеет по одному поперечному шарнирному стыковочному узлу 23 фиг. 2, расположенному на схождении вертикального 24 и горизонтального 25 фиг. 4 силовых элементов конструкции. Днище фюзеляжа имеет ниши, где располагаются передние, задние и основные колеса шасси в убранном положении. В верхней задней части фюзеляжа расположена задняя винтомоторная установка 26 фиг. 1, 2. Хвостовая часть 22 представляет собой двухкилевую конструкцию, соединенную между собой разъединяющимся продолжением нижней, задней части фюзеляжа. В своей задней нижней части кили соединены между собой осью 27, на которой находится основной отклоняющийся стабилизатор 28 фиг. 1 с двумя боковыми, шарнирно с ним соединенными, отклоняющимися параллельно килям секциями 29. Стабилизатор отклоняется вниз на 20 градусов и имеет руль высоты 30. Кили имеют по рулю направления 31 фиг. 2. Отклонение стабилизатора необходимо для складывания хвостовой части и компактного расположения ее над сложенными плоскостями крыла. Каждый киль имеет в своей передней верхней части поперечный, осевой стыковочный узел 23 фиг. 2 для соединения с фюзеляжем, а также по верхнему 32 фиг. 1 и нижнему 33 фиг. 2 осевому стыковочному узлу, для соединения с отклоняющимися кронштейнами 34 фиг. 1, 2, 6 задних винтомоторных установок. В центральной боковой части каждого киля имеется шарнирный узел 35 для крепления механизма управления кронштейнами 36 фиг. 2. Передние и задние опоры шасси состоят из колес, вертикальных стоек 37 фиг. 2, позволяющих им поворачиваться в горизонтальной плоскости на 360 градусов и имеют механизмы уборки - выпуска и амортизации. Основные опоры шасси состоят из правой и левой ноги и принимают на себя в работе основную часть нагрузки. Каждая нога состоит из пары ведущих колес, направляющей рамы 38 фиг. 2, механизмов уборки -выпуска и амортизации. Шасси позволяет конструкции разворачиваться на месте, вокруг своей вертикальной оси.

Трансформирование или сворачивание частей конструкции с целью уменьшения размеров и преобразования в наземное транспортное средство происходит в следующем порядке: Первоначально передние винтомоторные установки занимают горизонтальное положение, затем концевая секция крыла фиг. 4, при помощи тросового механизма, расположенного в коренной секции, поворачивается вокруг шарнирного стыковочного узла, прижимаясь к нижней стороне центральной секции крыла. Центральная секция крыла разъединяется с коренной секцией, поворачиваясь вокруг шарнирного стыковочного узла, сближается с ней нижними сторонами, занимая при этом вертикальное положение и совмещаясь с габаритами фюзеляжа. Аналогично складывается и вторая плоскость крыла. После этого хвостовая часть разъединяется с фюзеляжем и при помощи механизма, расположенного в левом киле и троса 38 фиг. 1 и 2, идущего от верхней концовки левого киля до закрепления на верхней поверхности центральной секции левой плоскости крыла, поворачивается вверх, вокруг осевых стыковочных узлов, до касания стабилизатором сложенных коренных и центральных секций крыла. Другой конец троса в это время удлиняется от закрепления 40 фиг. 2, 6 на фюзеляже. Затем стабилизатор отклоняется, опуская при этом хвостовую часть на специальные упоры 39 фиг. 5, выходящие из центральных секций крыла, на которые сам и ложится. Боковые секции стабилизатора 29 под собственным весом поворачиваются на шарнирных соединениях вниз, параллельно килям. После этого, левый и правый поворотные кронштейны боковых винтомоторных установок, находясь в перевернутом положении, при помощи механизмов поворачиваются на осевых стыковочных узлах и прижимаются к нижней стороне опущенных боковых секций стабилизатора.

Трансформация или разворачивание конструкции в рабочее положение для полетов, происходит в обратном порядке.

В полете, подъемная сила крыла или вертикальных винтомоторных установок удерживает секции крыла в развернутом положении, где они фиксируются тросовыми механизмами. Хвостовая часть, с каждой стороны, после раскладывания крыла фиксируется автоматическими замками. При полномасштабных размерах фюзеляж имеет водоизмещение своей нижней части, от днища до нижних шарниров подкосов крыла - семь кубических метров. Ширина - два метра шестьдесят сантиметров, длина - восемь метров, что обеспечивает хорошую плавучесть и устойчивость. Форма днища дает возможность горизонтального взлета и посадки на водной поверхности.

Конструкция в сложенном положении сбоку и сзади представлена на фигурах 6 и 7.

Технический результат реализации изобретения заключается в улучшении эксплуатационных качеств и повышении надежности ранее представленного изобретения, патент РФ №2662311, ТРАНСФОРМИРУЕМЫЙ САМОЛЕТ-АМФИБИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ.

Представленное устройство ТРЕХСРЕДНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО можно осуществить промышленным способом, с использованием стандартного оборудования.

Реферат

Изобретение относится к амфибийным транспортным средствам, которые способны трансформироваться в летательные аппараты самолетного типа. Трехсредное транспортное средство содержит кабину летчика и пассажирскую кабину, заднюю винтомоторную установку, убирающиеся передние и задние колеса шасси, складывающиеся правую и левую плоскости крыла с хвостовой частью при помощи тросовых механизмов для образования наземного транспортного средства. Основное шасси расположено в центре фюзеляжа и состоит из двух убирающихся ног с парами колес. Плоскости крыла снабжены передними и задними подкосами, винтомоторными установками, расположенными в передней части центральных секций крыла на удлиненных кронштейнах и способными принимать горизонтальное или вертикальное положение. Двухкилевая хвостовая часть с боковых сторон на поворотных кронштейнах имеет по винтомоторной установке, выполненной с возможностью принимать вертикальное или горизонтальное положение. Обеспечивается возможность передвижения по грунту, воде и воздуху с вертикальным взлетом и посадкой, а также по автомобильным дорогам и территориям населенных пунктов. 7 ил.

Формула