Результат интеллектуальной деятельности: САМОЛЕТ-АМФИБИЯ (СА)

Устройство относится к авиационной технике и может использоваться в гидроавиации.

Известен СА (1), содержащий фюзеляж - лодку с грузовым люком, крыло, силовую установку, закрепленную над фюзеляжем с возможностью изменения угла установки, горизонтальное и вертикальное оперения. Сам СА выполнен по схеме "утка" с двухкилевым вертикальным оперением, а грузовой люк расположен между килями.

Несмотря на расположение грузового люка выше ватерлинии, он все же расположен близко к воде и при наличии волнения на акватории, практически им пользоваться невозможно из-за попадания воды вовнутрь. Для исключения попадания воды вовнутрь необходима установка дополнительной перегородки - порога в проеме люка высотой до верхнего предела волны, что создаст неудобство при переваливании грузов и перешагивании пассажирами через этот порог. К тому же уменьшаются размеры люка в свету, что сказывается на ограничении размеров транспортируемых грузов.

Известна схема СА (2), взятая за прототип и содержащая лодку с сужением в кормовой части, хвостовое оперение и грузовой люк, в которой кормовая часть лодки выполнена с приподнятой законцовкой до высоты предельной волны для летательного аппарата (ЛА), при этом под грузовым люком расположен грузовой трап, выполненный подвижно-поворотно таким образом, что его верхняя кромка является нижней кромкой грузового люка.

Недостатком устройства является большие вырезы под створки, где их необходимо разбивать на секции, что в итоге усложняет управление ими. Нижняя створка "грузовой трап" врезается в днище лодки, что требует значительных весовых затрат на этот разъем. При посадке на воду на второй редан, на последнем возникают значительные перегрузки, которые должны передаваться от грузового трапа на лодку, и на это необходимы весовые затраты на прочность, как самого трапа, так всей законцовки кормы.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и снижение веса.

Сущность заявленного устройства в том, что в СА, содержащем лодку с двумя реданами, с сужением в кормовой части и с приподнятой законцовкой до высоты предельной волны летательного аппарата, хвостовое оперение, грузовой люк и трап, грузовой люк выполнен в перегородке последнего шпангоута кормовой части лодки и закрыт обтекателем, образованным двумя створками, закрепленными подвижно-поворотно, при этом нижняя часть перегородки переходит во второй редан, а нижняя створка обтекателя выполнена в виде трапа и имеет внешние обводы с переменной поперечной килеватостью, угол которой уменьшается по длине створки от угла килеватости днища лодки на втором редане до нуля на законцовке обтекателя.

Створки обтекателя отклоняются на различных эксплуатационных режимах самолета.

Выполнение перегородки за днищем лодки с переходом ее во второй редан позволяет уменьшить весовые затраты как лодки, так и всей законцовки, поскольку нет разъема ни по днищу лодки, ни но корпусу лодки, а при посадке на второй редан нагрузка воспринимается непосредственно днищем в районе этого редана, т.е. корпусом лодки.

Исполнение нижней части обтекателя с киловатостью смягчает его вход в воду при посадке, что уменьшает на нем нагрузки и возможное его исполнение с меньшими весовыми затратами.

Выполнение грузового люка в перегородке последнего шпангоута кормовой части лодки в плоскости, перпендикулярной оси самолета, и закрывание его обтекателем дает уменьшение весовых затрат на всей конструкции, находящейся за плоскостью перегородки, за счет упрощения конструкции (уменьшения контура вырезов, управления створок, отсутствия силовых боковых панелей).

Сущность заявляемого устройства поясняется прилагаемыми чертежами, где:
на фиг. 1 показан вид сбоку на СА;
на фиг. 2 - плановая проекция СА;
на фиг. 3 - сечение А-А в плоскости симметрии СА в его кормовой части;
на фиг. 4 - совмещенные сечения по обтекателю;
на фиг. 5 - схема открывания люка и створок обтекателя;
на фиг. 6 - вид Б по полету на перегородку.

Устройство содержит лодку 1, крыло 2, силовую установку 3, шасси 4 и хвостовое оперение 5. Перегородка 6 выполнена в виде усиленного шпангоута, расположенного за днищем 7, и в своей нижней части переходит во второй редан 8. Перегородка 6 (фиг. 3) содержит люк 9, закрываемый крышкой 10, выполненной сферической, поскольку воспринимает нагрузки от избыточного давления воздуха гермокабины; крышка 10 установлена на двух парах кронштейнов 11 и 12 подвижно-поворотно с осью вращения 13 и управляется гидроприводом 14, закрепленным неподвижной частью к кронштейну 15, а подвижной частью - к кронштейну 16. Обтекатель 17 выполнен с сужением и состоит из двух половин - створок. Нижняя створка 18 выполнена в виде трапа с силовым полом 19 для прохода пассажиров и погрузки грузов, она установлена подвижно-поворотно на двух парах кронштейнов 20 и 21с осью вращения 22 и управляется гидроприводами 23, закрепленными на перегородке 6 через кронштейны 24 с одной стороны и к бортам нижней створки 18 через кронштейны 25. Обводы нижней поверхности этой створки 18 (фиг. 4) выполнены с поперечной килеватостью у перегородки 6 (у второго редана), как у днища лодки 7, и с уменьшением угла килеватости до нуля на законцовке, что благоприятствует ее входу в воду. Для улучшения гидродинамических нагрузок при погружении обтекателя 17 в воду внешняя поверхность нижней створки 18 выполнена килеватой. Верхняя створка 26 установлена подвижно-поворотно на двух парах кронштейнов 27 и 28 с осью вращения 29, вынесенных в поток, и управляется гидроприводом 30, который установлен по оси ЛА сверху на корпусе лодки 1 через кронштейн 31, и своей подвижной частью соединен с кронштейном 32, закрепленным на верхней створке 26, и закрыт от потока кожухом 33. Герметизация обтекателя 17 выполнена в плоскости стыка его с перегородкой 6, а также по контуру стыка верхней 26 и нижней 18 створок при помощи типового шланга герметизации 34, путем приклеивания его к одной из сторон стыка.

При эксплуатации самолета на воде, при волнении на акватории, нижняя створка 18 закрыта и при работе гидроприводов 14 и 30 верхняя створка 26 поворачивается относительно оси вращения 29, а крышка 10 поворачивается относительно оси вращения 13 до тех пор, пока не будет образован достаточный проход для посадки пассажиров и погрузки грузов между крышкой 10 и полом 19. При работе гидроприводов 14 и 30 в противоположном направлении крышка 10 и створка 26 опускаются в исходное положение.

При отсутствии волнения на акватории, или при стоянке СА на суше, при включении гидропривода 23 нижняя створка 18 отклоняется вокруг оси 22 на угол, приемлемый для проведения работ. Одновременно включаются в работу гидроприводы 14 и 30, которые отклоняют крышку 10 вокруг оси 13 и верхнюю створку 26 вокруг оси 29 до образования достаточного пространства между полом 19 и крышкой 10. Возможно частичное открытие створок обтекателя 17 и крышки 10 с обеспечением достаточного расстояния между полом 19 и крышкой 10 для выполнения операций по сбросу груза и десанта при движении СА, как по воде, так и в воздухе.

Заявленное устройство может быть реализовано на существующих самолетах-амфибиях при их последующей модернизации, а также во вновь разрабатываемых СА по существующей технологии и из применяемых материалов без существенного изменения форм обтекания потоком и смывания водой обтекателя.

Источники информации
1. Патент РФ N 2104224. Официальный бюллетень N 4, 1998 г.

2. Патент РФ N 2136544. Официальный бюллетень N 25, 1999 г.