Трехмоторный гелиплан



Трехмоторный гелиплан
Трехмоторный гелиплан
Трехмоторный гелиплан
Трехмоторный гелиплан
Трехмоторный гелиплан
Трехмоторный гелиплан
Трехмоторный гелиплан

 


Владельцы патента RU 2460671:

Староверов Николай Евгеньевич (RU)

Изобретение относится к области авиации, в частности, к комбинированным вертолетам. Трехмоторный гелиплан содержит несущий винт/винты и тянущий или толкающий винт/винты или компрессор/компрессоры второго контура турбореактивного двигателя. Гелиплан имеет три двигателя, один из которых передает мощность только на несущий винт, а два других имеют передачу мощности на несущий винт и на тянущий или толкающий винт, или компрессор. Гелиплан может быть выполнен по поперечной, сосной или продольной схемам. Двигатели могут располагаться или в ряд в поперечной плоскости гелиплана, или два расположены по бокам фюзеляжа, а один в фюзеляже или на нем, или один двигатель расположен у переднего винта, а два около заднего. Достигается повышение надежности гелипланов. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к авиации, к вертолетам и гелипланам.

Известен гелиплан, состоящий из двух несущих винтов и источника продольной тяги, см. пат. US 3025022.

Стоимость двух газотурбинных или турбореактивных двигателей мощностью по 100% больше, чем одного двигателя мощностью 200%, а стоимость четырех двигателей мощностью по 50% еще больше. Чаще всего такая же зависимость наблюдается и относительно массы двигателей. Поэтому, исходя в основном из экономических соображений, на практике вертолеты легкого класса оснащаются одним двигателем, среднего класса - двумя двигателями, и тяжелого класса - четырьмя двигателями. Однако практика показала, что груженый вертолет с двумя двигателями не способен продолжить полет на одном двигателе, а пустой - способен, но оставшийся двигатель при этом вследствие предельного форсажа после полета снимается с эксплуатации. Все сказанное относится и к перспективному классу летательных аппаратов - к гелипланам. Оптимальной для вертолетов и гелипланов среднего и тяжелого классов являлась бы трехдвигательная силовая установка. Однако для вертолетов она неудобна вследствие трудности компоновочных решений. Гелиплан же, в отличие от вертолетов, имеет источник продольной тяги (далее «тяга») - один или более тянущих или толкающих воздушных винтов, или же компрессоры второго контура двухконтурного турбореактивного двигателя, желательно, с регулируемым наклоном лопаток компрессора, например НК-93.

При этом мощность двигательной установки распределяется так: в режиме вертикального полета 99% мощности идет на несущие винты, а в режиме горизонтального полета примерно 2/3 мощности идет на тягу, а остальная 1/3 - на несущие винты. Учитывая эту особенность гелипланов можно применить оптимальное со всех точек зрения решение: гелиплан имеет три двигателя, один из которых имеет передачу мощности только на несущий винт, а два других имеют передачу мощности на несущий винт и на тянущий или толкающий винт или компрессор.

Двухвинтовой гелиплан, как и двухвинтовой вертолет, может иметь поперечную, соосную и продольную схему расположения несущих винтов. Поперечная и продольная схемы имеют синхронизирующий вал, объединяющий все три двигателя и редукторы несущих винтов и тяги.

ВАРИАНТ 1. Гелиплан имеет два несущих винта расположены поперечно в одной плоскости, расстояние между их осями меньше диаметра винтов, вращение винтов в разные стороны синхронизировано, причем два двигателя с тягой расположены у несущих винтов и соединены синхронизирующим валом, а один двигатель расположен посередине между ними и также соединен с синхронизирующим валом. То есть лопасти двух несущих винтов взаимно проходят в промежутках друг друга как зубья шестерен. Этот вариант имеет одну положительную особенность: при хорошей центровке несущие винты могут не иметь автоматов перекоса, а быть простыми ВИШ (винт изменяемого шага). Управление по тангажу в режиме висения при этом не осуществляется, а нужное продольное перемещение и поворот осуществляются с применением правой и левой тяги. Но при этом вектор приложения тяги должен быть выше центра тяжести аппарата.

ВАРИАНТ 2. Гелиплан имеет два несущих винта, расположенных соосно, причем автомат перекоса есть только у одного из них, а второй имеет изменяемый общий шаг, при этом два двигателя расположены по бокам фюзеляжа, а один - в фюзеляже или на нем. Полностью управляемым имеет смысл сделать только нижний несущий винт, а верхний может быть ВИШ, управляемым через полый вал. Один из винтов, лучше нижний, имеет смысл сделать примерно в 1,5 раза меньшего диаметра, чем верхний, но имеющий большее число лопастей и большую угловую скорость.

ВАРИАНТ 3. Гелиплан имеет два несущих винта, расположенных последовательно, причем около переднего винта расположен двигатель, работающий только на несущие винты, а около заднего винта расположены два других двигателя. Несущие винты при этом могут быть расположены в одной плоскости, как в варианте 1, или друг над другом. Такое расположение двигателей во всех вариантах выбрано для того, чтобы ни один участок синхронизирующего вала ни при полной мощности, ни при работе на любых двух двигателях не передавал мощность большую, чем мощность одного двигателя, правда на форсированном режиме.

Применение изобретения повысит надежность гелипланов, особенно боевых, и гидрогелипланов.

На фиг.1, 2, 3 показан трехмоторный гелиплан поперечной компоновки, где 1 - фюзеляж, 2 - пилоны двигателей, 3 - несущие винты, 4 - тянущие винты, 5 - горизонтальное оперение, 6 - киль, 7 - жалюзи для выпуска газов среднего двигателя, 8 - двигатели. На фиг.4, 5 показан гелиплан сосной компоновки, где 9 - компрессоры с изменяемым наклоном лопаток или воздушные винты в кольце. Причем нижний несущий винт в 1,5 раза меньшего диаметра, чем верхний.

На фиг.6, 7 показан гелиплан продольной компоновки с несущими винтами, расположенными в одной плоскости.

Работают гелипланы так: при взлете и посадке 95-99% мощности всех трех двигателей передается на несущие винты, а оставшая часть мощности передается на тягу для компенсации ветра и продольного маневра. В горизонтальном полете мощность одного двигателя передается на несущие винты, а два других двигателя создают тягу.

В поперечной и сосной схемах выхлопные газы среднего двигателя могут выпускаться через жалюзи 7 для управления по тангажу и/или направлению.

При выходе из строя любого двигателя мощность оставшихся двух примерно поровну расходуется на несущие винты и на тягу.

1. Трехмоторный гелиплан, содержащий несущий винт/винты и тянущий или толкающий винт/винты или компрессор/компрессоры второго контура турбореактивного двигателя, отличающийся тем, что имеет три двигателя, один из которых имеет передачу мощности только на несущий винт, а два других имеют передачу мощности на несущий винт и на тянущий или толкающий винт или компрессор.

2. Гелиплан по п.1, отличающийся тем, что два несущих винта расположены поперечно в одной плоскости, расстояние между их осями меньше диаметра винтов, вращение винтов в разные стороны синхронизировано, причем два двигателя с тягой расположены у несущих винтов и соединены синхронизирующим валом, а один двигатель расположен посередине между ними и также соединен с синхронизирующим валом.

3. Гелиплан по п.1, отличающийся тем, что два несущих винта расположены соосно, причем автомат перекоса имеет только один из них, а второй имеет изменяемый общий шаг, причем два двигателя расположены по бокам фюзеляжа, а один - в фюзеляже или на нем.

4. Гелиплан по п.1, отличающийся тем, что два несущих винта расположены последовательно, причем около переднего винта расположен двигатель, работающий только на несущие винты, а около заднего винта расположены два других двигателя.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к авиации, в частности к конструкции комбинированных винтокрылых летательных аппаратов. .

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в конструкции легких конвертопланов и беспилотных винтокрылов. .

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к винтокрылым летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. .
Изобретение относится к области создания крылатых летательных аппаратов, обладающих как дозвуковыми, так и сверхзвуковыми скоростями. .

Изобретение относится к летательным аппаратам тяжелее воздуха, в частности к винтокрылам, вертолетам. .

Изобретение относится к комбинированному летательному аппарату. .

