петраплан

Формула изобретения

Полифюзеляжный самолет, имеющий не менее трех фюзеляжей, снабженный крылом, двигателями, пилотской кабиной, отличающийся тем, что фюзеляжи расположены в двух горизонтальных плоскостях, при этом основное крыло расположено между верхними и нижними фюзеляжами, а два фюзеляжа, размещенные в одной плоскости, параллельны относительно друг друга и установлены на расстоянии между собой и соединены одним или несколькими крыльями, часть из которых выполнена в виде решетчатых крыльев с планами, имеющими фиксированный угол атаки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к авиационной технике, точнее к полифюзеляжным самолетам.

Известен двухфюзеляжный самолет, у которого фюзеляжи расположены параллельно и соединены крылом и горизонтальным стабилизатором, при этом крыло подвижно (патент США N 3737121, кл. B 64 C 1/02, 3-38, 1973).

Основным недостатком данной конструкции является сложность изменения положения крыла при сохранении параллельности двух корпусов самолета. Кроме того, такая конструкция требует значительного увеличения массы самолета, исходя из надежности и прочности поворотного механизма всего крыла, являющегося основной несущей поверхностью двухфюзеляжного самолета.

Известен самолет, имеющий основной фюзеляж - гондолу (грузопилотский фюзеляж) и дополнительные фюзеляжи-гондолы (пассажирские), которые крепятся к крылу самолета снизу при помощи разъемных соединений (разъемных замков) и являются сменными. Двигатели размещены только на основном фюзеляже, а дополнительные фюзеляжи могут отцепляться во время полета самолета и совершать спуск при помощи парашютов (авт. св. РФ N 1819800 от 16.12.93).

Необходимо отметить, что крепление дополнительных фюзеляжей к крылу приводит к значительным нагрузкам на крыло, а при несимметричной отцепке дополнительных фюзеляжей нарушается равновесие самолета, ухудшаются его управление и аэродинамические характеристики.

Известен проект двухфюзеляжного (или триплана) самолета "Геракл" (разработка НПО "Молния", Россия), макет которого был впервые показан на авиационно-космическом салоне в Ле Бурже в 1993 г. Подробное описание данного самолета дано в журнале "Вестник воздушного флота" (N 1-2, 1995). Триплан имеет основное крыло с размахом 90 м, установленное почти по середине самолета, и несущее крыло малого удлинения, установленное спереди. Оба крыла расположены над фюзеляжами, а два киля соединены между собой при помощи горизонтального стабилизатора, расположенного значительно выше основного крыла. Между фюзеляжами снизу к основному и несущему крыльям крепится транспортируемый контейнер с перевозимым грузом.

К недостаткам данной схемы относится способ крепления груза снизу к крыльям, тем более в двух точках, что требует усиления как узлов крепления, так и самого контейнера, масса которого с грузом составляет от 300 до 500 т. Такая нагрузка на два крыла с пролетом между фюзеляжами в 10 м требует значительного усиления и самих крыльев, так как удержать в двух точках массу в 300-500 т и длиной до 50-70 м при полете со скоростью до 700 км/ч представляется проблематичным.

Наиболее близким по общим признакам к изобретению является проект авиастроительной компании "Мессершмитт-Белком-Блрм" аэробуса А640-112 (журнал "Техника молодежи", N 12, с. 48, 1989). Данный аэробус, как и "Геракл", имеет два фюзеляжа и шесть двигателей, установленных на крыле. Отличие заключается в том, что между фюзеляжами установлен топливный бак вместо грузового контейнера. При этом бак установлен не под крылом, а на крыле и имеет еще два крепления: одно между фюзеляжами, а другое на стабилизаторе, что позволяет иметь жесткую и надежную систему крепления. Однако "Геракл" имеет перед аэробусом А640-112 преимущество с точки зрения наличия несущего крыла, установленного в носовой части самолета и не позволяющего свалиться ему в штопор.

Для устранения или уменьшения вышеперечисленных недостатков полифюзеляжных самолетов и расширения их возможностей предлагается полифюзеляжный самолет "петраплан", состоящий не менее чем из трех фюзеляжей, расположенных в двух горизонтальных плоскостях, при этом основное крыло расположено между верхними и нижними фюзеляжами, а два нижних фюзеляжа соединены передним крылом и снабжены стабилизаторами, которые выполнены в виде моно- или полиплановых крыльев, включая решетчатые крылья, имеющие планы с фиксированным углом атаки.

На фиг. 1 показан трехфюзеляжный петраплан; на фиг. 2 - четырехфюзеляжный, где 1 - нижний фюзеляж, 2 - верхний фюзеляж, 3 - основное крыло, 4 - двигатель, 5 - несущее крыло, 6 - стабилизатор, 7 - киль.

Петраплан может иметь различное количество фюзеляжей, что показано на фиг. 1 и 2. В первом случае верхний фюзеляж установлен симметрично относительно двух нижних, во втором фюзеляжи установлены друг над другом. Основное крыло 3 проходит между нижними 1 и верхними 2 фюзеляжами. На крыле установлены двигатели 4, которые могут быть установлены и на фюзеляжах. На участке между двумя фюзеляжами, расположенными в горизонтальной плоскости, основное крыло 3 может быть моно- или полиплановым в виде решетчатого крыла.

В передней части петраплана установлено решетчатое крыло 5 с фиксированными планами, имеющими определенный угол атаки, что улучшает стабилизацию самолета и не позволяет ему свалиться в штопор. На данное крыло крепится верхний фюзеляж, установленный симметрично относительно двух нижних, что показано на фиг.1. Кроме того, верхний фюзеляж крепится к стабилизатору 5, а при малой длине верхнего фюзеляжа для его крепления устанавливается дополнительное крыло или опора.

Решетчатые крылья, как показали исследования, проведенные в Военной воздушно-инженерной академии, обладают хорошими аэродинамическими качествами и прочностными характеристиками ("Решетчатые крылья. /Под ред. С.М. Белоцерковского, М.: Машиностроение, 1985). Использование таких крыльев в петраплане позволяет создать новый тип самолетов грузового, грузо-пассажирского, пассажирского вариантов. Взлет, полет и посадка петрапланов аналогичны таким же операциям, осуществляемым на аэробусах или тяжелых самолетах типа "Руслан" и "Мария". Кроме того, использование таких самолетов позволяет увеличить авиационные перевозки при уменьшении необходимых площадей, используемых при эксплуатации таких самолетов, как Ан-124 и Ан-225.