Результат интеллектуальной деятельности: ГИДРОЛЕТ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к области транспортных средств, а именно к реактивным аппаратам с использованием реактивного водного движителя.

Известно устройство для создания подъемной силы, включающее фюзеляж, крылья аэродинамического сечения, при этом полость крыльев разделена перегородками с образованием сегмента с радиально-щелевыми соплами, насосом с водозаборным устройством для подачи жидкости в полость крыльев (патент РФ на полезную модель N 103093 U1, автор Андреев Ю.П., опубликовано 27.03.2011 г.). К недостаткам данного технического решения следует отнести отсутствие возможности изменения высоты погружного водозаборного устройства, кроме этого конструкция крыльев имеет слишком большое аэродинамическое сопротивление, что не позволяет их использование для высоких скоростей. Известно также техническое решение летательного аппарата над поверхностью воды, включающего один или большее количество водометов с одним или большим числом раздельных или объединенных между собой входных и выходных частей водометов, систему управления, при этом выходная часть водомета образована множеством лопаточных каналов, расположенных по окружности соосной оси вращения рабочего органа водомета. При этом вода из лопаточных каналов отбрасывается вниз в сторону поверхности воды под небольшим углом к вертикальной оси летательного аппарата, при этом для уменьшения угла предусмотрены четыре руля установленные снаружи выходных лопаточных каналов - спереди, сзади, справа и слева относительно рабочего места пилота (патент РФ на изобретение N2534094 С1, автор Гарафутдинов А.А., опубликовано 27.11.2014 г.). К недостаткам данной конструкции летательного аппарата следует отнести слабую управляемость, а также слабая горизонтальная составляющая тяги для горизонтального перемещения летательного аппарата. Известно также техническое решение экраноплана с водометным движителем, принятое за прототип, включающий фюзеляж, крылья, оперение крыльев, водометный движитель с водозаборным устройством в хвостовой части фюзеляжа (патент РФ на изобретение N2582505 С1, автор Гарафутдинов А.А., опубликовано 27.04.2016 г.). К недостаткам данной конструкции летательного аппарата следует отнести сложность осуществления взлета и посадки при волнениях на водной поверхности, кроме этого отсутствует возможность изменения высоты полета из за фиксированного погружного водозаборного устройства. Целью настоящего изобретения является создание универсального высокоскоростного реактивного аппарата для передвижения под водой, по поверхности воды и над поверхностью воды при обеспечении надежной управляемости на всех режимах передвижения. Предлагается пять вариантов исполнения реактивного аппарата с использованием реактивного водного движителя. Для первого варианта (N1) заявленная цель достигается за счет того, что реактивный аппарат с использованием реактивного водного движителя включает корпус-фюзеляж, крылья для создания аэродинамической подъемной силы, водопроводящую систему соединяющую водозаборное устройство с силовой водометной установкой и с системой водовыпускных каналов, кабину управления, интегрированную систему управления реактивным аппаратом, при этом в режиме вертикального подъема над водной поверхностью, зависания, разгона, торможения и посадки на водную поверхность, для возможности создания устойчивого суммарного уравновешивающего вертикального реактивного момента относительно центра тяжести поднимаемой части реактивного аппарата от истечения водяных струй из подъемных водовыпускных сопел, подъемные водовыпускные сопла расположены на периметре дискообразного корпуса-фюзеляжа равномерно, либо группами как минимум в трех радиальных направлениях, при этом водозаборное и маршевое водометное устройство используемое при движении реактивного аппарата над поверхностью воды выполнено погружным и закреплено к корпусу-фюзеляжу при помощи одной либо нескольких выдвижных телескопических консолей в передней части корпуса-фюзеляжа, при этом для создания подъемной аэродинамической силы при движении реактивного аппарата над поверхностью воды реактивный аппарат оснащен кольцевым трансформируемым крылом, при этом в сложенном положении сегменты трансформируемого кольцевого крыла образуют обтекаемую верхнюю поверхность дискообразного корпуса-фюзеляжа, при этом при полете над поверхностью воды сегменты кольцевого крыла выдвигаются над верхней поверхностью корпуса-фюзеляжа, при этом верхняя поверхность корпуса-фюзеляжа при выдвинутых сегментах трансформируемого кольцевого крыла имеют обтекаемую поверхность. Для второго варианта (N2) заявленная цель достигается за счет того что реактивный аппарат с использованием реактивного водного движителя включает корпус-фюзеляж, крылья для создания аэродинамической подъемной силы, водопроводящую систему соединяющую водозаборное устройство с силовой водометной установкой и с системой водовыпускных каналов, кабину управления, интегрированную систему управления реактивным аппаратом, при этом в режиме вертикального подъема над водной поверхностью, зависания, разгона, торможения и посадки на водную поверхность, для возможности создания устойчивого суммарного уравновешивающего вертикального реактивного момента относительно центра тяжести поднимаемой части реактивного аппарата от истечения водяных струй из подъемных водовыпускных сопел, подъемные водовыпускные сопла расположены на периметре дискообразного корпуса-фюзеляжа равномерно, либо группами как минимум в трех радиальных направлениях, при этом водозаборное и маршевое водометное устройство используемое при движении реактивного аппарата над поверхностью воды выполнено погружным и закреплено к корпусу-фюзеляжу при помощи одной либо нескольких выдвижных телескопических консолей в передней части корпуса-фюзеляжа, при этом в передней части корпуса-фюзеляжа выполнено несущее крыло-высокоплан, при этом в хвостовой части корпуса-фюзеляжа выполнено несущее крыло высокоплан закрепленное на вертикальной консоли и расположенное выше уровня переднего крыла, при этом переднее крыло, либо переднее и заднее крылья выполнены в виде трансформируемого многоплана, при этом трансформируемое крыло-многоплан состоит из основного профиля крыла и дополнительных выдвигаемых профильных элементов, при этом дополнительно выдвигаемые профильные элементы крыла-многоплана выполнены в виде двух либо более подкрылков последовательно выдвигаемых под нижней поверхностью основного профиля крыла-многоплана, при этом в сложенном положении подкрылки формируют нижнюю обтекаемую поверхность крыла, при этом первый подкрылок выдвигается из обтекаемой ниши основного профиля крыла, при этом профиль верхней поверхности первого подкрылка ответно повторяет профиль нижней поверхности ниши основного профиля крыла, при этом каждый следующий выдвигаемый подкрылок выдвигается из ниши предыдущего подкрылка, при этом профиль верхней поверхности последовательно выдвигаемого подкрылка ответно повторяет профиль нижней поверхности предыдущего подкрылка, при этом профиль выдвигаемых подкрылков выполнен ассиметричного сечения каплеобразной формы, при этом подкрылки выполнены плоско-выпуклого либо вогнуто-выпуклого сегментного профиля, при этом основной профиль трасформируемого крыла-многоплана при выдвинутых подкрылках имеет обтекаемую форму. Для третьего варианта (N3) заявленная цель достигается за счет того что реактивный аппарат с использованием реактивного водного движителя включает корпус-фюзеляж, крылья для создания аэродинамической подъемной силы, водопроводящую систему соединяющую водозаборное устройство с силовой водометной установкой и с системой водовыпускных каналов, кабину управления, интегрированную систему управления реактивным аппаратом, при этом этом в передней части сигарообразного корпуса-фюзеляжа реактивного аппарата выполнено несущее крыло-высокоплан, при этом в хвостовой части сигарообразного корпуса-фюзеляжа реактивного аппарата выполнено несущее крыло высокоплан закрепленное на вертикальной консоли и расположенное выше уровня переднего крыла, при этом переднее крыло, либо переднее и заднее крылья выполнены в виде трансформируемого многоплана, при этом трансформируемое крыло-многоплан состоит из основного профиля крыла и дополнительных выдвигаемых профильных элементов, при этом дополнительно выдвигаемые профильные элементы крыла-многоплана выполнены в виде двух либо более подкрылков последовательно выдвигаемых под нижней поверхностью основного профиля крыла-многоплана, при этом в сложенном положении подкрылки формируют нижнюю обтекаемую поверхность крыла, при этом первый подкрылок выдвигается из обтекаемой ниши основного профиля крыла, при этом профиль верхней поверхности первого подкрылка ответно повторяет профиль нижней поверхности ниши основного профиля крыла, при этом каждый следующий выдвигаемый подкрылок выдвигается из ниши предыдущего подкрылка, при этом профиль верхней поверхности последовательно выдвигаемого подкрылка ответно повторяет профиль нижней поверхности предыдущего подкрылка, при этом профиль выдвигаемых подкрылков выполнен ассиметричного сечения каплеобразной формы, при этом подкрылки выполнены плоско-выпуклого либо вогнуто-выпуклого сегментного профиля, при этом основной профиль трасформируемого крыла-многоплана при выдвинутых подкрылках имеет обтекаемую форму, при этом выпускные сопла от силовой водометной установки расположены в виде двумерного массива по наружной смоченной поверхности сигарообразного корпуса-фюзеляжа в зависимости от гидродинамического сопротивления участков корпуса-фюзеляжа реактивного аппарата, при этом выпускные сопла от силовой водометной установки расположенные по смоченной наружной поверхности реактивного аппарата имеют изменяемый силовой вектор тяги, при этом водозаборное и маршевое водометное устройство используемое при движении реактивного аппарата над поверхностью воды выполнено погружным и закреплено к корпусу-фюзеляжу реактивного аппарата при помощи одной либо нескольких выдвижных телескопических консолей в передней части сигарообразного корпуса-фюзеляжа реактивного аппарата. Для четвертого варианта (N4) заявленная цель достигается за счет того что реактивный аппарат с использованием реактивного водного движителя выполнен по варианту N2 с изменением заднего, либо заднего и переднего аэродинамических крыльев в виде моноплана с элементами механизации. Для пятого варианта (N5) заявленная цель достигается за счет того что реактивный аппарат с использованием реактивного водного движителя выполнен по варианту N3 с изменением заднего, либо заднего и переднего аэродинамических крыльев в виде моноплана с элементами механизации. Кроме этого для всех пяти вариантов реактивных аппаратов с использованием реактивного водного движителя на водовыпускных соплах от силовой водометной установки возможна установка насадок с ускорителем потока жидкости, а также на корпусе погружного водозаборного и маршевого водометного устройства возможна установка дополнительных выпускных сопел от силовой водометной установки для формирования активного силового потока жидкости вдоль обтекаемого корпуса погружного водозаборного устройства. На представленных чертежах использованы обозначения:

поз. 1 - поднимаемая часть реактивного аппарата с дискообразным корпусом-фюзеляжем;

поз. 2 - поднимаемая часть реактивного аппарата с протяженным сигарообразным корпусом-фюзеляжем;

поз. 3 - трансформируемая телескопическая конструкция для крепления погружного водозаборного и маршевого водометного устройства;

поз. 4 - погружное водозаборное и маршевое водометное устройство реактивного аппарата;

поз. 5 - подъемные водовыпускные сопла;

поз. 6 - маршевые водовыпускные сопла;

поз. 7 - водовыпускные сопла для формирования активного силового пока жидкости вдоль обтекаемой поверхности погружного водозаборного и маршевого водометного устройства и смоченной поверхности корпуса-фюзеляжа реактивного аппарата;

поз. 8 - трансформируемое кольцевое крыло;

поз. 9 - основной профиль трансформируемого крыла-многоплана;

поз. 10 - первый выдвигаемый подкрылок;

поз. 11 - второй выдвигаемый подкрылок;

поз. 12 - крыло с элементами механизации;

поз. 13 - вертикальная консоль для крепления крыла высокоплана в хвостовой части корпуса-фюзеляжа реактивного аппарата;

поз. 14 - кабина управления;

- вертикальный реактивный момент от истекающих водных струй из подъемных водовыпускных сопел расположенных на периметре дискообразного корпуса-фюзеляжа, относительно центра тяжести поднимаемой части реактивного аппарата;

На чертежах изображено:

на фиг. 1 - компоновочная схема реактивного аппарата в плане с использованием реактивного водного движителя по варианту N1 при движении под водой и по поверхности воды;

на фиг. 2 - вид сбоку компоновочной схемы реактивного аппарата с использованием реактивного водного движителя по варианту N1 при движении под водой;

на фиг. 3 - вид сбоку компоновочной схемы реактивного аппарата с использованием реактивного водного движителя по варианту N1 при движении по поверхности воды;

на фиг. 4 - компоновочная схема реактивного аппарата в плане с использованием реактивного водного движителя по варианту N1 при движении над поверхностью воды режиме вертикального подъема, зависания и посадки;

на фиг. 5 - сечение А-А по подъемным водовыпускным соплам в режиме вертикального подъема, зависания, разгона, торможения и посадки;

на фиг. 6 - вид сбоку компоновочной схемы реактивного аппарата с использованием реактивного водного движителя по варианту N1 в режиме вертикального подъема над поверхностью воды, зависания и посадки на водную поверхность;

на фиг. 7 - вид сбоку компоновочной схемы реактивного аппарата с использованием реактивного водного движителя по варианту N1 в режиме набора скорости при выдвинутом аэродинамическом кольцевом крыле;

на фиг. 8 - компоновочная схема реактивного аппарата в плане с использованием реактивного водного движителя по варианту N1 в режиме горизонтального крейсерского полета над поверхностью воды;

на фиг. 9 - вид сбоку компоновочной схемы реактивного аппарата с использованием реактивного водного движителя по варианту N1 в режиме горизонтального крейсерского полета над поверхностью воды;

на фиг. 10 - компоновочная схема реактивного аппарата в плане с использованием реактивного водного движителя по варианту N2 при движении по поверхности воды;

на фиг. 11 - вид сбоку компоновочной схемы реактивного аппарата с использованием реактивного водного движителя по варианту N2 при движении по поверхности воды;

на фиг. 12 - компоновочная схема реактивного аппарата в плане с использованием реактивного водного движителя по варианту N2 в режиме вертикального подъема, зависания и посадки;

на фиг. 13 - вид сбоку компоновочной схемы реактивного аппарата с использованием реактивного водного движителя по варианту N2 в режиме набора скорости при полете над водной поверхностью;

на фиг. 14 - компоновочная схема реактивного аппарата в плане с использованием реактивного водного движителя по варианту N2 режиме горизонтального крейсерского полета над поверхностью воды;

на фиг. 15 - вид сбоку компоновочной схемы реактивного аппарата с использованием реактивного водного движителя по варианту N2 режиме горизонтального крейсерского полета над поверхностью воды;

на фиг. 16 - вид сбоку реактивного аппарата с использованием реактивного водного движителя по варианту N3 при движении по поверхности воды с испусканием реактивной водяной струи от силовой маршевой водометной установки, а также из выпускных сопел по всей смоченной поверхности корпуса-фюзеляжа реактивного аппарата;

на фиг. 17, 18 - вид сбоку реактивного аппарата с использованием реактивного водного движителя по варианту N3 с испусканием реактивной водяной струи от силовой маршевой водометной установки, а также из выпускных сопел по всей смоченной поверхности корпуса-фюзеляжа реактивного аппарата с выпущенными подкрылками многопланных крыльев в режиме отрыва от водной поверхности;

на фиг. 19 - вид сбоку компоновочной схемы реактивного аппарата с использованием реактивного водного движителя по варианту N3 режиме горизонтального крейсерского полета над поверхностью воды.