МПК²⁰ B64C39/02

МАЛОЗАМЕТНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ПИЛОТИРУЕМЫЙ
ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ (“МУПЛА”)

Полезная модель относится к классу летательных аппаратов специального назначения, обладающих низкой эффективной поверхностью рассеяния (ЭПР), и может быть использована при облёте поля боя на сверхмалых высотах для визуального обнаружения мобильных наземных объектов и выдачи целеуказания вертолётам огневой поддержки для уничтожения замаскированной бронетехники и средств ПВО противника.
Известны различные способы перемещения в приземном слое атмосферы на небольшие, средние и дальние расстояния. В одних случаях используются биологические объекты, например:
–пернатые («гуси-лебеди» [1], «гуси» [2], «утки» [3], «орлы» [4]),
–левитирующие парнокопытные («конёк-Горбунок» [5], «Пегас» [6]),
–существа мистической природы («чёрт» [7]),
–перепончатокрылые плотоядные мутанты, распыляющие легковоспламеняющуюся жидкость («Змей-Горыныч» [1], «дракон» [8]) и др.
В других случаях полёт производится с помощью природных образований («остров Лапута» [9]) или искусственных объектов («ковёр-самолет» [10], «пушечное ядро» [11], «метла» [12], «летучий корабль» [13], «СТУПА» [14]).
Использование птиц ([1, 2, 3, 4]) для выполнения регулярных маловысотных полетов затрудняется необходимостью частого приема пищи пернатыми (болотные растения, насекомые, рыбы, грызуны, мелкие млекопитающие), ограничением мест возможного использования регионами с водоемами, а также горными или предгорными ареалами обитания. Кроме того, недостатками данного способа перемещения являются небольшая грузоподъёмность (маленькие [1] и сверхмаленькие [2] дети, земноводные [3]), ограничение региона полётов только Африканским континентом ([4]) и невозможность использования в условиях боевых действий.
Недостатком использования левитирующих парнокопытных [5, 6] для полётов является необходимость в постоянном уходе за ними и периодическом кормлении в местах стационарного обитания с заданным температурным режимом, а также уборка их продуктов жизнедеятельности.
Большая ЭПР (несколько десятков м²) и периодические выбросы высокотемпературных факелов, демаскирующих объекты в радиолокационном (РЛ) и инфракрасном (ИК) диапазонах, высокая степень пожароопасности при использовании в засушливых районах, а также необходимость употребления в пищу красивых девушек и богатырей, существенно ограничивает использование на практике перепончатокрылых плотоядных мутантов [1, 8].
Использование для полётов биологических объектов мистической природы [7] требует подписания кровью невыгодных контрактов с нечистой силой («продажа души») и встречает большие трудности при планировании регулярных полётов.
Известный левитирующий объект природного происхождения «Лапута» [9] обладает значительными размерами, сверхбольшой ЭПР и, следовательно, высокой вероятностью обнаружения РЛ средствами противника. Кроме того, этот объект чрезвычайно инерционен и имеет принципиальное ограничение на минимальную высоту полёта из-за присущих ему свойств.
Несмотря на сверхмалую ЭПР (единицы и десятки см²), характерную для искусственных объектов типа «пушечное ядро» [11], их использование для маловысотного полёта наталкивается на целый ряд трудностей:
–сложность точной синхронизации размещения пилота на объекте с выстрелом из пушки,
–исключительно одностороннее направление полета (только в сторону расположения противника),
–некомфортные условия пилотируемого полёта (высокая температура поверхности ядра и значительная ветровая нагрузка на пилота),
–малая дальность полёта (от сотен метров до одного километра),
–неизбежные большие кадровые потери личного состава при боевых действиях.
Описанное в [12] одноместное устройство перемещения типа «метла» также, как и «пушечное ядро», обладает сверхмалой ЭПР. Кроме того, оно способно осуществлять полёты на небольшой высоте на расстояния порядка нескольких сотен километров. Однако использование данного устройства на практике затрудняется следующими некомфортными условиями пилотирования:
–требование полного отсутствия обмундирования у пилота,
–малая площадь сидения,
–значительная ветровая нагрузка на пилота.
Всё это затрудняет применение «метлы», например, в зимний период или в северных широтах.
Несмотря на достоинства «Летучего корабля» [13], способного лететь со скоростью около 60 км/час («быстрее сокола») в интервале высот от 25 до 800 м («чуть пониже облаков ходячих, чуть повыше лесов стоячих»), основными его недостатками, препятствующими использованию на практике, кроме большой ЭПР, являются сложности на этапе строительства (наличие «дурня» в качестве основного исполнителя, и «старичка», как научного руководителя), так и при эксплуатации (обязательное условие «по пути сажать в корабль всякого встречного»).
По сравнению с [13], «ковёр-самолёт» [10] обладает существенно меньшей ЭПР и большей дальностью полёта (до 1500 км). Однако данное устройство не предусматривает заградительных конструкций, что резко снижает уровень безопасности полётов на больших скоростях. Кроме того, «ковёр-самолёт» подвержен влиянию метео-осадков, приводящих к намоканию исходного гигроскопичного материала, и, следовательно, к утяжелению летательного аппарата и снижению его крейсерской скорости.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является сверхлёгкий тактический управляемый пилотируемый аппарат («СТУПА») [14], позволяющий осуществлять полёт, в том числе, на сверхмалых высотах (единицы метров) с дальностью до нескольких десятков километров (Фиг. 1 [15], Фиг. 2 [16], Фиг. 3 [17]). «СТУПА» обладает низкой ЭПР, благодаря небольшим размерам корпуса из материала со слабой отражательной способностью (поз. 1 на Фиг. 1-Фиг. 3) в РЛ диапазоне частот. Однако при этом устройство [14] имеет следующие недостатки:
–перемещение летательного аппарата в горизонтальной плоскости и регулирование скорости перемещения производится пилотом в ручном режиме – с помощью устройства повышенной парусности на штангообразном деревянном держателе («помело», «метёлка» – поз. 2 на Фиг. 1-Фиг. 3);
–максимальная скорость перемещения ограничена физическими кондициями пилота и допустимой ветровой нагрузкой;
–механическое повреждение движителя («помело», «метёлка») не позволяет устройству перемещаться в горизонтальной плоскости.
Цель предложенной полезной модели состоит в повышении скорости перемещения пилотируемого летательного аппарата и снижении его радиолокационной заметности.
Поставленная цель достигается тем, что в известном управляемом пилотируемом аппарате «СТУПА» [14] с установленным ионным двигателем, создающим вертикальную подъёмную силу, на боковой стенке корпуса формируют дополнительные сопла, к которым с помощью изогнутого металлического патрубка подводят часть излучаемого двигателем потока ионов, при этом с внешней стороны корпуса, в месте выхода расширяющихся частей дополнительных сопел, устанавливают вращающиеся на шарнирах металлические вертикальные пластины, позволяющие регулировать направление излучения формируемого бокового потока ионов, изменяя, таким образом, направление полёта устройства в азимутальной плоскости. Кроме этого, к верхней части корпуса летательного аппарата крепится обтекатель с нанесённым противорадиолокационным покрытием, обладающим односторонней оптической прозрачностью, позволяющий уменьшить аэродинамическое сопротивление, повысить скорость полёта устройства, а также снизить вероятность обнаружения аппарата РЛ средствами противника.

Пример конкретной реализации полезной модели

Конструкция предлагаемого устройства представлена на Фиг. 4. Осесимметричный корпус 1 выполнен из дерева (дуб) с толщиной стенок и днища 60 мм. Высота корпуса – 100 см, диаметр корпуса в верхней части – 65, а в нижней части – 40 см, соответственно. В нижней части корпуса установлен модифицированный малогабаритный ионный двигатель типа «ИД-10-120М» с тягой 120 кгс производства ФГУП «Карачаровский нечистый двигатель». В днище 3 прорезаны сопла 5 усечённо-конической формы, через которые ионный двигатель 1, закрытый сверху круглой крышкой 4 из диэлектрического материала (служащей подставкой для ног пилота), испускает основной поток ионов 6, создающих вертикальную подъемную силу. Принципиально новыми элементами по сравнению с прототипом являются дополнительные сопла 8 усечённо-конической формы на боковой стенке корпуса 1 с подведённым к ним изогнутым металлическим патрубком 7, выводящим от двигателя 2 боковой поток ионов 15, вращающаяся конструкция вертикальных рулей 9, изменяющих направление бокового потока ионов, а также обтекатель 12 с нанесённым противорадиолокационным покрытием, обладающим односторонней оптической прозрачностью, который крепится к верхней части корпуса 1. Управление поворотом рулей, закреплённых на шарнирах 10, осуществляется пилотом вручную путём изменения положения рычага 11 в вертикальной плоскости («вправо-влево»), которое передаёт механическое воздействие на рули 9 через систему гибких тросиков 16.
Выполнение полёта с использованием предлагаемого летательного аппарата осуществляется следующим образом. Квалифицированный пилот не младше 200-250 лет забирается в корпус 1, оснащённый сидением 14 для удобства при длительных полётах на большие расстояния. Сверху летательный аппарат накрывается обтекателем 12, который крепится к корпусу 1 с помощью механических защёлок 13. После произнесения пилотом стартовой кодовой комбинации слов («заклинание»), ионный двигатель 2 запускается, поднимая устройство на высоту, заданную пилотом посредством телепатического канала управления. Через 10-15 секунд после набора высоты в двигателе 2 активируется дополнительный канал излучения ионов, направляемых через патрубок 7 в боковые сопла 8 корпуса 1, приводя к перемещению летательного аппарата в горизонтальном направлении. Интенсивность бокового потока ионов, а, следовательно, скорость летательного аппарата в горизонтальной плоскости, регулируется пилотом также посредством телепатического канала управления ионным двигателем.
Предлагаемый летательный аппарат обладает улучшенными тактико-техническими характеристиками по сравнению с прототипом. Устройство позволяет в несколько раз увеличить скорость горизонтального полёта, благодаря переходу от ручного способа перемещения в горизонтальном направлении с помощью «помела» («метёлки») к перемещению за счёт дополнительно созданного бокового потока ионов регулируемой интенсивности. Оснащение аппарата обтекателем с противорадиолокационным покрытием, помимо снижения заметности аппарата в РЛ диапазоне частот, позволяет полностью устранить ветровую нагрузку на пилота, обеспечив комфортные условия пилотирования, в том числе и на высотах порядка нескольких сотен метров. Данный ЛА может использоваться в качестве разведовательно-дозорного средства, приданного разведывательным подразделениям сухопутных войск, либо в качестве средства обнаружения малоразмерных мобильных наземных объектов и последующего целеуказания для вертолётов огневой поддержки.

Использованные источники информации

1.Народные русские сказки А.Н. Афанасьева в 3 томах. Издание подготовили Л.Г. Бараг и Н.В. Новиков. Том 1. М.: Изд-во «Наука», 1984, 511 с.
2.Лагерлеф С. Удивительное путешествие Нильса Хольгерсона по Швеции. Л.: Изд-во «Лениздат», 1981, 512 с.
3.Гаршин В.М. Лягушка-путешественница. М.: Изд-во «Детская литература», 1986, 12 с.
4.Чуковский К.И. Доктор Айболит. М.: Изд-во «Детская литература», 1983, 96 с.
5.Ершов П.П. Конёк-Горбунок, Стихотворения. Л.: Изд-во «Советский писатель», 1961, 186 с.
6.Мифы народов мира. М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1991-92. В 2 т. Т.2. 296 с.
7.Гоголь Н.В. Вечера на хуторе близ Диканьки. Л.: Изд-во «Лениздат», 1980, 208 с.
8.Дрейк Э. Драконоведение: все о драконах. М.: Изд-во «Махаон», 2007, 32 с.
9.Свифт Дж. Путешествия в некоторые отдаленные страны света Лемюэля Гулливера сначала хирурга, а потом капитана нескольких кораблей. М.: Изд-во «Художественная литература», 1967, 392 с.
10.Лагин Л.И. Старик Хоттабыч. М.: Изд-во «Детская литература», 1970, 336 с.
11.Распэ Э. Приключения барона Мюнхаузена. С иллюстрациями Густава Дорэ. Пересказ Корнея Чуковского. Издание 15-е. М.: Изд-во «Детская литература», 1973, 88 с.
12.Булгаков М.А. Мастер и Маргарита. Собрание сочинений в восьми томах. Т. 5. Санкт-Петербург: Изд-во «Азбука-классика», 2002
13.Летучий корабль (Русская народная сказка в обработке М. Булатова). М.: Изд-во «Советская Россия», 1987, 16 с.
14.Сверхлёгкий тактический управляемый пилотируемый аппарат («СТУПА») с использованием ионного двигателя для набора высоты и устройством ручного перемещения в горизонтальной плоскости : пат. 13666 Тридевятого царства-тридесятого государства : МПК8 B64C39/02 / Б.Б. Ягинская ; заявитель и патентообладатель ООО «Лешинский и партнёры». № 163310019/09 ; заявл. 06.08.1633 ; опубл. 04.11.1634, Бюл. № 32. – 4 с. (прототип)
15.Иллюстрация И.Я. Билибина «Баба Яга», 1900
16.Иллюстрация из кн. Александра Бенуа «Азбука в картинках», 1904
17.Кадр из х/ф «Морозко», 1964

ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Малозаметный управляемый пилотируемый летательный аппарат с установленным ионным двигателем, создающим вертикальную подъёмную силу, отличающийся тем, что на боковой стенке корпуса формируют дополнительные сопла, к которым с помощью изогнутого металлического патрубка подводят часть потока ионов, направление излучения которого изменяют в азимутальной плоскости с помощью поворота вертикальных металлических пластин, установленных с внешней стороны корпуса в месте выхода расширяющихся частей дополнительных сопел, при этом к верхней части летательного аппарата крепится обтекатель с нанесённым противорадиолокационным покрытием, обладающим односторонней оптической прозрачностью.

МПК²⁰ B64C39/02

РЕФЕРАТ

Полезная модель относится к классу летательных аппаратов специального назначения, обладающих низкой эффективной поверхностью рассеяния (ЭПР), и может быть использована при облёте поля боя на сверхмалых высотах для визуального обнаружения мобильных наземных объектов и выдачи целеуказания вертолётам огневой поддержки для уничтожения замаскированной бронетехники и средств ПВО противника.
Сущность полезной модели, проиллюстрированная чертежом на Фиг. 4, состоит в том, что в известном управляемом пилотируемом аппарате с установленным ионным двигателем, создающим вертикальную подъёмную силу, на боковой стенке корпуса формируют дополнительные сопла, к которым с помощью изогнутого металлического патрубка подводят часть излучаемого двигателем потока ионов, направление излучения которого регулируется установленными с внешней стороны корпуса (в месте выхода расширяющихся частей дополнительных сопел) вращающимися вертикальными металлическими пластинами, при этом к верхней части корпуса летательного аппарата крепится обтекатель с нанесённым противорадиолокационным покрытием, обладающим односторонней оптической прозрачностью.
Внесённые в конструкцию летательного аппарата изменения позволяют уменьшить его аэродинамическое сопротивление, повысить горизонтальную скорость полёта, а также снизить вероятность обнаружения аппарата РЛ средствами противника.
1 н.п. ф-лы. 4 ил.

Малозаметный управляемый пилотируемый летательный аппарат (“МУПЛА”)

Авторы: З.М. Горыныч,
К.К. Мора,
Я.В. Водяной