„Alfa” – Latający Samochód

Historia prezentowanego rozwiązania ma kilkadziesiąt lat. Jedno z rozwiązań : „Spłaszczony pierścieniopłat 
z zabudowanymi śmigłami”  został  zaprezentowany w 1974r. w tygodniku „Skrzydlata Polska”. W 1980r. powstała praca magisterska „Spłaszczony pierścieniopłat   w układzie kaczki” z przewidywanym zastosowaniem jako latający samochód. W 2003 r. powstał, aktualny, patent  PAT.202553 „Urządzenie zwiększające siłę nośną spłaszczonego płata pierścieniowego” W  2017 r. powstała koncepcja „dwu-funkcyjnej końcówki  płata nośnego”



Uwaga: Poniżej zaprezentowano koncepcję latającego samochodu. Jest to samolot, który bez wykonywania jakichkolwiek czynności dodatkowych, bez konieczności wysiadania pilota lub pasażera , może wjechać na drogę publiczną i przemieszczać się po niej. Samolot jest 2-osobowy. Został zaprezentowany w dwóch wersjach: miejsca „obok siebie” oraz „tandem”. Jest oczywiste, że można stworzyć wersję trzecią, w której rozwiązania „znamienne” można wykorzystać z każdej z dwóch prezentowanych.  Prezentacja została poprzedzona pokazaniem podstawowych cech „znamiennych” wyróżniających układ od aktualnie stosowanych. Prezentowany materiał nie jest jedynie wizją plastyczną. Wszystko co pokazano to graficzna prezentacja modeli bryłowych realizowanych zgodnie z podstawowymi zasadami projektowania konstrukcji lotniczych.

„Spłaszczony pierścieniopłat
z zabudowanymi śmigłami”

Układ aerodynamiczny daje możliwość wytworzenia dużej siły nośnej przy małych gabarytach.  Właściwy dobór śmigieł, oraz  kierunków obrotu prowadzi do poprawy doskonałości aerodynamicznej dzięki częściowej redukcji oporu indukowanego. Kierunek krętu strumienia zaśmigłowego musi być przeciwny do krętu wiru indukowanego.

„Urządzenie zwiększające siłę nośną spłaszczonego płata pierścieniowego”

Układ pozwala na bardzo efektywną zmianę kierunku wektora siły ciągu śmigieł. Przydatny w układach samolotów V/STOL

Czynny patent PAT.202553 „Urządzenie zwiększające siłę nośną spłaszczonego płata pierścieniowego” . Nr  zgodny
z Urzędem Patentowym RP

„Dwu-funkcyjna końcówka płata nośnego”

W ustawieniu poziomym końcówka jest elementem płata nośnego powiększając jego powierzchnię i wydłużenie. Po obrocie w dół jest elementem podwozia i zarazem układu jezdnego pojazdu.

Rozwiązanie zgłoszone do ochrony w Urzędzie Patentowym RP.

konfiguracja przelotowa
start, lądowanie, jazda po drodze

„Alfa WT”- Wersja 2-osob. Tandem

Podstawowe wymiary



Konfiguracja w locie


Konfiguracja „na ziemi”
 

   


„Alfa W0”- Wersja 2-osob. Obok Siebie 

Podstawowe wymiary


Konfiguracja w locie


Konfiguracja „na ziemi”





„ALFA WO-STOL”  Wersja 2-osob. Obok Siebie –  jako samolot krótkiego startu i lądowania- wersje:
„Klasyk” i „Skąpiec”
 
(Ang.
 Short Take-Off and Landing)


Podstawowe wymiary


Konfiguracja “ w locie”



Konfiguracja “ start – lądowanie”


Konfiguracja „na ziemi”

Wersja I - "Klasyk"


Mechanizacja przedniego płata


Mechanizacja tylnego płata
Uwaga:
Jazda „po ziemi” jest taka, jak w przypadku typowego samochodu. Koła tylnego podwozia są napędzane



Wersja II - "Skąpiec"



Mechanizacja tylnego płata
Konfiguracja podczas jazdy Konfiguracja podczas startu i lądowania


Mechanizacja przedniego płata
Uwagi:
- Wersja „Skąpiec” porusza się po drogach (jazda oraz manewry) wyłącznie przy wykorzystaniu śmigieł. Na „obiekcie” muszą się znaleźć wszystkie elementy zapewniające  bierne bezpieczeństwo pasażerów. „Skąpiec” musi  posiadać system odłączający napęd śmigieł podczas kolizji na drodze.
System ten powinien również działać przy pojawieniu się jakiegokolwiek obiektu w bezpośredniej bliskości śmigieł.
- W stosunku do innych „latających-samochodów” „Skąpiec” wyróżnia się: bardzo dużą sztywnością konstrukcji, małą masą, prostotą konstrukcji i mechanizmów.

Rozwiązanie zgłoszone w Urzędzie Patentowym RP (zgłoszenie nr. P436864 "Urządzenie zwiększające bezpieczeństwo pracujących śmigieł" - 2 luty 2021).


Badania aerodynamiczne

Jako najprostszą w realizacji przyjęto wersję „ALFA WO-STOL”  Wersja 2-osob. Obok Siebie –  jako samolot krótkiego startu
i lądowania.
Wykonano model do badań aerodynamicznych w skali 1:4 . Zdjęcia poniżej pokazują całość modelu. Model nie zawiera elementów ruchomych. Służy do określenia podstawowych parametrów aerodynamicznych.
Parametry modelu: Rozpiętość- 620 mm; Długość – 1133 mm; Masa – 17.27 kg

Zakres badań aerodynamicznych
Dla określenia podstawowych parametrów aerodynamicznych należy przeprowadzić badania w tunelu aerodynamicznym w 5 etapach:

Etap 1 Badania aerodynamiczne płata głównego.
Zdjęcia poniżej pokazują model płata głównego.

Parametry modelu:  Rozpiętość – 620 mm; Długość – 625 mm; Masa – 7.05 kg

Etap 2 Badania aerodynamiczne płata głównego z uwzględnieniem oddziaływania śmigieł.
Ilustracja poniżej pokazuje podstawowe parametry oddziaływania śmigieł. Badania należy przeprowadzić jak w etapie 1 uwzględniając pracujące śmigła.

Etap 3 Badania modelu bez przedniego płata
Zdjęcia poniżej pokazują model  bez płata przedniego.

Parametry modelu: Rozpiętość- 620 mm; Długość – 1133 mm; Masa – 16.24 kg

Etap 4 Badania modelu bez przedniego płata z uwzględnieniem oddziaływania śmigieł.
Badania należy przeprowadzić jak w etapie 3 uwzględniając pracujące śmigła, oraz wyniki badań z etapu 2

Etap 5 Badania modelu kopletnego z uwzględnieniem oddziaływania śmigieł.
Wyniki badań pierwszych czterech etapów badań powinny służyć do weryfikacji geometrii przedniego płata i pozwolą na zbadanie własności aerodynamicznych całości układu.
Bdania takie mają podstawowe dwa cele:
- pierwszy (praktyczny):  weryfikacj przyjętego układu jako latającego samolotu w wersji „ALFA WO-STOL”
- drugi (poznawczy): ilościowe określenie wpływu strumienia zaśmigłowego na własności aerodynamiczne spłaszczonego płata pierścieniowego

Uwaga: Autor rozwiązania, chętnie udostępni prezentowany model, osobom lub firmom , które dysponują środkami i mają możliwości realizacji badań. Autor dysponuje pełną dokumentacją numeryczną geometrii prezentowanego układu.


Wizualizacja opływu

Przeprowadzono wstępne próby wizualizacji opływu modelu płata głównego

Eksperyment 1.

Prędkość          V=25 m/s
Kąt natarcia    α=0O
Wizualizacja opływu KLIKNIJ TUTAJ



Eksperyment 2.

Prędkość          V=25 m/s
Kąt natarcia    α=10O
Wizualizacja opływu KLIKNIJ TUTAJ