Вертолет с роторным компенсатором реактивного момента
Владельцы патента RU 2282565:
Ростовский вертолетный производственный комплекс - открытое акционерное общество "Роствертол" (RU)
Изобретение относится к конструкции вертолетов. Вертолет снабжен органами управления механизмом синхронизации путевого управления, электродвигателем, обеспечивающим вращение оси, где закреплен вращающийся усеченный конус с обтекателем для компенсации реактивного момента. Механизм синхронизации путевого управления кинематически связан с ручкой управления. Техническим результатом изобретения является улучшение летно-технических характеристик. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к вертолетам и может быть использовано в качестве транспортного грузопассажирского вертолета.
Заявителю известен ближайший аналог (прототип) заявляемого изобретения как наиболее близкий ему по совокупности существенных признаков. Данный аналог представляет собой вертолет, выполненный по одновинтовой схеме, содержащий двигатель, главный редуктор, несущий винт (НВ), рулевой винт (В.Ф.Ромасевич, Г.А.Самойлов. Практическая аэродинамика вертолетов. - М.: Военное издательство министерства обороны СССР. - 1980. - С.24-26).
Недостатком этого вертолета является повышенный, по сравнению с заявленным, процент мощности, потребляемый трансмиссией.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение мощности, требуемой для компенсации реактивного момента несущего винта, а также уменьшение веса конструкции вертолета и увеличение его весовой отдачи.
Техническим результатом изобретения является улучшение летно-технических характеристик вертолета и уменьшение стоимости его изготовления и эксплуатации за счет использования роторного компенсатора реактивного момента.
Упомянутая задача достигается тем, что вертолет с роторным компенсатором реактивного момента содержит двигатель, главный редуктор, несущий винт, механизм синхронизации с осью, на которой размещен вращающийся усеченный конус с обтекателем.
Предлагаемый вертолет с роторным компенсатором реактивного момента иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3.
На фиг.1 показан общий вид вертолета с роторным компенсатором реактивного момента.
На фиг.2 - принципиальная схема эффекта Магнуса.
На фиг.3 - принцип действия роторного компенсатора реактивного момента.
Вертолет содержит несущий винт 1, приводимый во вращение двигатель через главный редуктор (на чертежах не показаны), установленный в задней части фюзеляжа шарнирный механизм синхронизации 2 путевого управления, кинематически связанный с ручкой управления 3 циклическим шагом. На механизме синхронизации 2 установлен электродвигатель 4 постоянного тока, обеспечивающий вращение оси 5, на которой закреплен усеченный конус 6 с обтекателем 7. Усеченный конус 6 может быть полым. Реостат 8, изменяющий обороты электродвигателя 4, связан с педалями 9 путевого управления (фиг.1).
В основе работы роторного компенсатора реактивного момента лежит эффект Магнуса. Он заключается в том, что вращающийся цилиндр в потоке воздуха создает аэродинамическую силу, направленную перпендикулярно к этому потоку за счет того, что с одной стороны цилиндра вектор скорости вращения цилиндра и вектор скорости потока направлены в одну сторону, а с другой стороны вектор скорости вращения цилиндра и вектор скорости потока направлены навстречу друг другу. Поэтому с одной стороны цилиндра создается разрежение, а с другой повышенное давление. Разность давлений по обеим сторонам цилиндра создает аэродинамическую силу - Р, вектор которой направлен в сторону пониженного давления, т.е. в ту сторону, где вектора скоростей потока и вращения цилиндра совпадают по направлению (фиг.2).
Работа вертолета с роторным компенсатором реактивного момента осуществляется следующим образом. Усеченный конус 6, вращаясь в индуктивном потоке несущего винта, создает аэродинамическую силу Р (фиг.3), вектор которой направлен в сторону вращения НВ вертолета и тем самым компенсирует реактивный момент. Изменение оборотов электродвигателя 4 за счет реостата 8 в большую или меньшую сторону повлечет за собой разворот всего вертолета влево или вправо, что является путевым управлением вертолета.
На режиме косой обдувки, т.е. в поступательном полете, усеченный конус 6 вместе с осью 5 за счет механизма синхронизации 2, ручки управления 3 циклическим шагом и проводки управления 3 повернется вверх относительно оси 5 шарнирного механизма синхронизации 2 на определенный угол, чем больше отклонение ручки управления 3 вперед, тем на больший угол поднимется и усеченный конус 6. Это необходимо для того, чтобы усеченный конус 6 постоянно находился в индуктивном потоке НВ, иначе может начаться вращение вертолета в сторону вращения НВ за счет реактивного момента, создаваемого им.
1. Вертолет с роторным компенсатором реактивного момента, содержащий двигатель, главный редуктор и несущий винт, отличающийся тем, что он снабжен связанным с органами управления механизмом синхронизации путевого управления с установленным на нем электродвигателем, обеспечивающим вращение оси, на которой закреплен вращающийся усеченный конус с обтекателем для компенсации реактивного момента.
2. Вертолет по п.1, отличающийся тем, что механизм синхронизации путевого управления кинематически связан с ручкой управления, педали рулевого управления связаны с реостатом, изменяющим обороты электродвигателя.
