Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета



Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета
Лопасть рулевого винта вертолета и рулевой винт вертолета

 


Владельцы патента RU 2494012:

АГУСТА С.п.А. (IT)

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям рулевых винтов винтокрылых летательных аппаратов. Лопасть (6) рулевого винта (3) вертолета (1) имеет переднюю кромку (8) и заднюю кромку (9), расположенные напротив друг друга и проходящие вдоль продольной оси (В) лопасти (6). Задняя кромка (9) в процессе эксплуатации взаимодействует с воздушным потоком после передней кромки (8). Лопасть (6) имеет оконечную часть (14с), проходящую между базовым сечением (51) и наружным в радиальном направлении по отношению к оси вращения (А) лопасти торцом (11) лопасти (6). Ось вращения (А) находится вне лопасти (6) и поперечна по отношению к продольной оси (В). Длина (d) хорды (Р) в оконечной части (14с) уменьшается в направлении от базового сечения (51) к наружному торцу (11), а передняя и задняя кромки (8, 9) смыкаются на наружном торце (11). Длина хорды составляет d0 в базовом сечении и уменьшается в направлении от базового сечения к торцу в соответствии с уравнением d=d0(1-krn), где r - расстояние от базового сечения, k и n - постоянные коэффициенты, причем коэффициент n принимает значения в диапазоне от 2 до 11, а коэффициент k равен отношению 1/R, где R - расстояние по радиусу от торца до базового сечения. Достигается повышение аэродинамической эффективности лопасти, ослабление звуковой эмиссии рулевого винта. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 18 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к лопасти рулевого винта вертолета и к рулевому винту вертолета.

Уровень техники

Известны вертолеты, включающие в себя фюзеляж, несущий винт, установленный сверху в центральной части фюзеляжа, и рулевой винт, который противодействует вращательному моменту, создаваемому несущим винтом на фюзеляже.

Рулевые винты, главным образом, включают в себя вал трансмиссии; ступицу, установленную на валу трансмиссии; некоторое количество лопастей, закрепленных на ступице и отходящих от нее радиально.

В частности, каждая лопасть проходит в продольном направлении, по существу, радиально и приводится ступицей во вращение в плоскости, перпендикулярной оси вала трансмиссии.

Кроме того, каждая лопасть обладает подвижностью в любой плоскости по отношению к ступице, что позволяет управлять движением вертолета.

В данной отрасли ощущается потребность в улучшении конструкции свободного конца лопасти, находящегося на противоположной стороне по отношению к ступице, с тем чтобы повысить аэродинамическую эффективность лопасти, ослабить звуковую эмиссию рулевого винта и уменьшить нагрузку на механизмы управления рулевым винтом.

Раскрытие изобретения

Ввиду изложенного, задачей настоящего изобретения является обеспечение лопасти рулевого винта вертолета такой конструкции, которая позволяет достичь упомянутых выше целей простым и недорогим способом.

Согласно изобретению, эта задача решается с помощью лопасти рулевого винта вертолета, обладающего признаками пункта 1 формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Предпочтительный не ограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения объясняется ниже в качестве примера со ссылкой на чертежи, где:

Фиг.1 и 2 под различными углами показывают изображения в перспективе лопасти рулевого винта вертолета, согласно настоящему изобретению;

Фиг.3 показывает вид сверху лопасти по фиг.1 и 2;

Фиг.4 показывает вид спереди передней кромки лопасти по фиг.1;

Фиг.5-12 показывают сечения лопасти по фиг.3 плоскостями V-V, VI-VI, VII-VII, VIII-VIII, IX-IX, Х-Х, XI-XI, XII-XII;

Фиг.13 показывает характер изменения длины хорды лопасти по фиг.1-4 вдоль длины лопасти по фиг.1-4;

Фиг.14 показывает вид сбоку хвостовой части вертолета (некоторые детали удалены для ясности), включающей в себя рулевой винт, состоящий из определенного числа лопастей, как показано на фиг.1-4;

Фиг.15 и 16 показывают разрезы рулевого винта по фиг.14 (некоторые детали удалены для ясности);

Фиг.17 и 18 показывают соответственно вид сбоку и вид сверху рулевого винта по фиг.14-16.

Осуществление изобретения

Фиг.14, 17 и 18 показывают хвостовую часть вертолета 1, включающую в себя, главным образом, фюзеляж 2, несущий винт (не показан), установленный в верхней части фюзеляжа 2 и вращающийся вокруг соответствующей оси, и рулевой винт 3, выступающий из хвостового оперения фюзеляжа 2 и противодействующий вращательному моменту, который передается от винта 3 к фюзеляжу 2.

В частности, винт 3 включает в себя, главным образом, следующее (фиг.15-18):

- вал 5 трансмиссии, вращающийся вокруг оси А, которая расположена поперек оси вращения несущего винта;

- определенное число (в показанном примере - 2) лопастей 6, проходящих вдоль соответствующих осей В, по существу, радиально по отношению к оси А; и

- ступицу 7, функционально связанную с валом 5, от которой отходят лопасти 6.

В частности, ступица 7 вращает лопасти 6 вокруг оси А и допускает свободное движение лопастей 6 относительно вала 5 в плоскости, определяемой осью А и соответствующими осями В, и допускает вращение лопастей 6 посредством внешнего управления вокруг соответствующих осей В для регулирования соответствующих углов атаки относительно воздушного потока.

Ступица 7 включает в себя, главным образом, следующее (фиг.15-18):

- пластинчатый замок 15, который приводится во вращение валом 5 вокруг оси А, вращается относительно вала 5 вокруг оси С, перпендикулярной оси А и осям В, и соединяется с лопастями 6 под фиксированным углом по отношению к оси А и с возможностью вращения относительно осей В;

- две пары пластин 20, неподвижно соединенных с лопастями 6; и

- втулку 25, которая приводится во вращение валом 5 вокруг оси А, перемещается вдоль оси А относительно вала 5 при помощи механизма управления (не показан) и соединяется с двумя парами пластин 20 для вращения лопастей 6 вокруг осей В.

В частности, пластинчатый замок 15 лежит в плоскости, пересекающей ось А, и включает в себя основную секцию 16, надетую на вал 5, и две удлиненные секции 17, концы которых расположены по разные стороны оси А и вставлены в соответствующие посадочные гнезда 19 соответствующих лопастей 6 (фиг.15).

Вал 5 (фиг.15 и 16) окружен цилиндрическим элементом 22, который находится в контакте с опорным гнездом 21, образованным в основной секции 16. Цилиндрический элемент 22 и опорное гнездо 21 соединены с возможностью вращения вокруг оси С и под фиксированным углом по отношению к оси А.

Поверхности цилиндрического элемента 22 и опорного гнезда 21 являются сопряженными поверхностями и имеют совмещенные центры, расположенные на пересечении осей А и С.

Опорное гнездо 21 и цилиндрический элемент 22, таким образом, образуют шарнир с осью С, благодаря которому лопасти 6 могут колебаться все вместе, то есть совершать движения вокруг оси С относительно вала 5. В частности, причиной таких колебаний являются различные аэродинамические нагрузки на лопасти 6, которые являются следствием различных относительных скоростей лопастей 6 по отношению к воздушному потоку.

Удлиненные секции 17 выступают из главной секции 16 по разные стороны оси А и входят внутрь соответствующих лопастей 6. Концы 18 имеют форму полых цилиндров, оси которых совпадают с соответствующими осями В. Посадочные гнезда 19 имеют форму цилиндрических полостей, проходящих вдоль соответствующих осей В, так что после вставки концов 18 внутрь соответствующих посадочных гнезд 19 лопасти имеют возможность вращаться вокруг соответствующих осей В относительно пластинчатого замка 15, а лопасти 6 и пластинчатый замок находятся под фиксированным углом относительно осей А и С.

Каждая пара пластин 20 установлена так, что одна пластина крепится к поверхности 12, а другая - к задней поверхности 13 соответствующей лопасти 6 (фиг.17, 18). Пластины 20 параллельны друг другу и лежат, по существу, в параллельных плоскостях.

Ступица 7 включает в себя для каждой пары пластин 20 пару рычагов 24 (фиг.14 - 17), первые концы которых прикреплены к соответствующим пластинам 20 в одной паре пластин 20. Вторые концы рычагов 24 в каждой паре соединены друг с другом при помощи поперечного элемента 26, размещенного между осью А и внутренним в радиальном направлении концом 10 соответствующей лопасти 6.

Втулка 25 выдается наружу по отношению к валу 5 на противоположной стороне хвостового оперения и включает в себя следующее:

- первые радиальные выступы 27 (фиг.14, 15, 17, 18), расположенные диаметрально противоположно по отношению к оси А и присоединенные к соответствующим элементам 26 при помощи соответствующих поперечин 29; и

- вторые радиальные выступы 28 (фиг.14-17), расположенные диаметрально противоположно по отношению к оси А, каждый из которых при помощи двух рычагов 31, 32 присоединен к тарелке 33, которая составляет одно целое с валом 5, с определенной угловой ориентацией, и расположена на оси А между валом 5 и втулкой 25.

В частности, каждый выступ 27 расположен с определенной угловой ориентацией между выступами 28.

Поперечины 29 проходят поперек оси А, и их первые концы присоединены к выступам 27, а вторые концы, располагающиеся напротив первых концов, присоединены к соответствующим элементам 26 эксцентрически по отношению к осям В (фиг.15).

В частности, поперечины 29 присоединены к соответствующим элементам 26 так, что при перемещении втулки 25 вдоль оси А лопасти 6 поворачиваются в одном и том же направлении вокруг соответствующих осей В.

Каждый рычаг 31 имеет первый конец, шарнирно соединенный с втулкой 25, и второй конец напротив первого конца, шарнирно соединенный с первым концом соответствующего рычага 32.

Каждый рычаг 32 имеет второй конец напротив первого конца, шарнирно соединенный с тарелкой 33.

Пластины 20 каждой пары соединены друг с другом с помощью штыря 35, перпендикулярного оси В соответствующей лопасти 6. Штырь 35 имеет промежуточную секцию 36, которая помещается внутри корневой части 14а соответствующей лопасти 6 и входит в зацепление с опорным гнездом 37, образованным в удлиненной секции 17, с возможностью вращения относительно оси В (фиг.15).

В частности, промежуточная секция 36 имеет сферическую наружную поверхность, сопрягающуюся со сферической поверхностью опорного гнезда 37. В частности, сферические поверхности, входящие в состав промежуточной секции 36 и опорного гнезда 37, являются концентрическими, и их центры располагаются на оси В.

Таким образом, промежуточные секции 36 штырей 35 и опорные гнезда 37 образуют шарниры, которые позволяют лопастям 6 поворачиваться вокруг осей В относительно пластинчатого замка 15.

Все лопасти 6 (фиг.1-4) являются полыми и включают в себя следующее:

- переднюю кромку 8, определяемую теми точками лопасти 6, которые располагаются впереди с учетом направления вращения (показано на фиг.14) лопасти 6;

- заднюю кромку 9, определяемую теми точками лопасти 6, которые располагаются сзади с учетом направления вращения, находящуюся на противоположной стороне лопасти по отношению к передней кромке 8 и взаимодействующую с воздушным потоком позади передней кромки 8;

- торец 11 по другую сторону от торца 10, располагающийся в радиальном направлении снаружи по отношению к оси А; и

- переднюю поверхность 12 и заднюю поверхность 13 на противоположных сторонах лопасти, которые проходят между торцами 10 и 11 и отделены друг от друга передней кромкой 8 и задней кромкой 9.

В направлении от торца 10 к торцу 11 лопасть 6 включает в себя следующее (фиг.1-8):

- корневую часть 14а, проходящую от торца 10 до сечения 50, перпендикулярного задней кромке 9, и присоединенную к пластинам 20;

- промежуточную часть 14b, проходящую от сечения 50 до базового сечения 51, также перпендикулярного задней кромке 9; и

- оконечную часть 14с, проходящую от базового сечения 51 до торца 11 и изгибающуюся в сторону от хвостового оперения вертолета 1 по отношению к корневой части 14а и промежуточной части 14b.

Другими словами, оконечная часть 14с опущена вниз относительно остальной части лопасти 6.

В частности, протяженность оконечной части 14с, то есть расстояние по радиусу между базовым сечением 51 и торцом 11 составляет от 8 до 16% от всей радиальной протяженности лопасти 6, то есть максимального расстояния между торцами 10 и 11.

В частности, от торца 10 до торца 11 передняя кромка 8 включает в себя первый участок 52, образованный двумя наклонными сегментами и проходящий вдоль корневой части 14а, прямой второй участок 53, проходящий вдоль промежуточной части 14b и наклоненный относительно сегментов первого участка 52, а также криволинейный третий участок 54, проходящий вдоль оконечной части 14с и изгибающийся в сторону от хвостового оперения вертолета 1.

В частности, первый 52 и второй 53 участки лежат в плоскости, параллельной задней кромке 9, тогда как кривая, определяющая третий участок 54, наклонена по отношению к задней кромке 9, которая является прямой.

Задняя поверхность 13 расположена между передней поверхностью 12 и хвостовым оперением, от которого отходит рулевой винт 3.

В передней поверхности 12 и задней поверхности 13 каждой лопасти 6 проделаны отверстия 38 (фиг.1-3) вблизи торца 10, в которые вставлены противоположные концы штыря 35.

Фиг.5-9 показывают соответствующие сечения лопасти 6 в последовательных плоскостях, перпендикулярных передней кромке 8 и проходящих от торца 10 до торца 11.

Как видно из сечений на фиг.5-8, лопасть 6 имеет профили G, асимметричные по отношению к хордам Р.

Важно отметить, что термин «хорда Р» использован здесь для того, чтобы обозначить расстояние между передней кромкой 8 и задней кромкой 9, измеренное в вертикальной плоскости (не показана), перпендикулярной задней кромке 9 на фиг.3.

В частности, передняя поверхность 12 и задняя поверхность 13 плавно соединяются на передней кромке 8 и образуют острый край на задней кромке 9 вдоль корневой части 14а, промежуточной 14b и оконечной 14с частей.

В каждом сечении, перпендикулярном передней кромке 8 и задней кромке 9, точки профиля G, определяющие заднюю поверхность 13, удалены от хорды Р на большее расстояние, чем соответствующие точки профиля G, определяющие переднюю поверхность 12.

Задняя поверхность 13 имеет выпуклую форму в корневой части 14а и в промежуточной части 14b (фиг.5, 6, 7).

В корневой части 14а вблизи торца 10 передняя поверхность 12 имеет вогнутый участок 41, который примыкает к задней кромке 9, и выпуклый участок 42, находящийся между участком 41 и передней кромкой 8 (фиг.5).

Что касается профиля G в корневой части 14а вблизи торца 10 (фиг.5), то хорда Р включает в себя основную часть P1, находящуюся между передней поверхностью 12 и задней поверхностью 13, и конечную часть Р2 на конце задней кромки 9. В частности, примыкающий к задней кромке 9 участок 41 находится между конечной частью Р2 и задней поверхностью 13 (фиг.5).

Передняя поверхность 12 имеет выпуклую форму в промежуточной части 14b.

Как показано на фиг.8 и 9, в оконечной части 14с передняя поверхность 12 имеет выпуклую форму, тогда как задняя поверхность 13 включает в себя выпуклый участок 60, примыкающий к передней кромке 8, и плоский участок 61, примыкающий к задней кромке 9.

Выпуклость передней поверхности 12 постепенно уменьшается при движении вдоль промежуточной части 14b и оконечной части 14с по направлению к торцу 11. Другими словами, передняя поверхность 12 в каждом профиле стремится все ближе и ближе к хорде Р, по мере того как она приближается к торцу 11.

Как показано на фиг.5-9, наклон хорд Р относительно неподвижной оси, перпендикулярной передней кромке 8 и задней кромке 9, меняется в направлении от торца 10 к торцу 11. В частности, ссылаясь на фиг.5-7, неподвижная ось (не показана) вертикальна, а угол между хордами Р и неподвижной осью уменьшается в направлении от корневой части 14а (фиг.5) к оконечной части 14с (фиг.9). Другими словами, угол установки лопастей 6 изменяется вдоль соответствующих осей В, то есть в противоположность нахождению в одной плоскости геометрическое место точек хорд Р имеет искривленный профиль при взгляде сверху.

В промежуточной части 14b длина хорды Р лопасти 6 принимается равной постоянной величине d0.

В оконечной части 14с длина d хорды Р уменьшается при движении от базового сечения 51 в направлении торца 11, а передняя кромка 8 и задняя кромка 9 соединяются на торце 11.

В частности, на торце 11 соединяются задняя кромка 9 и третий участок 54 передней кромки 8.

Другими словами, длина d хорды Р уменьшается от значения d0 в базовом сечении 51 до нуля на торце 11.

В оконечной части 14с длина d хорды Р меняется как функция расстояния r по радиусу от базового сечения 51, согласно уравнению d=d0(1-krn), где k и n - постоянные коэффициенты.

В частности, коэффициент n принимает значения в диапазоне от 2 до 11, но предпочтительно его выбирают равным 6, тогда как коэффициент k равен отношению 1/R, где R - расстояние по радиусу от торца 11 до базового сечения 51.

Коэффициент k предпочтительно выбирают таким, чтобы угол между задней кромкой 9 и плоскостью, касательной к передней кромке 8 в торце 11, принимал значения в диапазоне от 87 до 89 градусов. В частности, коэффициент k предпочтительно выбирают таким, чтобы указанный угол принимал значения в диапазоне от 88 до 89 градусов.

На фиг.13 показан характер изменения длины хорды Р и геометрическое место аэродинамических центров Н вдоль лопасти 6.

Термин «аэродинамический центр» использован здесь для того, чтобы обозначить точку в каждом сечении лопасти 6 плоскостью, перпендикулярной задней кромке 9, по отношению к которой коэффициент аэродинамического момента остается постоянным наряду с изменениями угла атаки лопасти 6 по отношению к воздушному потоку.

В частности, расстояние между геометрическим местом точек Н и задней кромкой 9 можно рассчитать в оконечной части 14с с помощью уравнения 0,75*d0(1-krn).

Упомянутое выше расстояние можно измерить вдоль оси у на фиг.13.

Поскольку оконечная часть 14с искривлена по отношению к промежуточной части 14b, аэродинамические центры оконечной части 14с также располагаются на определенном расстоянии от базового сечения 51 в направлении, параллельном оси А.

Зависимость упомянутого выше расстояния от базового сечения 51 можно рассчитать с помощью уравнения h(1-krn), где h - постоянный коэффициент.

На фиг.10 показано сечение лопасти 6 продольной плоскостью Q, параллельной задней кромке 9 и пересекающейся с осью А. В сечении вдоль плоскости Q передняя поверхность 12 и задняя поверхность 13 симметричны относительно осевой линии L лопасти 6 в корневой части 14а и в промежуточной части 14b.

В частности, в плоскости Q передняя поверхность 12 и задняя поверхность 13 имеют сужающиеся участки 65, 66 в корневой части 14а и параллельные участки 67, 68 в промежуточной части 14b. В оконечной части 14с передняя поверхность 12 и задняя поверхность 13 асимметричны относительно осевой линии L и имеют участки 69, 72, сужающиеся к торцу 11 в оконечной части 14с.

В частности, осевая линия L равноудалена от участков 65, 66 и 67, 68.

В промежутке от базового сечения 51 до торца 11 участок 69 включает в себя прямой отрезок 70, наклоненный относительно участка 67 в направлении осевой линии L, и прямой отрезок 71, параллельный осевой линии L.

В промежутке от базового сечения 51 до торца 11 участок 72 включает в себя прямой отрезок 73, наклоненный относительно участка 68 в направлении осевой линии L, и криволинейный отрезок 74, заканчивающийся в торце 11 и пересеченный осевой линией L.

На фиг.11 и 12 показаны сечения лопасти 6 плоскостями R, S, параллельными плоскости Q и расположенными между задней кромкой 9 и плоскостью Q.

Сечения лопасти 6 плоскостями R, S аналогичны сечению лопасти 6 плоскостью Q, и они описаны лишь настолько, насколько они отличаются от последней, с использованием, где возможно, таких же обозначений для равнозначных или одинаковых элементов.

В частности, отрезки 69', 69" в сечениях лопасти плоскостями R, S имеют вогнутую форму.

Плоскость R расположена между плоскостями Q и S, а отрезок 69" в сечении лопасти 6 плоскостью S имеет более вогнутую форму, чем отрезок 69' в сечении лопасти 6 плоскостью R.

В реальных условиях эксплуатации вал 5 вращается вокруг оси А для того, чтобы вращать ступицу 7.

Пластинчатый замок 15 вращает лопасти 6 вокруг оси А, в то время как соединение между элементом 22 и опорным гнездом 21 в пластинчатом замке 15 позволяет лопастям 6 свободно колебаться вокруг оси С под воздействием аэродинамических нагрузок.

При помощи средств внешнего управления лопасти 6 можно повернуть на один и тот же угол и в одном и том же направлении вокруг соответствующих осей В, для того чтобы изменить угол атаки лопастей 6 относительно воздушного потока, обтекающего лопасти 6.

В частности, средства внешнего управления перемещают втулку 25 вдоль оси А, и это перемещение передается на поперечины 29 и элементы 26.

Поперечины 29 соединены с элементами 26 эксцентрически по отношению к осям В, при перемещении поперечин 29 поворачиваются пластины 20 и, следовательно, лопасти 6 вокруг соответствующих осей В.

По мере поворота лопастей посадочные гнезда 19 лопастей 6 поворачиваются вокруг соответствующих осей В относительно соответствующих концов 18 удлиненных секций 17 пластинчатого замка 15, а штыри 35 вращаются вокруг соответствующих осей В относительно опорных гнезд 37 удлиненных секций 17.

При вращении лопастей 6 завихрение, создаваемое конечной частью 14с каждой лопасти 6, также в меньшей степени воздействует на другую лопасть 6.

Преимущества лопасти 6 согласно настоящему изобретению становятся ясными из представленного выше описания.

В частности, заявитель выяснил, что показанный характер изменения длины d хорды Р в оконечной части 14с повышает эффективность и снижает уровень шума рулевого винта 3.

В частности, эффективность рулевого винта 3 особенно высока как в режиме зависания, так и в режиме полета на высокой скорости. Другими словами, соотношение тяги, создаваемой рулевым винтом 3 на хвостовом оперении, и крутящего момента, приложенного к валу 5, чрезвычайно высоко и составляет более 0,7.

Причина этого заключается в конструкции оконечной части 14с, которая обеспечивает более однородное, с меньшей турбулентностью, обтекание воздушным потоком лопасти 6 и уменьшение степени воздействия завихрения, создаваемого на торце 11 одной лопасти 6, на другую лопасть 6, тем самым значительно уменьшая расширение ударной волны в оконечной части 14с.

Наконец, из-за того что передняя поверхность 12 и задняя поверхность 13 сходятся асимметрично в оконечной части 14с, упомянутое выше преимущество может быть достигнуто без необходимости заметного отгибания оконечной части.

Вследствие этого упомянутые выше преимущества могут быть достигнуты путем уменьшения центробежной силы, действующей на оконечную часть 14с, и, следовательно, нагрузок на механизмы управления по сравнению со стандартной конструкцией с отогнутой оконечной частью.

Очевидно, что в описанную и проиллюстрированную в этом документе лопасть 6 можно внести изменения, не отклоняясь от объема охраны, определенного в формуле изобретения.

В частности, средства шарнирного крепления ступицы 7 к валу 5 и лопастей 6 к ступице 7 могут быть другого типа.

1. Лопасть рулевого винта вертолета, имеющая переднюю кромку и заднюю кромку, расположенные напротив друг друга и проходящие вдоль продольной оси лопасти, причем в процессе эксплуатации задняя кромка взаимодействует с воздушным потоком после передней кромки; и оконечную часть, проходящую между базовым сечением и наружным в радиальном направлении относительно оси вращения указанной лопасти торцом лопасти, при этом ось вращения находится вне лопасти и поперечна по отношению к продольной оси, длина хорды в оконечной части уменьшается в направлении от базового сечения к торцу, а передняя и задняя кромки смыкаются на указанном торце, отличающаяся тем, что длина хорды составляет d0 в базовом сечении и уменьшается в направлении от базового сечения к торцу в соответствии с уравнением d=d0(1-krn), где r - расстояние от базового сечения, k и n - постоянные коэффициенты, причем коэффициент n принимает значения в диапазоне от 2 до 11, а коэффициент k равен отношению 1/R, где R - расстояние по радиусу от торца до базового сечения.

2. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что коэффициент n равен 6.

3. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что коэффициент k выбран таким, чтобы плоскость, касательная к передней кромке в торце, была наклонена к задней кромке под углом от 86 до 89 градусов.

4. Лопасть по п. 3, отличающаяся тем, что указанный угол принимает значения от 87 до 88 градусов.

5. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что включает в себя промежуточную часть, проходящую от дополнительного сечения, находящегося в радиальном направлении ближе к внутреннему торцу по отношению к базовому сечению, до самого базового сечения, причем в указанной промежуточной части хорда имеет постоянное значение d0.

6. Лопасть по п. 5, отличающаяся тем, что имеет на противоположных сторонах первую и вторую поверхности, которые проходят между передней кромкой и задней кромкой, причем указанные первая и вторая поверхности при рассечении их продольной плоскостью лопасти, параллельной задней кромке и поперечной по отношению к оси вращения лопасти, образуют соответственно первый и второй профили, сходящиеся на торце, при этом указанные первый и второй профили соответственно включают в себя первый и второй участки, проходящие вдоль промежуточной части, а также третий и четвертый участки, проходящие вдоль оконечной части, причем третий и четвертый участки асимметричны по отношению к осевой линии лопасти, равноудаленной от первого и второго участков.

7. Лопасть по п. 6, отличающаяся тем, что третий участок включает в себя, по меньшей мере, прямой отрезок, заканчивающийся на торце, а четвертый участок включает в себя, по меньшей мере, отрезок выпуклой формы, который соединяется с третьим участком на указанном торце.

8. Лопасть по п. 6, отличающаяся тем, что вторая поверхность располагается в процессе эксплуатации между первой поверхностью и хвостовым оперением вертолета.

9. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что задняя кромка выполнена прямой.

10. Рулевой винт вертолета, отличающийся тем, что включает в себя вал трансмиссии, вращающийся вокруг оси вращения; по меньшей мере, две лопасти по п. 1; и ступицу, функционально соединяющую указанный вал с лопастями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к авиационным средствам подъема и перемещения грузов. .

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления (САУ) турбовинтовыми силовыми установками (СУ) вертолетов.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах автоматического управления турбовинтовыми силовыми установками вертолетов.

Изобретение относится к оптико-электронной измерительной технике и может быть использовано для динамической балансировки несущего винта вертолета. .

Изобретение относится к авиации, в частности к вертолетостроению. .

Изобретение относится к области авиации, более конкретно, к тактильным системам предупредительной сигнализации для вертолетов. .

Изобретение относится к беспилотному вертолету с двигателем внутреннего сгорания и предназначенным для него топливным баком. .

Изобретение относится к оборудованию вертолетов. .

Изобретение относится к авиации. .

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям рулевых винтов вертолетов. Рулевой винт (3) вертолета (1) содержит вал (5), вращающийся вокруг оси вращения (А), по меньшей мере две лопасти (6), проходящие вдоль продольных осей, расположенных поперечно по отношению к оси вращения, ступицу (7) для соединения вала (5) с лопастями (6). Лопасть (6) рулевого винта (3) вертолета (1) имеет переднюю кромку (8) и заднюю кромку (9), расположенные напротив друг друга и проходящие вдоль продольной оси (В) лопасти (6). Задняя кромка (9) в процессе эксплуатации взаимодействует с воздушным потоком после передней кромки (8). Лопасть (6) имеет также две расположенные напротив друг друга поверхности (12, 13), проходящие между передней кромкой (8) и задней кромкой (9), и корневую часть (14а), проходящую от первого торца (10), внутреннего по отношению к оси вращения (А) лопасти (6), по направлению ко второму торцу (11), который находится по другую сторону от первого торца (10). Корневая часть (14а) при ее рассечении плоскостью, перпендикулярной передней кромке (8) и задней кромке (9), имеет профиль (G), асимметричный по отношению к хорде (Р), соединяющей переднюю кромку 8 и заднюю кромку 9. Вершины первых торцов лопастей расположены на расстоянии от оси вращения, составляющем от 10% до 25% максимального расстояния между осью вращения и вершинами вторых торцов лопастей. Улучшается аэродинамическая эффективность лопастей и уменьшается нагрузка на лопасти и механизмы управления рулевым винтом. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Вертолет // 2499736
Изобретение относится к области авиации, в частности к системам охлаждения агрегатов трансмиссии. Вертолет (1) включает в себя привод (6), содержащий впускной канал (12) воздухозаборника, несущий винт (3), функционально соединенный с приводом (6), и трансмиссию (9), функционально размещенную между несущим винтом (3) и приводом (6) и заключенную в корпус (23). Вертолет (1) содержит, по меньшей мере, один воздухозаборник (20), содержащий первое впускное отверстие (21), связанное по потоку с впускным каналом (12), по меньшей мере, одно второе впускное отверстие (22), связанное по потоку с корпусом (23), а также отклоняющие элементы (30), которые взаимодействуют в процессе эксплуатации с воздушным потоком (F), обеспечивая разделение воздушного потока (F) на первый и второй воздушные потоки. Воздухозаборник (20), кроме того, включает в себя направляющие элементы (31, 32, 37, 53) для направления первого воздушного потока по первой траектории (P), проходящей от отклоняющих элементов (30) к первому впускному отверстию (21), и для направления второго воздушного потока по второй траектории (Q), отделенной от первой траектории (P) и проходящей от отклоняющих элементов (30) ко второму впускному отверстию (22). Обеспечивается оптимальная термодинамическая эффективность двигателя и эффективное охлаждение трансмиссии. 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам компенсации крутящего момента несущих винтов вертолетов. Способ компенсации реактивного момента несущего винта состоит в создании противодействующего крутящего момента, который создается реактивными силами тяги выходного газового потока в виде реактивных струй газотурбинного двигателя вертолета под действием разделенной части энергии, вырабатываемой газогенератором двигателя, с последующим поперечно-тангенциальным внедрением их в воздушный опорный поток, образованный несущим винтом. Крутящий момент несущего винта получен турбиной привода винта из другой части кинетической энергии, вырабатываемой газогенератором с забором воздуха из центральной менее активной зоны винта или за пределами его зоны действия. Регулирование компенсирующего крутящего момента производится изменением равнодействующей сил тяг реактивных струй при противодействии друг с другом без изменения повышенной реакции опорного потока на винт, его создающий, или степенью перераспределения разделяемого кинетического потока двигателя между собой путем возможности его преобразования в реактивные струи в обход турбины привода несущего винта с сохранением неизменяемой силы тяги несущего винта. Достигается увеличение подъемной силы винта. 6 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям вертолетов. Винт (4) вертолета (1) содержит вал (10) трансмиссии, который вращается относительно первой оси (B), ступицу (11), выполненную с возможностью вращения вместе с валом трансмиссии относительно первой оси (В), и лопасти (12), выступающие из ступицы (11) с противоположных сторон относительно первой оси (В) и проходящие вдоль соответствующих вторых осей (С), расположенных поперек по отношению к первой оси (В). Каждая лопасть (12) выполнена с возможностью движения по отношению к ступице (11) и другим лопастям (12) относительно соответствующей четвертой оси (Е), параллельной первой оси (В), относительно соответствующей второй оси (С) и относительно соответствующей третьей оси (D), расположенной поперек по отношению к первой и второй осям (В, С). Винт (4) содержит первые амортизаторы (25) для гашения вибрации, вызванной колебаниями соответствующих лопастей (12) относительно соответствующих четвертых осей (Е), и вторые амортизаторы (50), расположенные между внешней поверхностью основного корпуса ступицы и двумя первыми амортизаторами (25). Первые амортизаторы (25, 25') соединены друг с другом, и каждый из них соединен с соответствующей лопастью (12). В радиальном направлении по отношению к первой оси (В) первые амортизаторы (25) расположены между первой осью (В) и четвертой осью (Е) соответствующей лопасти (12). Достигается снижение вибрации, вызываемой опережающе-запаздывающим движением лопастей. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к бортовому оборудованию летательных аппаратов. Комплекс бортового оборудования вертолета содержит комплексную систему электронной индикации и сигнализации, пилотажный комплекс вертолета, пилотажно-навигационную аппаратуру, систему управления общевертолетным оборудованием, информационный комплекс высотно-скоростных параметров, пульты управления общевертолетным оборудованием, систему регулирования внутрикабинного освещения, интегрированную систему резервных приборов, ответчик системы управления воздушным движением, малогабаритную систему сбора и регистрации, комплекс средств связи, генератор цифровых карт, метеонавигационную радиолокационную систему, систему раннего предупреждения близости земли, бортовую систему диагностики вертолета, комплект внутреннего светотехнического и светосигнального оборудования, пульты-вычислители навигационные, аварийные спасательные радиомаяки, систему табло аварийной и уведомляющей сигнализации, основной канал информационного обмена, аудиоканал информационного обмена. Достигается расширение эксплуатационных возможностей, повышение безопасности пилотирования и эффективности применения вертолета, повышение надежности работы комплекса. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Многофункциональный тяжелый транспортный вертолет круглосуточного действия содержит фюзеляж с силовой установкой, общевертолетное оборудование, средства механизации вертолета, органы оперативного управления. Кабина выполнена разделенной перегородкой с дверью на две части - кабину экипажа, рассчитанную на двух членов экипажа, в передней части которой расположена панель для установки радиоэлектронного оборудования, а в задней - дополнительное откидное кресло, и кабину сопровождающих. Внутрикабинная перегородка выполнена в виде закрытой этажерки с технологическими лючками, в которой располагаются блоки приборного оборудования. Комплекс бортового радиоэлектронного оборудования включает комплекс навигационно-пилотажных средств, систему управления вертолетом и силовой установкой, комплекс средств радиосвязи, аппаратуру государственного опознавания, блок коммутации, бортовой комплекс обороны, бортовую метеорадиолокационную станцию, систему раннего предупреждения близости земли, бортовую телевизионную установку, бортовую систему контроля, систему резервных приборов, пять многофункциональных индикаторов, многофункциональный пульт, внешнее запоминающее устройство и бортовую вычислительную систему. Обеспечивается снижение эксплуатационных расходов и существенное расширение функциональных возможностей вертолета. 2 н. и 1 з.п ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам управления летательными аппаратами. Электронная система (1) управления полетом летательного аппарата (100), выполненного с возможностью висения и имеющего, по меньшей мере, один винт (102; 104), выполнена с возможностью работать в ручном режиме управления полетом и в двух автоматических режимах управления полетом, соответствующих режимам полета летательного аппарата. В ручном режиме система (1) управления полетом управляет скоростью вращения винта в ответ на прямые команды от пилота. В автоматических режимах работы система (1) управления полетом автоматически управляет скоростью вращения винта на основе условий полета. Система (1) управления полетом выполнена с возможностью запоминать для каждого автоматического режима управления полетом соответствующую таблицу полета, связывающую различные значения скорости вращения винта с различными значениями, по меньшей мере, одного показателя полета и автоматически управлять скоростью вращения винта в автоматических режимах управления полетом на основе соответствующих таблиц полета. Обеспечивается безопасное автоматическое управление скоростью вращения одного или более винтов летательного аппарата. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам управления ЛА вертолетного типа. Способ управления ЛА включает смещение центра тяжести ЛА относительно тяги движителя, при этом смещение осуществляют по сферической поверхности с центром, лежащим вне ЛА, или цилиндрической поверхности с осевой линией, лежащей вне ЛА. Радиус сферической или цилиндрической поверхности может быть бесконечно большой. При этом смещение движителя может быть поступательным. Достигается уменьшение габаритов системы управления летательным аппаратом вертолетного типа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к конструкции ЛА, в частности к конструкциям каркасов фюзеляжей вертолетов. Конструкция силового каркаса вертолета содержит в средней своей части кессон с ложементом крепления главного редуктора и продольными по высоте кессона профилированными элементами, кронштейны для узлов крепления шасси, опорный элемент для крепления двигателя, днище с продольными элементами, настилом пола кабины и наружной обшивкой, состыкованными с кессоном. Кессон содержит первую зону, полость которой выполнена в виде топливного отсека, и вторую зону, расположенную над первой как ее продолжение, и которая частично образована ложементом, выполненным в виде силовой панели с Г-образно ориентированными полками, на каждой из которых выполнены профилированные вырезы. На одной из полок размещены узлы крепления главного редуктора, а другая формирует заднюю сторону кессона, при этом, боковые стороны кессона в своем продолжении формируют продольные элементы днища. Стенки кессона в зоне топливного отсека могут быть выполнены в виде многослойных панелей с ячеистым заполнителем, а днище кессона образовано панелью с большей строительной высотой ячеистого заполнителя, чем упомянутые стенки. Обеспечивается целостность критических участков конструкции каркаса от воздействия инерционных нагрузок от агрегатов большой массы в условиях аварийной ситуации. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам контроля технического состояния авиационной техники. Способ эксплуатации вертолета заключается в том, что при каждом полете осуществляют контроль фактической тяги несущего винта вертолета, причем предварительно перед началом эксплуатации вертолета осуществляют сбор исходных данных по характеристикам двигателей силовой установки в соответствии с формулярами и сбор исходных данных по величине тяги несущего винта при контрольных висениях вертолета. В течение всего времени эксплуатации вертолета осуществляют сбор и фиксацию фактических данных по величине тяги несущего винта на режимах висения вертолета, сравнивают с помощью бортового вычислителя полученные статистические данные по тяге несущего винта с исходными величинами и, в случае снижения величины тяги несущего винта от исходной на заданную величину, формируют с помощью бортового вычислителя сигнал на монитор о необходимости регулировки параметров двигателей до значений, обеспечивающих отклонение тяги несущего винта в пределах 0,5% от исходной величины. Регулирование параметров двигателя осуществляется или в автоматическом режиме, или обслуживающим персоналом на земле. Достигается повышение эффективности применения вертолета. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх