Способ управления воздушным винтом

 

Изобретение относится к области авиации , касается средств наземного и водного транспорта с винтомоторными силовыми установками , включающими воздушные винты , и предназначено для управления воздушными винтами. Целью изобретения является упрощение процесса управления винтом, снижение трудоемкости и повышение надежности. Это достигается тем, что лопасти, изготовленные из материала с памятью формы и имеющие продольные каналы , нагревают при работе потоком теплоносителя, например потоком горячих выхлопных газов от двигателя. В результате лопасти изменяют свое положение и геометрию , обеспечивая оптимальные условия обтекания, соответствующие режиму работы двигателя.4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 64 С 11/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

СПЙСАЙЙЕ КЗСБРЕТЕНЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3913914/23 (22) 21.06.85 (46) 23.08.92. Бюл. N 31 (72) C. П, Калякин (56) Патент США

¹ 205717, кл. В 64 С (62с, 7), 1967. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ

ВИНТОМ (57) Изобретение относится к области авиации, касается средств наземного и" водного транспорта с винтомоторными силовыми установками, включающими воздушные вин. ты, и предназначено для управления

Изобретение относится к области авиации,. а также к средствам наземного и водного транспорта с винтомоторными силовыми установками, и предназначено для управления аэродинамическими характеристиками воздушных винтов в процессе работы, Известен способ управления воздушным винтом, содержащим две или несколько лопастей, заключающийся s изменении геометрии лопастей. В соответствии с известным способом внутри каждой лопасти выполняют фигурную полость и монтируют в ней элементы гидропривода, а затем нагнетают B его камеры жидкость под давленйЕм, что вызывает поворот каждой из лопастей вокруг продольной оси, Однако известный способ сложен, трудоемок и недостаточно надежен. Это обусловлено необходимостью выполнения в лопастях полостей сложной конфигурации и монтажа в них высокоточных элементов гид„„5M 17562О1 А1

2 воздушными винтами. Целью изобретения является упрощение процесса управления винтом, снижение трудоемкости и повышение надежности. Это достигается тем, что лопасти, изготовленные иэ материала с памятью формы и имеющие продольные каналы, нагревают при работе потоком теплоносителя, например потоком" горячих выхлопных газов от двигателя. В результате лопасти изменяют свое пол0жеййе и геометрию, обеспечивая оптимальные условия обтекания, соответствующие режиму работы двигателя. 4 ил. роприводов с уплотнениями и подшипниками. Требуется создавать и регулировать давление жидкости значительной величины.

Заполнение лопастей этой жидкостью создает на них и на уплотнения высокие дополнительные нагрузки от действия центростремительных сил на жидкостные столбы при вращении воздушного винта, Размещение в.лопастях приводов увеличивает их толщийу сверх оптимальных значений, что снижает аэродинамическую эффективность винта при работе, Цель изобретения — упрощение процесса управления воздушным винтом, снижейие трудоемкостй - и повышенйе надежности.

Поставленная цель достигается за счет того, что в способе управления воздушным винтом, содержащем две или несколько лопастей, заключающемся в изменении геометрии лопастей, лопасти, изготовленные

1756201

3 4 из материала с памятью формы, нагревают мартенситного превращения 40 С, которое потоком теплоносителя, -. - полностью завершается при 60 С, после чеО

На фиг, 1 приведена схема управления го дальнейший нагрев уже не имеет значе воздушным винтом по йредложенному спо- ния для управления, В ходе мартенситного собу управления; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; 5 превращения лопасти приобретают геометна фиг. 3- узел! на фиг, 1; на фиг. 4 — сечение рию; которую им придали перед описанным

Б-Б на фиг. 1; -,-=,. -,— . - отжигом в процессе изготовления. При этом

Воздушный винтдля реализации спосо- в материале с памятью генерируются высоба изготовлен ina трубы материала с па- - кие напряжения до 30-60 кгс/мм, обеспечимятью формй; боковМе части которой 10 вающие преодоленйе внешних нагрузок от отформованы в виде двух лопастей 1 (фиг, действия ийерционных и аэродинамиче 1), а центральная часть. т.е. центральная ских сил. В ходе превращения в материале втулка, снабжена осевым отверстием и за- с памятью также достигаются большие декреплена на приводном вале 2 из термо- формации (до 15% в относительном вырастойкого материала, например стали или 15 жении), металлокерамики. Приводной вал имеет -При необходимости возвращения к наосевое отверстие, совмещенное с осевым чальной геометрии лопастей прекращают отверстием втулки винта, а также газовую элементом 3 подачу теплоносителя, Это связьспатрубкомб,проложеннымотуправ- приводит к быстрому остыванию полых ляющего элемента 3. например заслонки, 20 лопастей с небольшой теплоемкостью в

Управляющий элемент 3 включен в выхлоп- мощном набегающем потоке. При этом геоной тракт 4 двигателя 5 и обеспечивает от- метрия их изменяется на исходную в ходе вод теплоносителя в виде выхлопных газов прямого мартенситного превращения в мак воздушному винту. Стрелками показаны териале с памятью формы, которое идет направления газовых потоков, Лопасти с. 25 аналогичным образом приснижениитемпе- торцов открыты в атмосферу и имеют крыль- ратуры до 40 С, после чего сохраняется стаевой профиль(фиг. 2), Воздушный винт цен- бильная форма, приданная при описанной трйруется на приводном вале и крепится к пластической деформации, нему с помощью крепежных деталей 8 (фиг. Циклы изменения геометрии лопастей

3 и 4). В центральной части воздушный винт 30 можно производить до 10 раэ и более. имеет сечение с пониженной жесткостью на Кроме двухпозиционного управления, в стакручение, например плосковыпуклое (фиг; бильных условиях можно также осуществ4), что улучшает управляемость. К передней лять непрерывное изменение геометрии, части воздушного винта для улучшения об- При этом элемент 3 открывают (закрывают) текания может прикрепляться кок 7. 35 постепенно так, чтобы температура лопаДля обеспечения памяти формы воз- стей не выходила за пределы диапазона душный вийт изготовляют из сплава никеля превращений 40-60 С, а элемент 3 фиксируи титана (54-56% никеля, остальное титан) ют в положении, при котором достигается следующим образом. Из исходной трубы в требуемое изменение геометрии лопастей, закрытом штампеформуютвоздушный винт 40 Этот вид управления целесообразно иси совместно со штампом отжигают" в тече- . пользовать, например., при проведении иссние часа при температуре 450550 С, а за- ледовательских работ по воздушным тем "тоже совместно отпускают до винтам, При стендовых испытаниях силовых комнатной температуры. После этого винт установок и т,п. случаях, Кроме рабочих темизвлекаютиз штампа и пластически дефор- 45 llepaTóð, указанных выше. можно приме-.. мируют до получения желаемой геометрии нять различные другие значения, для чего лопастей; Описанной обработкой задают следует изменить соотношение компонендва крайнихзначейия формы винта, перехо- тов в применяемом сйлаве с памятью форды между которыми в дальнейшем отраба- мы, что делается известным образом. тываются при управлении. 50 - Предложенный способ управления

Предложенный способ осуществляется предназначен для легких авиационных при необходимости"изменения геометрии транспортных средств, аппаратов на возлопастей в следующей йоследовательности душной подушке; аэросаней, аэромобилей, операций. Открывают элементом 3 проход аэроглиссеров и т.п. средств, где он обеспетеплоносителя от выхлопного тракта (пат- 55 чивает простоту и надежность управления рубка) 4 двигателя 5 через направляющий - воздушным винтом. При этом допускается патрубок 6 и осевой канал приводного вала- . изменение геометрических параметров ло2 внутрь лопастей 1, В результате этого Rpo" пастей в более разнообразных формах, чем исходит быстрый прогрев полых трубчатых в известном способе, в частности изменяют лопастейдотемпературы начала обратного ufar, крутку, диаметр, удлинение, ширину, 1756201 6

5 толщину, кривизну, форму профиля, форму в плане (например, переход из прямой в саблевидную). форму законцовок, что обеспечивает увеличение КПД, снижение уровня производимого шума и др, Формула изобретения

Способ управления воздушным винтом, содержащим две или несколько лопастей, заключающийся в изменении положения и геометрии лопастей, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса управления. снижения трудоемкости и

5 повышения надежности, лопасти, Изготовленные из материала с памятью формы, нагревают при работе потоком теплоносителя.