"Вентоплан" с перпендикулярно взаимодействующими винтами

УГЛОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИНТОВ НА ОБДУВАЕМОМ КРЫЛЕ

Предлагаем схему,использующую эффект взаимодействия перпендикулярных потоков для обдува крыла с целью увеличения или полноценного создания на нём подъёмной силы. Потоки, пересекающиеся под углом 90 градусов друг к другу, в результате эффекта углового сложения образуют диагональный поток умноженной интенсивности (за счет слияния объёмов и соответственно сложения энергий).
Схема летательного аппарата при этом выглядит следующим образом. Перед крылом устанавливается тянущий фасный винт, который по совмещению своих функций обдувает крыло отбрасываемым потоком, работая на создание на нём подъёмной силы. При этом сзади от него в проекции центра крыла устанавливается горизонтальный винт, создающий поток, перпендикулярный исходящему от первого - фасного (вертикального) винта. Этот поток "упирается" в крыло, вызывая на нём компрессионный эффект. В результате в проекции этого винта, лежащей на пути горизонтального потока, возникает движение дополнительно уплотнённого воздуха. Чтобы компрессия не мешала "естественному" функционированию аэродинамической системы, в проекции горизонтального винта делаются отверстия или оставляются щели, через которые воздух сбрасывается с верхней стороны крыла вниз.
В результате выше названного взаимодействия образуется единый диагональный поток. Давая реакцию, направленную вниз и по ходу движения аппарата, он создает (или усиливает уже имеющуюся) подъёмную и пропульсивные силы.

Реализация такой схемы требует особой конструкции крыла и винтового движителя. Если речь идёт об аппарате, способном держаться в воздухе в статическом положении (вертикальному взлёту, посадке и висению), то требуется возможность переменного обдува крыла - спереди и сзади. Для этого винты устанавливаются в центре крыла на длинных колонках, чтобы они в горизонтальном положении "перекидывались" через его переднюю и заднюю кромки соответственно. Поскольку крыло должно иметь способность к изменению угла атаки на противоположный (при реверсе и висении) и при этом нести на себе колонки винтов с приводом, оно делается из трёх широтных сегментов. Центральный представляет собой узкую раму с воздухопроводной щелью, по краям которой устанавливаются колонки винтов. По обе стороны рамы устанавливаются отклоняемые аэродинамические плоскости. Для прямого полёта передний винт находится в фасном положении, а задний - в горизонтальном; передний сегмент крыла отклоняется вверх для создания положительного угла атаки. Для заднего хода фасное положение принимает задний винт, а передний поднимается в горизонтальное. Для обеспечения режима висения винты могут принимать диагональное положение относительно горизонта - так, чтобы отбрасываемые ими потоки были направлены навстречу друг другу; сегментам крыла придаётся положительный угол атаки в противоположных направлениях. При этом результирующий поток будет направлен вертикально вниз. Положение винтов относительно друг друга с векторами потоков и тяги соответственно может варьироваться в зависимости от задач управления. Также соотношение прямой и реверсивной тяги может регулироваться дифференцированным изменением шага винтов, что предусматривается их конструкцией, а также дифференцированным изменением их оборотов.

Предлагаемый летательный аппарат, реализующий выше описанную систему, представляет собой особый вид конвертоплана с двумя группами винтов-вентилятоов, установленных на двухсегментном крыле верхнего расположения (аппараты с обдуваемым крылом мы называем "вентопланами",- от позднелатинского "ventis"- ветер). Работа его винто-вентиляторного движителя предполагает несколько вариантов конвертирования, описанных выше.
В связи со сложной конструкцией крыла и разветвлённой схемой привода расположение двигателей наиболее целесообразно в центроплане, а по уже испытанному образцу (обычному для вертолётов) они устанавливаются вверху передней части фюзеляжа. Их валы приводят в действие два соединенных синхронизирующим механизмом гидронасоса, каждый из которых питает через две линейные пары гидропередач приводные гидродинамические моторы винтов. Каждый насос работает на "свою" пару гидромоторов, но их синхронизация позволяет поддерживать функцию противолежащей пары при отказе двигателя в ней.
В скоростном полёте и путевое, и высотное управление осуществляется функцией хвостового оперения, включающего горизонтальный и вертикальный аэродинамические рули. Для соханения эффективности на низких скоростях хвостовое перо делается цельноповоротным.
При висении и на низких скоростях управление во всех спектрах осуществляется дифференцированным изменением шага винтов или их оборотов в в соответствующих парах. Крыло выше описанной специальной конструкции не имеет присущих самолётному традиционных элементов механизации (элеронов и спойлеров), что исключает для него соответствующие функции.
В скоростном полёте оба винта в парах переводятся в функцию прямой горизонтальной тяги, а подъёмная сила при этом создаётся крылом, работающим как обычное у самолёта.