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в конструкции дистанционно пилотируемых вертолетов-самолетов, совмещающих особенности вертолетов и самолетов.

Изобретение относится к авиационной технике. .

Изобретение относится к авиации. .

Изобретение относится к летательным аппаратам со свойствами самолета и вертолета. .

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к беспилотным летательным аппаратам

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкции вертолетов

Изобретение относится к авиационной технике

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в конструкции беспилотных летательных аппаратов. Беспилотный двухфюзеляжный вертолет-самолет представляет собой моноплан с передним горизонтальным оперением, содержащий двухкилевое оперение, смонтированное к консолям крыла на гондолах, короткий фюзеляж, двигатель, передающий крутящий момент через систему валов трансмиссии на тянущий и толкающий поворотные винты, обеспечивающие горизонтальную и соответствующим отклонением вертикальную тягу. Вертолет-самолет выполнен по конструктивно-силовой двухфюзеляжной схеме и концепции тандемного расположения разновеликих поворотных винтов по схеме 1+2. Плоскость вращения лопастей переднего большего винта при создании им вертикальной тяги расположена в межфюзеляжном пространстве, ограниченном внутренними бортами фюзеляжей, задней и передней кромками. Система трансмиссии включает кормовые редукторы двух меньших поворотных винтов и центральный Т-образный в плане главный редуктор. Достигается повышение весовой отдачи и улучшение взлетно-посадочных характеристик при коротком взлете и посадке. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. Скоростной винтокрыл содержит фюзеляж с хвостовой балкой и килем, две консоли крыла и два несущих винта, расположенных на консолях крыла и установленных с перекрытием, при этом несущие винты выполнены жесткими. Силовая установка состоит из двух газотурбинных двигателей, которые встроены в корневую часть консолей крыла. На киле спереди установлен тяговый винт, предназначенный для создания дополнительной пропульсивной силы, и выполнено горизонтальное оперение, причем ось тягового винта расположена в плоскости горизонтального оперения. Два газотурбинных двигателя соединены через элементы трансмиссии: концевые редукторы, трансмиссионные валы и синхронизирующий редуктор - с несущими винтами и через синхронизирующий редуктор, хвостовой трансмиссионный вал, промежуточный редуктор, трансмиссионный вал и концевой редуктор - с тяговым винтом, причем промежуточный редуктор со стороны хвостового трансмиссионного вала снабжен муфтой сцепления-расцепления. Силовая установка может содержать третий газотурбинный двигатель, установленный в хвостовой балке. Повышается транспортная эффективность винтокрыла. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам автоматического управления полетом. Устройство (10) автоматического пилотирования летательного аппарата (1) с несущим винтом, содержащего, по меньшей мере, один толкающий винт (2), при этом упомянутый несущий винт содержит, по меньшей мере, один винт (3), оборудованный множеством лопастей (3'), содержит блок (15) обработки, взаимодействующий, по меньшей мере, с общей цепью (7) управления общим шагом упомянутых лопастей (3'). Устройство (10) содержит средство (20) запуска режима автоматизированного пилотирования с выдерживанием угла атаки, соединенное с блоком (15) обработки. Блок (15) обработки автоматически управляет общим шагом лопастей (3'), когда режим автоматизированного пилотирования с выдерживанием угла атаки включен, контролируя упомянутую общую цепь управления для поддержания аэродинамического угла атаки (α) летательного аппарата в значении опорного угла атаки (α*). Достигается снижение до минимума аэродинамического лобового сопротивления летательного аппарата. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям гибридных летательных аппаратов. Летательный аппарат (1) содержит фюзеляж (2), вращающуюся несущую поверхность (10), оснащенную двумя несущими винтами (12) противоположного вращения, расположенными тандемом над упомянутым фюзеляжем (2), по меньшей мере, один движитель (20) и моторную группу (30). Каждый движитель (20) удерживается задней частью (3) фюзеляжа. Летательный аппарат (1) содержит систему объединения (40), постоянно соединяющую моторную группу (30) с вращающейся несущей поверхностью (10), за исключением случаев отказа и тренировки. Летательный аппарат (1) содержит дифференциальное средство контроля (50) циклического шага лопастей несущих винтов (12) для контроля по рысканию летательного аппарата (1) и средства запрета (60) каждого движителя (20). Моторная группа содержит винтомоторный орган, включающий в себя тепловой двигатель и движитель. Средство регулирования (70) скорости вращения (Ω) несущих винтов поддерживает скорость вращения каждого несущего винта равной (Ω1) до первой воздушной скорости (V1) летательного аппарата (1) и далее снижает эту скорость вращения (Ω) по линейному закону в зависимости от воздушной скорости летательного аппарата. Достигается увеличение скорости и дальности полета. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкциям беспилотных вертолетов. Скоростной турбоэлектрический вертолет содержит трехвинтовую ярусную схему с двумя винтами в кольцевых каналах на поворотных консолях крыла и над ними на пилоне несущий винт, газотурбинные двигатели, передающие крутящий момент через главный редуктор и валы трансмиссии на несущий и тянущие винты в кольцевых каналах, газовые струйные рули путевого и продольного управления. Вертолет снабжен возможностью преобразования полетной конфигурации с вертолета трехвинтовой несущей схемы с разновеликими несущими винтами в одновинтовой с несущим винтом большего и толкающими винтами меньшего диаметра и в крылатый автожир, имеющий раздельные движительную систему с толкающими винтами и несущие системы, включающие соответственно несущий винт и низкорасположенное крыло малого удлинения с пилообразной задней кромкой. Консоли крыла могут поворачиваться на угол от 0º до 100º, а кольцевые каналы, смонтированные на концах крыла, имеют возможность поворота относительно соответствующей консоли крыла на угол αкр=±15°. Силовая установка выполнена по параллельно-последовательной гибридной технологии силового привода. Достигается уменьшение потребной мощности на путевую балансировку при висении и улучшение путевой и продольной управляемости. 2 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкциям комбинированных вертолетов. Многовинтовой тяжелый конвертовинтокрыл выполнен в виде высокорасположенного моноплана, имеющего на консолях крыла винты в поворотных кольцевых каналах, фюзеляж с шарнирно установленными двумя силовыми балками ромбовидной в плане качалки, имеющей возможность отклонения ее балок в продольной плоскости и снабженной на противоположных ее вершинах несущими винтами на пилонах. Винты связаны валами трансмиссии с двигателями силовой установки, смонтированными в корневой части крыла. Винтокрыл имеет хвостовое оперение с цельноповоротным стабилизатором, трехстоечное убирающееся колесное шасси, крыло, выполненное в виде комбинации из двух с близким расположением друг к другу крыльев, смонтированных уступом. Переднее крыло выше заднего при отрицательной деградации первого ко второму по углу атаки. Межгондольные секции переднего и заднего крыльев снабжены предкрылком и закрылком и смонтированы так, что между задней кромкой переднего крыла и передней кромкой заднего крыла, имеющего 45% площади переднего крыла, располагается узкая щель, равная 2,5% хорды переднего крыла при расстоянии между средними линиями профиля переднего и заднего крыльев, равном 30% хорды заднего крыла. Достигается повышение показателей транспортной и топливной эффективности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям комбинированных летательных аппаратов. Летательный аппарат (1) содержит фюзеляж (2), двигательную установку (10), вращающуюся несущую поверхность (15), снабженную, по меньшей мере, одним несущим винтом (16), крыло (20), содержащее два полукрыла (21, 22), простирающиеся с одной и другой стороны фюзеляжа (2), два тяговых воздушных винта (30), расположенные с одной и другой стороны фюзеляжа и размещенные каждый на полукрыле (21, 22). Летальный аппарат (1) также содержит хвостовой винт (35) для компенсации реактивного момента и контроля по рысканию. Система (40) трансмиссии связывает двигательную установку (10) с каждым несущим винтом (16), хвостовым винтом (35) и каждым воздушным винтом (30) посредством дифференциального механизма (50), управляемым так, чтобы каждый воздушный винт (30) мог быть приведен во вращение в крейсерском полете и не мог быть приведен во вращение двигательной установкой (10) на земле и при висении. Достигается улучшение управляемости летательным аппаратом в режиме висения и повышается безопасность обслуживающего персонала и пассажиров летательного аппарата на земле. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх