Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2610317C1 - Jet blast conversion aircraft launching assembly for reduction of run - Google Patents

Jet blast conversion aircraft launching assembly for reduction of run Download PDF

Info

Publication number
RU2610317C1
RU2610317C1 RU2015142325A RU2015142325A RU2610317C1 RU 2610317 C1 RU2610317 C1 RU 2610317C1 RU 2015142325 A RU2015142325 A RU 2015142325A RU 2015142325 A RU2015142325 A RU 2015142325A RU 2610317 C1 RU2610317 C1 RU 2610317C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
shuttle
jet
take
electromagnetic
Prior art date
Application number
RU2015142325A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Зухаир Мохаммед Ахмед Мубарак Ба
Original Assignee
Зухаир Мохаммед Ахмед Мубарак Ба
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Зухаир Мохаммед Ахмед Мубарак Ба filed Critical Зухаир Мохаммед Ахмед Мубарак Ба
Priority to RU2015142325A priority Critical patent/RU2610317C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2610317C1 publication Critical patent/RU2610317C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/04Ground or aircraft-carrier-deck installations for launching aircraft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/80Energy efficient operational measures, e.g. ground operations or mission management

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention belongs to aeronautical engineering, in particular to aircraft plane field performance improvement system with the help of special platforms that are installed on the runways. Aircraft launching assembly contains hollow channels connecting intakes (4) of exhaust jets capture with the camera of the jet (11) redirection grid to the lower wing area to create an air cushion that would increase the lift component of the aircraft during the takeoff run. The complex is designed as a mobile device to be attached to the shuttle (7), sliding along the rail (3) on two respective rails (2). complex movement is performed by the electromagnetic thrust generated by electromagnetic coils. The coils are connected to a power source with magnetic poles alternating, forming the linear motor stator. Shuttle electromagnetic coils connected to the power source through the collector with the ability to change the magnetic poles depending on the preset shuttle acceleration forming a linear motor rotor.
EFFECT: device reduces the run distance and saves fuel of the small aircraft thrust-weight ratio during take-off.
10 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к системам улучшения взлетно-посадочных характеристик (ВПХ) летательного аппарата (ЛА) с помощью вспомогательных платформ, установленных на взлетно-посадочных полосах (ВПП).The invention relates to aircraft, in particular to systems for improving the take-off and landing characteristics (VPH) of an aircraft (LA) using auxiliary platforms installed on the runways.

Уровень техникиState of the art

Сокращение разбега самолетов исторически представляет одну из важных задач авиации, так как оно связано с уменьшением площадей аэропортов, экономией топлива и увеличением дальности полетов. Платформы и способы для реализации сокращенного разбега имеют особое значение, как для военных, так и гражданских летательных аппаратов (ЛА). К примеру, согласно перспективной концепции компании «Аэробус» для выполнения будущего экологического и экономичного взлета [1] предложена наземная установка с колесами для разгона пассажирского самолета до отрыва. При разбеге газотурбинные двигатели (ГТД) пассажирского самолета работают в режиме набора высоты, что реализует экономию топлива, уменьшение шума и укорочение расстояния и времени взлета.Reducing the run-up of aircraft historically represents one of the most important tasks of aviation, since it is associated with a reduction in the area of airports, fuel economy and an increase in flight range. Platforms and methods for implementing reduced take-off are of particular importance for both military and civilian aircraft. For example, according to the promising concept of the Airbus company for the implementation of the future ecological and economical take-off [1], a ground-based installation with wheels for accelerating a passenger aircraft to takeoff was proposed. During the take-off, the gas turbine engines (GTE) of the passenger aircraft operate in climb mode, which realizes fuel economy, noise reduction and shortening of takeoff distance and time.

В дополнение к этому, существует метод перенаправления выхлопных реактивных струй, который преимущественно применяют для палубных ЛА. Известен ряд патентов, предлагающих схемы газоотбойников реактивных струй для исключения потенциального вреда на объекты, находящие на их пути. К примеру, в патенте US 3080937 А, опубл. 12.03.1963 ,предлагается применять газоотбойник, служащий для уменьшения шума, произведенного ГТД ЛА. Это осуществляется путем перенаправления выхлопных струй вверх с помощью ряда флюгеров, установленных последовательно внутри газоотбойника по определенной схеме с целью достижения вертикального перенаправления.In addition to this, there is a method of redirecting exhaust jet jets, which is mainly used for decked aircraft. A number of patents are known that offer jet jets for eliminating potential damage to objects in their path. For example, in patent US 3080937 A, publ. 03/12/1963, it is proposed to use a gas chimney, which serves to reduce the noise produced by the gas turbine engine. This is done by redirecting the exhaust jets upwards using a series of weathervanes installed sequentially inside the gas deflector according to a certain pattern in order to achieve vertical redirection.

Кроме того, в патенте US 4173323 А, опубл. 06.11.1979, представлено устройство, осуществляющее функцию сокращения разбега снабжением конца ВПП палубы рампой с продольным изгибом вверх, что способствует реализации короткого взлета. При разбеге ЛА рампа придает большой угол атаки, что увеличивает подъемную силу, одновременно сокращает время и расстояние до отрыва. В дополнение, эти ВПП содержат по краям вспомогательную рампу, служащую для подачи определенного момента тангажа при взлете. Для повышения функциональности описанных ВПП в патенте US 4267991 А, опубл. 19.05.1981, предлагалось использовать складываемые мобильные ВПП для самолетов категории Харриер и подобных самолетов с трехколесными шасси. Перевозка этих мобильных ВПП осуществляется специальным грузовиком.In addition, in patent US 4173323 A, publ. 11/06/1979, a device is presented that performs the function of reducing the take-off by supplying the end of the runway deck with a ramp with a longitudinal bend up, which contributes to the implementation of a short take-off. During the takeoff, the ramp gives a large angle of attack, which increases the lifting force, while also reducing the time and distance to separation. In addition, these runways contain an auxiliary ramp at the edges, which serves to supply a certain moment of pitch during take-off. To improve the functionality of the described runways in patent US 4267991 A, publ. 05/19/1981, it was proposed to use folding mobile runways for Harrier category aircraft and similar aircraft with three-wheeled landing gears. These mobile runways are transported by a special truck.

Известен также другой способ короткого взлета в конструкции патента US 7594624 В2, опубл. 29.09.2009, согласно которому ЛА должен базироваться на раздвижной наклонной платформе, обеспечивающей ему первоначальный угол атаки. Эта платформа ускоряется с точки старта с помощью направляющего устройства (рельса) и специального катапультирующего привода до определенного расстояния, где при максимальном режиме (взлетном) запускается силовая установка ЛА.Another method for short take-off is also known in the design of US Pat. No. 7,594,624 B2, publ. September 29, 2009, according to which the aircraft should be based on a sliding inclined platform, providing it with an initial angle of attack. This platform is accelerated from the starting point with the help of a guiding device (rail) and a special ejection drive to a certain distance, where at the maximum mode (take-off) the power plant is launched.

Известным недостатком вышеизложенных технических решений является то, что большая кинетическая энергия выхлопных реактивных струй не используется для реализации какой-либо полезной работы, как создание воздушной подушки под ЛА для улучшения его ВПХ.A known drawback of the above technical solutions is that the large kinetic energy of the exhaust jet jets is not used to implement any useful work, such as creating an air cushion under the aircraft to improve its HPV.

Сокращению разбега наземной установкой уделялось больше внимания в заявке на изобретение US 20140203136 А1, опубл. 24.07.2014, где пассажирский самолет с убранными шасси размещается на санях, разгоняемых на электромагнитных рельсах до скорости отрыва самолета с помощью наземной электростанции. Под самолетом базируется установка, которая поднимает самолет с его центра масс с помощью электромагнитной подушки и балансирует его при разбеге.Reducing the take-off by a ground installation was given more attention in the application for invention US 20140203136 A1, publ. 07/24/2014, where a passenger plane with retracted landing gear is placed on a sleigh, accelerated on electromagnetic rails to the speed of separation of the aircraft using a ground power station. An installation is based under the plane that raises the plane from its center of mass using an electromagnetic pad and balances it during take-off.

Следовательно, ранее рассмотренный недостаток присущ и последнему техническому решению.Therefore, the previously considered drawback is inherent in the latest technical solution.

Наиболее близким по конструктивной сущности к заявляемому изобретению является способ, изложенный в патенте РФ 2562675, опубл. 10.09.2015, который заключается в укорочении взлета за счет создания воздушной подушки, увеличивающей подъемную силу ЛА при разбеге, преимущественно перенаправлением собственных реактивных струй газоотбойником к нижней поверхности крыльев и фюзеляжа. Улавливаемые газоотбойником струи проходят через подземную трубу с расширяющимся диаметром относительно ее длины и перенаправляются с помощью специальной сетки, расположенной по поверхности ВПП.The closest in structural essence to the claimed invention is the method described in RF patent 2562675, publ. 09/10/2015, which consists in shortening take-off by creating an air cushion that increases the lift of the aircraft during take-off, mainly by redirecting its own jet jets with a gas striker to the lower surface of the wings and fuselage. The jets captured by the gas outlet pass through an underground pipe with an expanding diameter relative to its length and are redirected using a special grid located on the surface of the runway.

Известный недостаток такого технического подхода заключается в ослаблении поверхности аэродромов, куда приземляются с большой частотой сверхтяжелые самолеты, наносящие огромные динамические нагрузки на бетон покрытия. Создание сеток и полостей для перенаправления реактивных струй под поверхностью аэродрома усложняет постройку, обслуживание и инфраструктуру не только этих аэродромов, но аэропортов в целом.A well-known drawback of this technical approach is the weakening of the surface of airfields, where super-heavy aircraft land, with great frequency, causing enormous dynamic loads on the concrete pavement. The creation of nets and cavities for redirecting jet streams below the surface of the airfield complicates the construction, maintenance and infrastructure of not only these airfields, but the airports as a whole.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей данного изобретения является обеспечение оптимального использования кинетической энергии реактивных струй самолетов.The objective of the invention is to ensure optimal use of the kinetic energy of the jet jets of aircraft.

Достигаемый данным изобретением технический результат заключается в уменьшении расстояния разбега и экономии топлива самолета малой тяговооруженности при взлете.The technical result achieved by this invention is to reduce the take-off distance and fuel economy of a small thrust-weight aircraft during take-off.

Технический результат достигается тем, что авиационный пусковой комплекс для перенаправления реактивных струй содержит полые каналы, соединяющие заборники улавливания выхлопных струй, размещенные за газотурбинными двигателями самолета, с камерой сетки перенаправления уловленных струй на нижнюю площадь крыла с целью создания воздушной подушки, способствующей повышению подъемной силы самолета при разбеге, тем самым реализации сокращенного взлета. Авиационный пусковой комплекс выполнен в виде мобильного аппарата, прикрепляемого съемным крепежом к челноку, скользящему по направляющей, наряду с боковой колесной парой по двум соответствующим рельсам вдоль аэродрома до отрыва самолета. Движение авиационного пускового комплекса осуществляется электромагнитной тягой, создаваемой с помощью электромагнитных катушек, расположенных по средней плоскости направляющей, причем электромагнитные катушки соединены с источником мощного тока с чередованием магнитных полюсов, образуя статор линейного электродвигателя, а электромагнитные катушки челнока соединены с источником тока через коллектор с возможностью смены магнитных полюсов в зависимости от заданного ускорения челнока, соответствующего закону ускорения самолета при разбеге, образуя ротор линейного электродвигателя.The technical result is achieved by the fact that the aircraft launch complex for redirecting jet jets contains hollow channels connecting the exhaust jet traps placed behind the gas turbine engines of the aircraft to the camera of the redirected jet jets to the lower wing area in order to create an air cushion that helps to increase the aircraft lift during take-off, thereby implementing a reduced take-off. The aviation launch complex is made in the form of a mobile device, attached with removable fasteners to a shuttle sliding along the guide, along with a side wheel pair along two corresponding rails along the airfield until the plane breaks off. The movement of the aircraft launch complex is carried out by electromagnetic traction, created with the help of electromagnetic coils located on the middle plane of the guide, moreover, the electromagnetic coils are connected to a powerful current source with alternating magnetic poles, forming a linear electric motor stator, and the shuttle electromagnetic coils are connected to the current source through the collector with the possibility of change of magnetic poles depending on a given shuttle acceleration corresponding to the law of aircraft acceleration pr and take off, forming the rotor of a linear electric motor.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Реализация данного изобретения далее излагается со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The implementation of the present invention is further described with reference to the accompanying drawings, in which:

фиг. 1 - изображен передний вид авиационного комплекса перенаправления реактивных струй;FIG. 1 - shows a front view of the aircraft complex redirecting jet jets;

фиг. 2а - показан процесс установления авиационного комплекса перенаправления под самолетом на точке старта разбега;FIG. 2a - shows the process of establishing an aircraft redirection complex under the plane at the take-off start point;

фиг. 2б - показан поперечный вид конфигурации самолета с авиационным комплексом во время перенаправления реактивных струй;FIG. 2b shows a transverse view of the configuration of an aircraft with an aircraft complex during jet redirection;

фиг. 2в - показан поперечный вид конфигурации самолета с авиационным комплексом при перенаправлении реактивных струй в момент отрыва;FIG. 2c shows a transverse view of the configuration of an aircraft with an aircraft complex when redirecting jet jets at the time of separation;

фиг. 3 - схематично изображено крепление авиационного комплекса перенаправления к челноку направляющей;FIG. 3 - schematically shows the fastening of the aviation redirection system to the shuttle guide;

фиг. 4 - схематично показана инфраструктура системы электромагнитной тяги для авиационного комплекса перенаправления;FIG. 4 - schematically shows the infrastructure of the electromagnetic traction system for the aviation redirection complex;

фиг. 5 - схематично изображены основные компоненты блока диагностики и контроля;FIG. 5 - schematically shows the main components of the diagnostic and control unit;

фиг. 6 - изображена сетка перенаправления реактивных струй;FIG. 6 - shows a jet redirection grid;

фиг. 7 - представлены процессы удерживания заданной точки базирования авиационного комплекса перенаправления при воздействии внешних аэродинамических нагрузок на его конструкцию;FIG. 7 - shows the processes of holding a given basing point of the aircraft redirection complex when exposed to external aerodynamic loads on its design;

фиг. 8 - представлены процессы следования авиационного комплекса перенаправления за самолетом при разбеге.FIG. 8 - shows the processes following the aircraft redirection system for the aircraft during take-off.

Предлагаемая система запуска самолета малой тяговооруженности 12 содержит авиационный комплекс перенаправления (АКП) реактивных струй 10, подключенный к инфраструктурным оборудованиям, состоящим из источника мощного тока 23, блока диагностики и контроля 21 и коллектора 22, который служит для автоматического переключения направления тока. АКП 10 предназначен для создания воздушной подушки из перенаправленных реактивных струй под самолетом 12, например пассажирским, что способствует устранению силы трения шасси с поверхностью аэродрома 1 и соответственно сокращению расстояния и времени разбега.The proposed launch system for a low-thrust aircraft 12 contains an aircraft redirectional complex (ACP) of jet jets 10 connected to infrastructure equipment consisting of a powerful current source 23, a diagnostic and control unit 21 and a collector 22, which serves to automatically switch the current direction. AKP 10 is designed to create an air cushion from redirected jet streams under the aircraft 12, for example, passenger, which helps to eliminate the friction force of the landing gear with the surface of the airfield 1 and, accordingly, reduce the distance and take-off time.

Система работает следующим образом:The system works as follows:

На фиг. 2а показано, что самолет 12 сначала рулит по аэродрому 1 вдоль желтой линии, где размещена направляющая 3 до точки старта разбега. Затем к самолету 12 подводится АКП 10 с места его парковки на аэродроме 1. Далее, как видно на фиг. 1 и фиг. 3, на точке старта разбега прикрепляют хвост АКП 5 к челноку 7 с помощью съемного крепежа 6. Эти процессы могут быть выполнены аэродромным оператором или автоматически специальной машиной. При перемещении АКП 10 электромагнитной тягой к точке старта челнок 7 скользит по направляющей 3 и колесная пара 15 по рельсам 2, чем сохраняется прямолинейная ориентация. Устойчивое продольное движение еще поддерживается с помощью ряда боковых подшипников (не показано), установленных в стенках рельса направляющей 16. Челнок 7 дополнительно может содержать более одного отверстия крепления для повышения удобства при эксплуатации.In FIG. 2a, it is shown that the aircraft 12 first steers along the airfield 1 along the yellow line, where the guide 3 is located to the take-off start point. Then, the automatic transmission 10 is brought to the aircraft 12 from its parking place at the airfield 1. Further, as can be seen in FIG. 1 and FIG. 3, at the start of the take-off point, attach the tail of the automatic gearbox 5 to the shuttle 7 using removable fasteners 6. These processes can be performed by the aerodrome operator or automatically by a special machine. When the automatic gearbox 10 is moved by electromagnetic traction to the starting point, the shuttle 7 slides along the guide 3 and the wheelset 15 along the rails 2, thereby preserving a rectilinear orientation. Stable longitudinal movement is still supported by a number of side bearings (not shown) mounted in the rail rail 16. The shuttle 7 may further comprise more than one mounting hole to enhance ease of use.

Горизонтальное расстояние между заборниками 4, обозначаемое буквой S на фиг. 2а, зависит от расстояния между основными шасси самолета 12 и расстояния между бортовыми ГТД 14 (близкими к фюзеляжу). Количество заборников 4 должно соответствовать количеству ГТД 14. При этом оптимальную площадь среза заборников 4 определяет расстояние между ними и срезом сопла ГТД 14, обозначаемое буквой L на фиг. 2б. Чем дальше L, тем больше потребная площадь улавливания реактивных струй и тем ниже становится их температура. В связи с этим увеличивается длина каналов перенаправления реактивных струй 9, которые могут иметь расширяющуюся полость, что служит некоторому снижению температуры проходящих внутри струй.The horizontal distance between the intakes 4, denoted by the letter S in FIG. 2a, depends on the distance between the main landing gear of the aircraft 12 and the distance between the onboard gas turbine engines 14 (close to the fuselage). The number of intakes 4 should correspond to the number of gas turbine engines 14. In this case, the optimal cut-off area of the intakes 4 determines the distance between them and the nozzle exit of the gas turbine engine 14, denoted by the letter L in FIG. 2b. The farther L, the greater the required capture area of the jet and the lower their temperature becomes. In this regard, the length of the redirection channels of the jet 9, which may have an expanding cavity, increases, which serves to some decrease in the temperature of the jets passing inside.

После крепления АКП 10 к челноку 7 под самолетом 12, как показано на фиг. 2б, последний набирает максимальные обороты ГТД 14 при взлетном режиме. Выхлопные реактивные струи улавливаются заборниками 4, характеризующимися оптимальной формой отражения реактивных струй на каналы 9, что иллюстрируется на фиг. 2б и фиг. 2в. Далее струи, проходя через каналы 9, равномерно распределяются в полости камеры перенаправления под сетками перенаправления 11, обладающими маленькими отверстиями 30, как изображено на фиг. 6, которые позволяют выходу перенаправленных реактивных струй через них и концентрируют их на всей нижней площади крыла 13 (см. фиг. 2б). В результате такого процесса создается воздушная подушка с подъемной (перенаправленной) силой Fп, суммируемой с подъемной силой самолета 12 и позволяющей ему отрываться от поверхности аэродрома 1 на малую высоту, устраняя при этом трение с экраном. Эта высота задается так, чтобы гарантировать безопасный контакт шасси с экраном 1 в случае внезапного прерывания или ослабления Fп.After attaching the automatic gearbox 10 to the shuttle 7 under the aircraft 12, as shown in FIG. 2b, the latter is gaining maximum speed of the turbine engine 14 during take-off mode. The jet exhaust jets are captured by intakes 4, characterized by the optimal form of reflection of the jet jets into channels 9, as illustrated in FIG. 2b and FIG. 2c. Further, the jets passing through the channels 9 are evenly distributed in the cavity of the redirection chamber under the redirection nets 11 having small openings 30, as shown in FIG. 6, which allow the exit of redirected jet streams through them and concentrate them on the entire lower wing area 13 (see Fig. 2b). As a result of such a process is created with airbag lift (redirected) by force F n, integrable with lift plane 12, and allowing it to break away from the surface 1 on airfield small height, thus eliminating friction with the screen. This height is set so as to guarantee safe contact of the chassis with the shield 1 in the event of a sudden interruption or weakening of F p .

Включение взлетного режима ГТД 14 приводит к приложению больших аэродинамических нагрузок на прочную конструкцию заборников 4 и АКП 10 в целом. Их нужно преодолеть для стабилизации АКП 10 на заданной точке крепления под самолетом 12. Это реализуется электромагнитной тягой, представленной на фиг. 4, которая преодолевает вышеописанные нагрузки, удерживая АКП 10 на точке крепления, и обеспечивает устойчивое следование за самолетом 12 при его ускоренном разбеге. Для этого электромагнитные катушки 17 подключаются к источнику 23 так, что их магнитные полюса чередуются, образуя статор линейного электродвигателя. При этом электромагнитные катушки челнока 19 подключаются к источнику тока 23 через коллектор 22 так, что меняют свои полюса при скольжении челнока 7 по направляющей 3, образуя ротор линейного электродвигателя. Их взаимодействие можно описать следующим образом: катушка 19' отталкивается от катушки 17' и притягивается к катушке 17'', катушка 19'' отталкивается от катушки 17'' и притягивается к катушке 17''', причем катушки 19' и 19'' после перемещения челнока 7 на определенное расстояние меняют направление полюсов с минуса на плюс через коллектор 22, подключенный к источнику тока 23. Тогда катушка 19' будет отталкиваться от катушки 17'' и притягиваться к катушке 17''', а катушка 19'' будет отталкиваться от катушки 17''' и притягиваться к катушке 17''''. Изменение полюсов катушек 19' и 19'' осуществляется по заданной коллектору 22 блоком диагностики и контроля 21 функции, соответствующей ускорению самолета 12 при разбеге.The inclusion of the takeoff mode of the turbine engine 14 leads to the application of large aerodynamic loads on the solid structure of the intakes 4 and the automatic transmission 10 as a whole. They must be overcome in order to stabilize the automatic gearbox 10 at a given mounting point under the airplane 12. This is realized by the electromagnetic traction shown in FIG. 4, which overcomes the aforementioned loads by holding the automatic gearbox 10 at the attachment point, and ensures a stable following of the aircraft 12 during its accelerated take-off run. For this, the electromagnetic coils 17 are connected to the source 23 so that their magnetic poles alternate, forming a stator of a linear electric motor. In this case, the electromagnetic coils of the shuttle 19 are connected to the current source 23 through the collector 22 so that they change their poles when the shuttle 7 slides along the guide 3, forming a rotor of a linear electric motor. Their interaction can be described as follows: the coil 19 'is repelled from the coil 17' and attracted to the coil 17 '', the coil 19 '' is repelled from the coil 17 '' and attracted to the coil 17 '', with the coils 19 'and 19' ' after the shuttle 7 is moved to a certain distance, the pole direction is changed from minus to plus through the collector 22 connected to the current source 23. Then the coil 19 'will be repelled from the coil 17' 'and attracted to the coil 17' '', and the coil 19 '' will be push off from the 17 '' '' coil and be attracted to the 17 '' '' coil. The change of the poles of the coils 19 'and 19' 'is carried out according to the specified collector 22 by the diagnostic and control unit 21 of the function corresponding to the acceleration of the aircraft 12 during take-off.

Как известно, если выхлопные струи воздействуют на заборники 4 с силой, теоретически равной тяге R (практически она меньше из-за затухания при распространении струй), которая меньше электромагнитных сил, то в результате АКП 10 будет перемещен назад. Исходя из этого, используется датчик продольных нагрузок 20 (см. фиг. 4), действующих по оси X на АКП 10, где он (датчик 20) измеряет все приложенные к конструкции АКП 10 аэродинамические силы, и далее передает соответствующие данные блоку диагностики и контроля 21 согласно шагу 35. Данный датчик 20 прикрепляется к челноку 7 противоположно направлению вектора R по X, как показано на фиг. 4. На фиг. 7 описывается процесс стабилизации АКП 10 на заданной точке старта разбега. После запуска режима максимальных оборотов ГТД 14 при шагах 31-33 стабилизация АКП 10 удается за счет использования электромагнитных сил, равных приложенным к АКП 10 усилиям согласно данным, полученным на шаге 34 путем постоянной регулировки параметров (интенсивность и частота) тока источника 23 сигналами управляющего блока 21, где в конце реализуется искомая стабилизация, шаги 36, 37.As you know, if the exhaust jets act on the intakes 4 with a force theoretically equal to the thrust R (it is practically less due to attenuation during the propagation of the jets), which is less than electromagnetic forces, then as a result, the automatic transmission 10 will be moved back. Based on this, a longitudinal load sensor 20 (see Fig. 4) is used, acting along the X axis on the automatic gearbox 10, where it (sensor 20) measures all the aerodynamic forces applied to the automatic gearbox 10, and then transmits the corresponding data to the diagnostic and control unit 21 according to step 35. This sensor 20 is attached to the shuttle 7 opposite to the direction of the vector R along X, as shown in FIG. 4. In FIG. 7 describes the process of stabilizing the automatic gearbox 10 at a given start point of take-off. After starting the maximum revolutions of the turbine engine 14 at steps 31-33, stabilization of the automatic gearbox 10 is achieved by using electromagnetic forces equal to the forces applied to the automatic gearbox 10 according to the data obtained in step 34 by constantly adjusting the parameters (intensity and frequency) of the source current 23 with signals from the control unit 21, where the desired stabilization is realized at the end, steps 36, 37.

Измерительные данные передаются блоку диагностики и контроля 21 с помощью шнура. К тому же данные из удаленного центра управления в аэропорту (не показан) передаются с помощью антенны 18, связанной с приемопередатчиком 26, соединенным с вычислительным модулем 29. Согласно фиг. 5 блок диагностики и контроля 21 дополнительно содержит запоминающее устройство 24 и блок управления питанием 27 наряду с портами коллектора 25 и датчика аэродинамических нагрузок 28. Кроме того, в куполе 8 АКП 10 могут быть установлены измерительные устройства, такие как датчики температуры и давления уловленных реактивных струй с целью контроля этих параметров.The measurement data are transmitted to the diagnostic and monitoring unit 21 using a cord. In addition, data from a remote control center at an airport (not shown) is transmitted using an antenna 18 connected to a transceiver 26 connected to a computing module 29. Referring to FIG. 5, the diagnostics and control unit 21 further comprises a storage device 24 and a power control unit 27 along with the ports of the collector 25 and the aerodynamic load sensor 28. In addition, measuring devices, such as temperature and pressure sensors of trapped jet jets, can be installed in the dome 8 of the automatic gearbox 10. in order to control these parameters.

Возвращаясь к фиг. 2б, видим, что после запуска взлетного режима ГТД 14 создается воздушная подушка, отрывающая самолет 12 на предопределенную высоту от экрана (аэродрома 1), при этом самолет 12 ускоряется до скорости отрыва. Следование АКП 10 за самолетом 12 осуществляется синхронизацией скорости челнока 7 со скоростью самолета 12 при разбеге. Для этого необходимо ускоренно повышать значение электромагнитных сил, чтобы не только преодолевать воздействие возрастающих внешних аэродинамических сил на АКП 10, но и сохранять заданное расстояние L от ГТД 15 (см. фиг. 2б) за весь разбег. На фиг. 8 описано осуществление процесса следования АКП 10 за самолетом 12, где при увеличении его скорости V передаются соответствующие данные блоку диагностики и контроля 21 через антенну 18, шаги 38-41. Далее блок 21 управляет параметрами тока источника 23 вышеописанным образом так, чтобы производить электромагнитную тягу, достаточную для синхронизации скорости АКП 10 со скоростью самолета 12, т.е. VАКП=V(t), шаги 42-44.Returning to FIG. 2b, we see that after the start of the take-off mode of the gas turbine engine 14, an air cushion is created, tearing the airplane 12 to a predetermined height from the screen (airfield 1), while the airplane 12 is accelerated to the separation speed. The ACP 10 follows the airplane 12 by synchronizing the speed of the shuttle 7 with the speed of the airplane 12 during take-off. To do this, it is necessary to accelerate the increase in the value of electromagnetic forces in order not only to overcome the influence of increasing external aerodynamic forces on the automatic gearbox 10, but also to maintain a given distance L from the turbine engine 15 (see Fig. 2b) for the entire run. In FIG. Figure 8 describes the implementation of the process of following an ACP 10 behind an airplane 12, where, when its speed V increases, the corresponding data is transmitted to the diagnostics and control unit 21 through the antenna 18, steps 38-41. Next, the block 21 controls the current parameters of the source 23 in the manner described above so as to produce electromagnetic traction sufficient to synchronize the speed of the ACP 10 with the speed of the aircraft 12, i.e. AKP V = V (t), steps 42-44.

В другом варианте изобретения АКП 10 может быть прикреплен к стойкам основных шасси самолета 12 специальным соединением на точке старта разбега так, чтобы самолет 12 разгонялся до отрыва за счет электромагнитной тяги, при этом ГТД 14 работают в режиме набора высоты. Соответственно, в момент отрыва соединение АКП 10 с самолетом 12 автоматически развязывается. В таком варианте облегчаются процессы следования за самолетом 12.In another embodiment of the invention, the automatic gearbox 10 can be attached to the struts of the main landing gear of the aircraft 12 with a special connection at the take-off start point so that the aircraft 12 is accelerated to breakaway due to electromagnetic traction, while the gas turbine engines 14 operate in the climb mode. Accordingly, at the time of separation, the connection of the automatic transmission 10 with the aircraft 12 is automatically untied. This option facilitates the process of following the aircraft 12.

Таким образом, создание воздушной подушки продолжается до отрыва самолета 12. При подъеме носа самолета 12 под конец разбега отметим два момента: 1) поток реактивных струй наклоняется; 2) расстояние между передней кромкой крыла 13 и сеткой перенаправления 11 увеличивается. Для первого момента непрерывное попадание реактивных струй в заборники 4 можно обеспечить, например, наклоном входов в заборники 4, как показано на фиг. 2б. Для второго момента требуется повышать скорость перенаправленных струй на площадь крыла 13, например, за счет управления расстоянием L с помощью каналов 9 с изменяемой длиной. Кроме того, чтобы избежать создания турбулентной зоны перед крыльями 13, угол вектора перенаправленных струй β на фиг. 2б автоматически уменьшают.Thus, the creation of an air cushion continues until the separation of the aircraft 12. When lifting the nose of the aircraft 12 at the end of the take-off, we note two points: 1) the jet stream is tilted; 2) the distance between the leading edge of the wing 13 and the redirection grid 11 increases. For the first moment, continuous jet jets entering the intakes 4 can be achieved, for example, by tilting the entrances to the intakes 4, as shown in FIG. 2b. For the second moment, it is required to increase the speed of the redirected jets by the area of the wing 13, for example, by controlling the distance L using channels 9 with a variable length. In addition, in order to avoid creating a turbulent zone in front of the wings 13, the angle of the vector of the redirected jets β in FIG. 2b is automatically reduced.

Технические требования к реализации вышеописанных решений уже обеспечены настоящим уровнем авиационной и цифровой техники, кроме того, передовые вычислители могут эффективно поддерживать быстроту выполнения автоматизированных процессов следования за самолетом 12 АКП 10.Technical requirements for the implementation of the above solutions are already provided by the current level of aviation and digital technology, in addition, advanced computers can effectively support the speed of automated processes following the aircraft 12 ACP 10.

Источники информацииInformation sources

[1] Eco-climb // Airbus. http://www.airbus.com/innovation/future-by-airbus/smarter-skies/aircraft-take-off-in-continuous-eco-climb/[1] Eco-climb // Airbus. http://www.airbus.com/innovation/future-by-airbus/smarter-skies/aircraft-take-off-in-continuous-eco-climb/

Claims (1)

Авиационный пусковой комплекс для перенаправления реактивных струй, содержащий полые каналы, соединяющие заборники улавливания выхлопных струй, размещенные за газотурбинными двигателями самолета, с камерой сетки перенаправления уловленных струй на нижнюю площадь крыла с целью создания воздушной подушки, способствующей повышению подъемной силы самолета при разбеге, тем самым реализации сокращенного взлета, отличающийся тем, что он выполнен в виде мобильного аппарата, прикрепляемого съемным крепежом к челноку, скользящему по направляющей, наряду с боковой колесной парой по двум соответствующим рельсам вдоль аэродрома до отрыва самолета, при этом движение пускового комплекса осуществляется электромагнитной тягой, создаваемой с помощью электромагнитных катушек, расположенных по средней плоскости направляющей, причем электромагнитные катушки соединены с источником мощного тока с чередованием магнитных полюсов, образуя статор линейного электродвигателя, а электромагнитные катушки челнока соединены с источником тока через коллектор с возможностью смены магнитных полюсов в зависимости от заданного ускорения челнока, соответствующего закону ускорения самолета при разбеге, образуя ротор линейного электродвигателя.A jet launch complex for redirecting jet jets containing hollow channels connecting exhaust jet traps placed behind the gas turbine engines of the aircraft to the camera of the redirected jets grid to the lower wing area to create an air cushion to increase the aircraft lift during take-off, thereby the implementation of the short take-off, characterized in that it is made in the form of a mobile device, attached with removable fasteners to the shuttle, sliding in the direction along with a side wheel pair along two corresponding rails along the airfield until the plane breaks off, while the launch complex is driven by electromagnetic traction created by electromagnetic coils located along the middle plane of the guide, and the electromagnetic coils are connected to a powerful current source with alternating magnetic poles forming a stator of a linear electric motor, and the electromagnetic coils of the shuttle are connected to a current source through a collector with the possibility of changing magnetic poles, depending on a given shuttle acceleration corresponding to the law of acceleration of the aircraft during take-off, forming the rotor of a linear electric motor.
RU2015142325A 2015-10-05 2015-10-05 Jet blast conversion aircraft launching assembly for reduction of run RU2610317C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015142325A RU2610317C1 (en) 2015-10-05 2015-10-05 Jet blast conversion aircraft launching assembly for reduction of run

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015142325A RU2610317C1 (en) 2015-10-05 2015-10-05 Jet blast conversion aircraft launching assembly for reduction of run

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2610317C1 true RU2610317C1 (en) 2017-02-09

Family

ID=58457386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015142325A RU2610317C1 (en) 2015-10-05 2015-10-05 Jet blast conversion aircraft launching assembly for reduction of run

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2610317C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109094809A (en) * 2018-09-07 2018-12-28 佛山皖和新能源科技有限公司 A kind of transmitting of fixed-wing unmanned plane Electromagnetic Launching sliding rail and its launching technique
RU2684546C2 (en) * 2018-04-11 2019-04-09 Георгий Яковлевич Пустовой Platform for takeoff and landing aircraft, self-propelled on rails
CN111284720A (en) * 2018-12-10 2020-06-16 邯郸市复兴区宏昌科技有限公司 Auxiliary take-off device with pneumatic control system for airplane
CN114572415A (en) * 2022-01-24 2022-06-03 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 Launching device and method for aircraft takeoff
RU211703U1 (en) * 2021-04-12 2022-06-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации AIRMOBILE FOOD AND AUTOMATED CONTROL COMPLEX

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2027642C1 (en) * 1990-06-07 1995-01-27 Борис Михайлович Климович Assisted flight vehicle take-off unit
US20080087764A1 (en) * 2003-10-20 2008-04-17 Central Japan Railway Compay Flying vehicle-launching apparatus and method
RU114030U1 (en) * 2011-11-01 2012-03-10 Открытое акционерное общество "Туполев" (ОАО "Туполев") CATAPULT FOR TAKEOFF OF THE AIRCRAFT
RU2562675C1 (en) * 2014-10-21 2015-09-10 Зухаир Мохаммед Ахмед Мубарак Ба Development of air cushion by redirection of jet for short takeoff

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2027642C1 (en) * 1990-06-07 1995-01-27 Борис Михайлович Климович Assisted flight vehicle take-off unit
US20080087764A1 (en) * 2003-10-20 2008-04-17 Central Japan Railway Compay Flying vehicle-launching apparatus and method
RU114030U1 (en) * 2011-11-01 2012-03-10 Открытое акционерное общество "Туполев" (ОАО "Туполев") CATAPULT FOR TAKEOFF OF THE AIRCRAFT
RU2562675C1 (en) * 2014-10-21 2015-09-10 Зухаир Мохаммед Ахмед Мубарак Ба Development of air cushion by redirection of jet for short takeoff

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684546C2 (en) * 2018-04-11 2019-04-09 Георгий Яковлевич Пустовой Platform for takeoff and landing aircraft, self-propelled on rails
CN109094809A (en) * 2018-09-07 2018-12-28 佛山皖和新能源科技有限公司 A kind of transmitting of fixed-wing unmanned plane Electromagnetic Launching sliding rail and its launching technique
CN111284720A (en) * 2018-12-10 2020-06-16 邯郸市复兴区宏昌科技有限公司 Auxiliary take-off device with pneumatic control system for airplane
RU211703U1 (en) * 2021-04-12 2022-06-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации AIRMOBILE FOOD AND AUTOMATED CONTROL COMPLEX
CN114572415A (en) * 2022-01-24 2022-06-03 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 Launching device and method for aircraft takeoff

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2610317C1 (en) Jet blast conversion aircraft launching assembly for reduction of run
US10124890B2 (en) Modular nacelles to provide vertical takeoff and landing (VTOL) capabilities to fixed wing aerial vehicles, and associated systems and methods
EP2279945B1 (en) Launching system and launching apparatus
JP6703240B2 (en) Equipment for aircraft
RU2000114837A (en) SYSTEM FOR TRANSFORMING A SELF-SUPPORTED HORIZONTAL FLIGHT PLANE AND A HORIZONTAL TAKE-OFF IN A HYBRID COMBINED SELF-SUPPORTED HORIZONTAL FLIGHT AROUND
US20150251561A1 (en) Air Vehicle and Levitation System for Air Vehicle
RU2349505C1 (en) Method of creating aircraft lift (versions), method of flight, non-aerodynamic all-weather vtol aircraft "maxinio" (versions), methods of take-off and landing, aicraft control method and system, fuselage, wing (versions), thrust reverse and method of its operation, landing gear system, gas separation and distribution system
CN103224031B (en) Fixed Wing AirVehicle landing gear
CN106379552A (en) Small-sized unmanned plane withdrawing and releasing method based on tethered balloon
CN103587712A (en) Electromagnetic landing system of aircraft carrier
CN108583876A (en) A kind of mechanism of aerial wing tip docking/separation
US20210171189A1 (en) High-speed take-off and landing anti-falling airplane
JP2007145317A5 (en)
CN102975722A (en) Fast carrying structure used for transportation and uses thereof
EP2508401A1 (en) Combined aircraft
RU2466908C2 (en) Integrated technology of operation and production "maxinio" transport facilities: vtol electric aircraft (versions), electric aircraft units and methods of employment electric aircraft and its parts
RU2684546C2 (en) Platform for takeoff and landing aircraft, self-propelled on rails
CA2525089C (en) Method and apparatus for assisting a propelled flying object during landing and takeoff
WO2015094003A1 (en) Combination aircraft wing
RU2658236C1 (en) Electrical air start system of the space rocket
US3428273A (en) Aircraft launching
CN112896539B (en) Ground assisted take-off runway and method for wheel type horizontal take-off and landing carrier
RU2227106C2 (en) Hybrid vertical take-off and landing aeroplane of aerodynamically self-supported horizontal flight
RU2406652C2 (en) Vtol aircraft
RU2272748C2 (en) Handling system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171006