Летательный аппарат вертикального взлета-посадки с кольцевым крылом без реактивного момента



Летательный аппарат вертикального взлета-посадки с кольцевым крылом без реактивного момента
Летательный аппарат вертикального взлета-посадки с кольцевым крылом без реактивного момента

 


Владельцы патента RU 2483980:

Мирохин Алексей Михайлович (RU)

Изобретение относится к области авиации, в частности к летательным аппаратам с кольцевым крылом. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки содержит двигатель, подвешенный в гироскопической подвеске с двумя степенями свободы и уравновешенный относительно его центра масс, трансмиссию и единственное кольцевое крыло большого заполнения. Крыло выполнено с возможностью поворачиваться под влиянием аэродинамических рулей относительно поперечной оси летательного аппарата на большие углы для преобразования избытка подъемной силы в силу тяги в направлении полета. Указанные элементы конструкции летательного аппарата образуют свободно взаимодействующую между собой динамическую группу, устраняющую реактивный момент кольцевого крыла. Достигается упрощение конструкции летательного аппарата. 2 ил.

 

1. Область техники

Настоящее изобретение относится к областям техники летательных аппаратов и воздушного транспорта.

2. Уровень техники

По уровню техники описываемый летательный аппарат имеет аналогом (прототипом) летательные аппараты «Турболет», «Турболет-М» и «Турболет-М2», представленные патентами RU 2268845 C2 от 12.04.2004, RU 2307768 C1 от 14.02.2006 и RU 2380287 от 02.04.2008 соответственно.

3. Сущность изобретения

Настоящий летательный аппарат вертикального взлета-посадки (дальше по тексту «турболет») строится на динамической группе агрегатов, состоящей из двигателя, подвешенного в гироскопической подвеске с двумя степенями свободы и уравновешенного относительно его центра масс, трансмиссии, состоящей из разрезного вала с шестернями привода, и модуля кольцевого крыла большого заполнения, создающего при своем вращении подъемную силу. Реактивный момент от кольцевого крыла устраняется вращением двигателя относительно вертикальной оси подвеса внутреннего корпуса двигательного отсека. Эта динамическая группа агрегатов обеспечивает режимы вертикального взлета-посадки и висения турболета.

Для перевода летательного аппарата в режим поступательного движения или движения в боковом направлении используется 4 аэродинамических руля, установленных на раме модуля кольцевого крыла по внешнему его контуру на главных осях аппарата и вдвигаемых в воздушный поток, отбрасываемый кольцевым крылом, для создания управляющих моментов. В случае полета в поступательном направлении модуль кольцевого крыла поворачивается относительно главной поперечной оси неподвижного корпуса аппарата на угол в пределах ±90°, переводя избыток подъемной силы в силу тяги. При этом внутренний корпус двигательного отсека вместе с заключенным в нем двигателем, установленный шарнирно во внешнем корпусе двигательного отсека, также поворачивается, но уже относительно второй оси гироскопического подвеса, обеспечивая динамическое единство системы двигатель - кольцевое крыло.

Снабжение двигателя необходимыми ресурсами (топливом, охлаждающей жидкостью, электроэнергией, управляющими сигналами и пр.) осуществляется через 2 (или 1) колодца, выполняющих также роль распорных осей вертикального подвеса двигателя внутри внутреннего корпуса двигательного отсека.

Внешний корпус двигательного отсека двумя полыми балками жестко закреплен внутри корпуса турболета. Кресла пилотов, шасси и другие системы летательного аппарата размещаются в свободном пространстве между внешним корпусом двигательного отсека и корпусом турболета.

4. Краткое описание чертежа

Компоновка турболета представлена в двух видах: вид сзади (фиг.1) и вид сверху (фиг.2).

На виде сзади (фиг.1) изображены корпус (1) с кабиной пилотов (2), системой посадки (5) и двигательным отсеком, крыльевой модуль, состоящий из несущей рамы ферменной конструкции (3) с закрепленными на ней обечайками, между которыми вращается один плоский (или пакетный) воздушный винт с 32 лопатками (Фиг.2, п.15), распределенными по окружности. Крыльевой модуль соединен с корпусом двумя распорными балками (13), жестко установленными между корпусом аппарата и внешним корпусом двигательного отсека (8), вокруг которых он может поворачиваться на углы ±90°, обеспечивая движение летательного аппарата, отличное от вертикального. Импульсы для поворотов крыльевому модулю придают аэродинамические рули (4).

Привод на кольцевое крыло состоит из центрально расположенного двигателя (9), установленного в гироскопическом подвесе (первая ось) двигательного отсека (14), состоящего из внутреннего корпуса (7) и внешнего корпуса (8). Мощность от вала двигателя через шарнирное зубчатое кольцо (10) передается валу привода (11), на конце которого установлена ведущая шестерня (12), находящаяся в зацеплении с шарнирным зубчатым кольцом кольцевого крыла. Реактивный момент от вращения кольцевого крыла компенсируется через трансмиссию обратным вращением двигателя вокруг вертикальной оси подвеса двигателя внутри внутреннего корпуса двигательного отсека.

Повороты кольцевого крыла относительно поперечной оси летательного аппарата приводят к соответствующим поворотам внутреннего корпуса двигательного отсека относительно второй оси гироскопического подвеса через роликовые направляющие (6) внутри внешнего корпуса двигательного отсека (8).

Чертеж турболета с видом сверху (фиг.2) поясняет взаимное расположение элементов конструкции.

5. Осуществление изобретения

Предлагаемая конструкция имеет меньше составных элементов, лучше организована, проще в изготовлении и поэтому на современном уровне технологии представляется вполне достижимой.

Летательный аппарат вертикального взлета-посадки, отличающийся тем, что его двигатель, подвешенный в гироскопической подвеске с двумя степенями свободы и уравновешенный относительно его центра масс, трансмиссия и единственное кольцевое крыло большого заполнения, способное поворачиваться под влиянием аэродинамических рулей относительно поперечной оси аппарата на большие углы и переводящее избыток подъемной силы в силу тяги в направлении полета, представляют свободно взаимодействующую между собой динамическую группу, устраняющую реактивный момент кольцевого крыла.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к авиационным транспортным средствам. .

Изобретение относится к летательным аппаратам вертикального взлета. .

Изобретение относится к области малогабаритных беспилотных авиационных систем самолетного типа, предназначенных для воздушного наблюдения и разведки с возможностью передачи информации, получаемой бортовыми датчиками беспилотного летательного аппарата, на наземную станцию управления в реальном масштабе времени.

Изобретение относится к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. .

Изобретение относится к области авиации. .

Изобретение относится к области создания нетрадиционных аппаратов для перемещения в газовых или жидких средах, в том числе дистанционно управляемых разведывательного назначения.

Изобретение относится к транспортной технике, используемой в качестве летательного аппарата и автомобиля. .

Изобретение относится к области авиации. .

Изобретение относится к беспилотному летательному аппарату (БПЛА), устанавливаемому на его борту блоку видеоаппаратуры и катапультам для запуска БПЛА. .

Изобретение относится к области авиации

Изобретение относится к летальным аппаратам тяжелее воздуха и касается аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат выполнен по схеме «летающее крыло» и содержит силовые агрегаты, шасси, кабину, механизм управления, расположенный по всей задней кромке крыла, три винта, вал, через который осуществляется привод и обеспечивается синхронная работа винтов от силовых агрегатов. Три винта расположены в профилированных кольцах. Летательный аппарат выполнен с круглым в плане разрезным крылом, состоящим из основного крыла и предкрылка. Передняя кромка основного крыла имеет форму параболы. На концах основного крыла установлены цельноповоротные элероны, а вдоль всего размаха выполнен профилированный канал. Канал оснащен в нижней части клапаном, связанным с датчиком срыва тока на верхней части крыла. Предкрылок выполнен из четырех цельноповоротных секций. Механизм управления выполнен из элевонов. Элевоны правой и левой плоскостей работают попарно и синхронно. Достигается повышение надежности и безопасности летального аппарата, улучшение поперечной и продольной управляемости и устойчивости, маневренности, рациональное использование полезных объемов для размещения полезной нагрузки внутри крыла и на внешних подвесках. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к летательным аппаратам (ЛА). ЛА содержит две тандемно расположенные несущие поверхности - переднюю и заднюю, выполненные с возможностью создания положительной подъемной силы. Передняя несущая поверхность состоит из двух консолей. Консоли выполнены с возможностью их установки на большие углы атаки по отношению к задней. При этом консоли своими корневыми хордами примыкают к концевым хордам задней несущей поверхности ближе к передней кромке. Передняя несущая поверхность имеет меньшую по величине корневую хорду, чем концевая хорда задней. Двигатель ЛА размещен в мотогондоле, прикрепленной к крылу с его передней нижней стороны посредством пилона. Пилон расположен в плоскости симметрии ЛА. Передняя (носовая) опора шасси прикреплена к мотогондоле или к пилону двигателя. Пассажирская или грузовая кабина размещена внутри крыла. Крыло ЛА имеет нервюры арочного типа, между которыми имеются продольные проходы для пассажиров. Проходы углубленны по отношению к внутреннему контуру арочных нервюр в направлении внешнего контура арочных нервюр. Линия пола проходов разбита на несколько участков, находящихся на разных уровнях. Достигается устойчивость по тангажу, увеличение аэродинамического качества задней несущей поверхности и ЛА в целом, снижение веса шасси и ЛА в целом. 3 н. и 12 з. п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к летательным аппаратам (ЛА). ЛА содержит две тандемно расположенные несущие поверхности - переднюю и заднюю, выполненные с возможностью создания положительной подъемной силы. Передняя несущая поверхность состоит из двух консолей. Консоли выполнены с возможностью их установки на большие углы атаки по отношению к задней. При этом консоли своими корневыми хордами примыкают к концевым хордам задней несущей поверхности ближе к передней кромке. Передняя несущая поверхность имеет меньшую по величине корневую хорду, чем концевая хорда задней. Двигатель ЛА размещен в мотогондоле, прикрепленной к крылу с его передней нижней стороны посредством пилона. Пилон расположен в плоскости симметрии ЛА. Передняя (носовая) опора шасси прикреплена к мотогондоле или к пилону двигателя. Пассажирская или грузовая кабина размещена внутри крыла. Крыло ЛА имеет нервюры арочного типа, между которыми имеются продольные проходы для пассажиров. Проходы углубленны по отношению к внутреннему контуру арочных нервюр в направлении внешнего контура арочных нервюр. Линия пола проходов разбита на несколько участков, находящихся на разных уровнях. Достигается устойчивость по тангажу, увеличение аэродинамического качества задней несущей поверхности и ЛА в целом, снижение веса шасси и ЛА в целом. 3 н. и 12 з. п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к электрической силовой установке беспилотного летательного аппарата. Установка содержит маршевый электродвигатель, на оси которого жестко закреплен маршевый толкающий воздушный винт, баллон с водородом с закрепленным на нем редуктором, батарея топливных элементов, систему управления маршевым электродвигателем, контроллер батареи топливных элементов, стартовый электродвигатель, стартовый воздушный винт, контроллер стартового электродвигателя, гондолу. В гондоле установлены маршевый электродвигатель, маршевый воздушный винт, баллон с водородом, редуктор, батарея топливных элементов, вентиляторы, датчики температуры, клапан, ключ, контроллер батареи топливных элементов. Технический результат заключается в повышении КПД электрической силовой установки. 7 ил.

Изобретение относится к авиационной технике и касается самолетов радиолокационного дозора и наведения палубного и наземного базирования. Самолет содержит фюзеляж, высокорасположенное крыло, горизонтальное и разнесенное вертикальное оперение, силовую установку и шасси. При этом самолет снабжен развитыми боковыми обтекателями, расположенными на нижней части фюзеляжа под крылом. В обтекателях размещены антенны кругового обзора. Достигается расширение зоны освещения надводной и воздушной обстановки вокруг авианосной группировки, обнаружение низколетящих малозаметных целей, увеличение дальности полета и возможность спасения экипажей в аварийных ситуациях или при поражении самолета средствами противника. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к летательным аппаратам, способным совершать вертикальный взлет и посадку. Летательный аппарат (ЛА) содержит планер, включающий крыло (1), две разнесенные продольные балки (2), горизонтальное оперение (3) и вертикальное оперение (4). Крыло (1) соединено с продольными балками (2), на концах которых расположены силовые установки, включающие двигатели и поворотные воздушные винты (5). Горизонтальное оперение (3) может располагаться как в хвостовой части, так и в носовой части. Полезная нагрузка размещается в съемном контейнере (7), закрепляемом на пилоне (9) под крылом (1). Технический результат заключается в упрощении перевозки негабаритного груза. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к беспилотным летательным аппаратам. Беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки содержит корпус выпуклой формы, выполненный в виде сжатого десятиугольника в плане, силовой элемент, размещенный в центре корпуса, на верхней части которого расположены два вентилятора, интегрированный обтекатель с кольцевыми каналами, элементы управления. Расстояние между осями вращения вентиляторов составляет не менее суммы двух радиусов вращения. Корпус и интегрированный обтекатель беспилотного летательного аппарата вертикального взлета и посадки могут быть выполнены из вспененной пластмассы, а элементы управления расположены по всей внешней нижней боковой поверхности корпуса. Достигается повышение аэродинамической эффективности, маневренности. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Дисколет // 2515823
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкциям комбинированных летательных аппаратов. Дисколет включает корпус, соединенный свободно без трансмиссии с несущим тонким диском, снабженным складными радиальными лопастями центробежного вентилятора, закрепленными шарнирно к верхней плоскости диска. По периферии диска расположены регулируемые лопасти осевого вентилятора, преобразующегося в несущий винт в вертикальном полете и в кольцевое крыло в горизонтальном полете. Под диском установлены складывающиеся заподлицо с нижней поверхностью диска лопасти привода вращения диска реактивными газами двигателей. Двигатели закреплены к корпусу при помощи стабилизаторов управления полетом. Достигается возможность объединить свойства дискового крыла самолета, которое создает подъемную силу при обтекании воздушного потока в горизонтальном полете, с несущим винтом в вертикальном полете. 2 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к беспилотным летательным аппаратам и комплексам авианаблюдения для них, и может применяться для фото- и видеоразведки в режиме реального времени, а также биологической, химической и ядерной разведки местности и т.п. Комплекс авианаблюдения содержит беспилотный летательный аппарат и мобильный пульт контроля и управления. Беспилотный летательный аппарат включает в себя несущий каркас, на котором в вершинах воображаемого многоугольника жестко зафиксированы, по меньшей мере, шесть электродвигателей с воздушными винтами с контролируемой частотой вращения. Диаметрально расположенные электродвигатели имеют встречное направление вращения. Электродвигатели связаны с аккумуляторной батареей и с маршрутным вычислительным устройством, которое связано с инерциальным измерительным устройством, мобильным пультом контроля и управления, системой видеонаблюдения и блоком приема и обработки данных спутниковой навигационной системы. Технический результат заключается в повышенной устойчивости при маневрировании и «зависании», а также увеличенной продолжительности и дальности полета. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх