Скоростной вертолет



Скоростной вертолет
Скоростной вертолет

 


Владельцы патента RU 2477243:

Секретарев Геннадий Иванович (RU)

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкции вертолетов. Скоростной вертолет содержит корпус, несущий винт, дополнительный двигатель, рулевой (хвостовой) винт, крылья. Под каждой лопастью винта, Л-образно, между валом винта и низом каждой лопасти установлено еще по одной лопасти. Реверсируемый вал дополнительного двигателя соединен с картером, который в свою очередь соединен с корпусом хвостовой части вертолета посредством пневмоцилиндра-манипулятора. Второй пневмоцилиндр-манипулятор перемещает по прорези картера вал хвостового винта. В совокупности оба пневмоцилиндра обеспечивают поворот хвостового винта по горизонтали и вертикали более чем на 180°. Поворотные крылья противодействуют раскручиванию вертолета при приземлении в случае отказа хвостового винта. Повышаются скорость, надежность и маневренность вертолета. 2 ил.

 

Изобретение относится к авиации, к конструктивным элементам летательных аппаратов, вертолетной технике и может быть использовано как транспортное средство и эффективное средство для ведения военных действий, для размещения в нем вооружения, транспортировки людей и грузов.

Цель изобретения - увеличение скорости горизонтального полета, повышение надежности и маневренности вертолета.

На схематическом изображении предлагаемого технического решения - фиг.1 и 2 изображена часть вертолета, включающая в себя предмет изобретения, содержащая несущий винт 1 с основными лопастями и дополнительными 2 - установленными Л-образно под каждой основной - между его валом и низом лопастей, фиг.1 - реверсивный вал 3 дополнительного двигателя, на котором закреплен в виде круглого барабана картер 4, фиг.2 - вид разреза по А-А, в котором предусмотрен прилив для установки подшипников 5 фиг.1, через прилив 5 проходит вал 3, заканчивающийся шестерней 6, кроме того, в картере на кольце упора 7 фиг.2 подвижно установлено кольцо-держатель с приливом 8 для установки в нем подшипников и вала хвостового винта с шестерней 10, находящийся в продольном (по стенке) пазу 11 картера 4, заканчивающийся хвостовым винтом 12 фиг.1 и 2, кроме того, в центре картера установлена ось 13, на которую установлены скрепленные вместе дисковые шестерни 14 и 15, шестерня 14 сопряжена с шестерней 6, а 15 - с шестерней 10. Под крышкой картера 16 между ней и кольцом-держателем 8 установлено упругое кольцо - (фиг.2) прокладка 17. К крышке или к корпусу (варианты) картера 4 прикреплен (корпусом) пневмоцилиндр-манипулятор 18, а штоком к валу хвостового винта 9 - другой пневмоцилиндр 19, прикрепленный к хвостовой части вертолета 20 штоком через тяги, как в 1-м случае прикреплен к корпусу картера 4. К корпусу вертолета 20 по направлению к осевой части вала несущего винта, соответствующей середине ширины основания, автономно прикреплены поворотные крылья 21 каждое.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Как показано на фиг.1 и 2, придав механическую прочность несущему винту 1 установкой Л-образно под каждой лопастью еще по одной дополнительной лопасти 2, в достижение указанной цели изобретения к вращающемуся реверсивному валу 3 дополнительного двигателя прикреплен картер 4, который удерживается на валу от вращения и принимает нужные положения в полете с помощью пневмоцилиндра-манипулятора с его тягами 19 с обеспечением поворота более 180°. Вал 3 своей шестерней 6 создает крутящий момент жестко скрепленным дисковым шестерням 14 и 15. Вращаясь на оси 13, шестерня 15 передает крутящий момент через шестерню 10, закрепленную на валу 9 хвостового винта 12, его в направлении, которое придает ему реверс дополнительного двигателя, обеспечивая или тормозя полет. Вал 9, установленный в приливе кольца 8, с помощью пневмоцилиндра с тягами 18 поворачивает его с кольцом упора 7 по стенкам окружности картера, прорези в стенке картера 11, которая определяет величину хода вала 9 винта 12 - на 180° и более. Поворотные крылья 21 обеспечивают полет противораскручивание вертолета, при отказе хвостового винта 12, возможное положение перемещения вала и винта показано пунктиром на фиг.1 и 2. Упругое кольцо-прокладка 17 выбирает люфт между крышкой картера 16 и кольцом 8; поворотные крылья также обеспечивают полет вертолета, его мягкую посадку, в случае аварийного отказа несущего винта 1, хвостовым винтом 12 осуществляется торможение полета. Положением А поворотных крыльев 21, показанных пунктиром на фиг.1, обеспечивается дополнительная подъемная сила полета вперед; положением В обеспечивается полет назад.

Уровень техники известных аналогов и прототипа не отвечает требованиям и задачам, обозначенным в формуле и описании предлагаемого технического решения. В изобретении по патенту №2363618, заявка 2008103377/11; 29.01.08, предлагается техническое решение, по которому компенсирующие противовращения достигаются за счет скошенных аэродинамических поверхностей фюзеляжа, предполагает фиксированный противораскручивающий эффект. Явно преимущественней решена задача в предлагаемом изобретении, где заявленный эффект получается вариативно за счет возможности поворота хвостового винта более чем на 180° как по вертикали, так и по горизонтали.

В изобретении по патенту №2397919, заявка 2009114391/11; 15.04.09, предлагается техническое решение, где предлагается эксплуатация, как в общем случае отличающаяся от заявленного отсутствием дополнительных лопастей под лопастями основных лопастей, что не удовлетворяет требованиям механического упрочнения несущих винтов, чем обусловлено выламывание лопастей несущих винтов, при развитии высоких скоростей горизонтального полета вертолетов.

В изобретении по патенту №2356795, № заявки 2006136970/11, 10.10.06 «Короткий вертолет» (варианты), (прототип) предлагаемое техническое решение, как и прототип представляет собой укороченный вертолет, с той разницей, что так же, как у аналогов, указанных выше, отсутствуют Л-образно установленные дополнительные лопасти, кроме того, компенсирующие реактивный момент несущих винтов, компенсирующие винты функционируют значительно менее эффективно, ведь в предлагаемом изобретении амплитуды вариативности хвостового винта - имеющего поворотность - более 180° и отсутствует функция мягкого приземления, в случае отказа в работе несущего винта.

Задача изобретения раскрывается следующим: задача увеличения скорости горизонтального полета решается предложенным упрочнением несущего винта в совокупности с «толкающим» хвостовым винтом. Надежность работы вертолета предлагается обеспечить за счет замены работы двигателя несущего винта, в критической ситуации, дополнительным двигателем с хвостовым винтом. Маневренность же обеспечивается картером с хвостовым винтом - его поворотной способностью, как картера относительно хвостовой части вертолета, так и перемещения вала хвостового винта внутри картера, с помощью пневмоцилиндров-манипуляторов.

Скоростной вертолет, содержащий корпус, несущий винт, дополнительный двигатель, рулевой винт, крылья, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости полета, надежности вертолета и его маневренности, под каждой лопастью несущего винта, Л-образно, между валом винта и низом каждой лопасти для механического упрочнения конструкции установлено еще по одной лопасти, содержащийся в хвостовой части реверсируемый вал дополнительного двигателя, соединенный с картером, который, в свою очередь, соединен с корпусом хвостовой части вертолета посредством пневмоцилиндра-манипулятора, поворачивающего картер на валу двигателя более чем на 180°, в совокупности с пневмоцилиндром-манипулятором, прикрепленным к корпусу картера, перемещает по прорези картера вал хвостового винта, в совокупности оба штока пневмоцилиндров поворачивают винт по горизонтали и вертикали более чем на 180°, тем меняя и удерживая направление полета, необходимое торможение полета, а содержащимися поворотными крыльями противодействует раскручиванию вертолета при плавном приземлении в случае отказа в полете хвостового винта.



 

Похожие патенты:

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

Изобретение относится к области авиации, в частности, к комбинированным вертолетам. .
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 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.
Изобретение относится к области авиации, в частности к способам управления гибридными вертолетами. Способ регулирования скорости движения гибридного вертолета, содержащего, по меньшей мере, один несущий винт и один движительный воздушный винт, снабженный совокупностью лопастей с изменяемым шагом, приводимые во вращение, по меньшей мере, одним двигателем, включает пилотируемый процесс, в котором выработку команд управления заданным значением среднего шага лопастей движительного воздушного винта генерируют при помощи ручного органа управления в зависимости от мощности, потребляемой этим винтом, и корректирующего процесса, в котором команды пилотирования корректируют с учетом, по меньшей мере, одного ограничительного параметра регулирования, связанного со свойствами прочности гибридного вертолета. Команды пилотирования касаются заданного значения воздушной скорости, а корректирующий процесс применяют на основании заданных значений воздушной скорости согласно, по меньшей мере, первому режиму коррекции, в котором команды пилотирования корректируют согласно первому закону, учитывающему заданную потребляемую мощность, соответствующую заданному значению воздушной скорости. Достигается повышение эффективности управления гибридным вертолетом в оптимизированных условиях безопасности. 12 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям винтокрылых летательных аппаратов. Скоростной винтокрыл содержит фюзеляж с крылом и хвостовой балкой, несущий и рулевой винты с силовой установкой и два дополнительных воздушных винта, установленных на консолях крыла и снабженных каждый своим двигателем. Каждый дополнительный воздушный винт со своим электрическим двигателем установлен в кольцевом корпусе, расположенном в сквозном отверстии в консоли крыла, и установлен с возможностью поворота для установки оси воздушного винта вертикально или «по полету», в соответствии с выбранным режимом полета. При этом консоли крыла выполнены с поворотными концевыми частями, установленными с возможностью опускания и подъема в исходное положение. Привод поворота каждого дополнительного воздушного винта и поворота концевой части консоли крыла включает установленные в полости консоли электрический двигатель, редуктор, выходной вал которого жестко связан с кольцевым корпусом дополнительного воздушного винта, промежуточный редуктор, входной вал которого жестко связан с кольцевым корпусом дополнительного воздушного винта, а выходной вал, через муфту сцепления-расцепления, связан с механизмом поворота концевой части консоли крыла. Достигается упрощение управления скоростным винтокрылом при переходе из режима взлет-висение-посадка в режим скоростного горизонтального полета и обратно. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх