Способ горизонтального полета высокоскоростного винтокрылого летательного аппарата

Авторы патента:

B64C27/18 - с реактивными устройствами

Владельцы патента RU 2494925:

Боярер Михаил Зеликович (RU)

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к винтокрылым летательным аппаратам. Способ горизонтального полета высокоскоростного винтокрылого летательного аппарата заключается в том, что при переходе летательного аппарата на режим горизонтального полета посредством пары соосных несущих винтов, лопасти которых снабжены компрессорными ВРД и системой управления работой входных клапанов камер сгорания топлива, эти клапаны открывают только у наступающих лопастей и только на участке движения лопастей на азимуте в пределах диапазона от 45 до 135 градусов. Повышается экономичность работы винтокрылого летательного аппарата в горизонтальном полете. 1 ил.

Изобретение относится к области авиации, конкретно к летательным аппаратам тяжелее воздуха. Известные способы работы современных ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ВИНТОКРЫЛЫХ летательных аппаратов показывают существенное снижение ЭКОНОМИЧНОСТИ при увеличении скорости горизонтального полета.

В открытой литературе НЕТ АНАЛОГА способа, повышающего, экономичность работы винтокрылого летательного аппарата в горизонтальном полете. Поэтому изобретение ПИОНЕРСКОЕ.

Реактивные несущие винты с установленными на концах лопастей пульсирующими и прямоточными ВРД малоэкономичны. Так, при окружной скорости вращения концов лопастей соответствующих 1М для Пу ВРД термодинамический КПД равен 0,2, а для прямоточных ВРД он равен всего 0,1. А т.к. профильная мощность наступающей лопасти несущего винта пропорциональна кубу величины ее суммарной скорости, то многие современные проекты высокоскоростных винтокрылых летательных аппаратов содержат дополнительные двигатели для создания дополнительной силы тяги.

Цель изобретения - повышение экономичности винтокрылых летательных аппаратов на высоких дозвуковых скоростях полета.

Поставленная цель достигается тем, что при переходе летательного аппарата на режим горизонтального полета, посредством пары соосных жестких высокоскоростных несущих винтов (см. патент №2378155), лопасти которых снабжены КОМПРЕССОРНЫМИ ВРД (КВРД) (см. патент №2382896) с системой управления работой ВХОДНЫХ КЛАПАНОВ камер сгорания топлива, ВХОДНЫЕ КЛАПАНЫ ОТКРЫВАЮТ ТОЛЬКО У НАСТУПАЮЩИХ ЛОПАСТЕЙ И ТОЛЬКО В ПЕРИОД ИХ ДВИЖЕНИЯ НА АЗИМУТЕ В ПРЕДЕЛАХ ДИАПАЗОНА ОТ 45 ДО 135 ГРАДУСОВ.

За нулевое азимутальное положение лопасти в винтокрылых летательных аппаратах принимают крайнее заднее положение. В соосном летательном аппарате для верхнего и нижнего винта азимут лопастей отсчитывают в противоположном направлении. На фигуре представлена схема винтокрылого летательного аппарата с парой соосных жестких высокоскоростных несущих винтов. На фигуре обозначено: (1) - дополнительный воздушный компрессор предварительного сжатия воздуха КВРД, (2) - опорные силовые лопасти, (3) и (4) - лопасти прямой и обратной стреловидности верхнего винта, (5)-компрессорный воздушнореактивный двигатель (КВРД), ω_Н- угловая скорость вращения нижнего винта, ω_В- угловая скорость вращения верхнего винта, Ψ_Н- азимут лопасти нижнего винта, Ψ_В- азимут лопасти верхнего винта, $\bar{U}$ - вектор скорости потока воздуха при вращении концов наступающих лопастей на азимуте 90°, $\bar{V}$ - вектор скорости потока воздуха от горизонтальной скорости движения летательного аппарата, R - радиус винта.

Как это видно на фигуре, работа высокоэкономичного способа горизонтального полета высокоскоростного винтокрылого летательного аппарата состоит в том, что на режиме горизонтального полета из работающих сопел КВРД верхнего и нижнего несущих винтов все реактивные потоки выбрасывают практически только в направлении, противоположном направлению вектора горизонтальной скорости движения летательного аппарата $\bar{V}$ .

Причинно-следственная связь заключается в том, что, как это видно на фигуре, ПРАКТИЧЕСКИ вся мощность КВРД в горизонтальном полете, ОДНОВРЕМЕННО с созданием КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ соосных винтов, ДОПОЛНИТЕЛЬНО БЕСПЛАТНО, СОЗДАЕТ ОГРОМНУЮ ГОРИЗОНТАЛЬНУЮ СИЛУ ТЯГИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА.

Способ горизонтального полета высокоскоростного винтокрылого летательного аппарата, заключающийся в том, что при переходе летательного аппарата на режим горизонтального полета посредством пары соосных жестких высокоскоростных несущих винтов, лопасти которых снабжены компрессорными ВРД (КВРД) с системой управления работой входных клапанов камер сгорания топлива, эти клапаны открывают только у наступающих лопастей и только в период движения лопастей на азимутах в пределах диапазона от 45 до 135 градусов.

Похожие патенты:

Вращающееся уплотнение // 2470207

Изобретение относится к узлам устройств, содержащих средства уплотнения. .

Пилон подвески турбореактивного двигателя для летательного аппарата // 2400401

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к пилону подвески турбореактивного двигателя для летательного аппарата. .

Струйно-щелевая лопасть (варианты) // 2362707

Изобретение относится к авиации, а именно к струйно-щелевой лопасти несущего винта вертолета. .

Вертолет с водяными реактивными устройствами (варианты) // 2344967

Изобретение относится к авиации и касается создания вертолетов для пожаротушения, химической обработки земной поверхности, спорта, видеонаблюдения и развлекательных аттракционов.

Способ аварийной посадки вертолета // 2313476

Изобретение относится к аварийным устройствам летательных аппаратов. .

Вертолет // 2271310

Изобретение относится к области авиации. .

Вертолет // 2271309

Изобретение относится к области авиации. .

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки с четырьмя аэродинамическими подъемно-тянущими движителями // 2267446

Изобретение относится к области авиационной техники. .

Гибридный летательный аппарат // 2258637

Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха, сочетающим принципы аэростатического и аэродинамического полета. .

Система для создания крутящего момента на валу ротора автожира // 2228285

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к системам раскрутки или подкрутки роторов винтокрылых летательных аппаратов типа автожиров. .

Способ работы компрессорного воздушно-реактивного двигателя // 2495269

Изобретение относится к области компрессорных воздушно-реактивных двигателей, представляющих собой реактивный воздушный винт (пропеллер с реактивным приводом). Камеру сгорания топлива и сверхзвуковое реактивное сопло компрессорного воздушно-реактивного двигателя вращают на конце полой лопасти воздушного винта центробежного компрессора с окружной скоростью концов лопастей >300 м/с. Газ, вытекающий из камеры сгорания топлива в сверхзвуковое реактивное сопло, перед поступлением в сопло предварительно смешивают в камере смешения газов с атмосферным воздухом, имеющим степень сжатия >40. Смешивание вытекающего из камеры сгорания топлива газа с атмосферным воздухом примерно той же плотности увеличивает массу газа, поступающего в сопло, что повышает летный КПД сопла и, соответственно, повышает КПД двигателя. 2 ил.

Воздушное транспортное устройство // 2501714

Изобретение относится к области авиации, в частности к воздушным транспортным системам. Воздушное транспортное устройство (30) содержит конструкцию (31) и вращающийся элемент (34), снабженный, по меньшей мере, одной лопастью (38) и выполненный с возможностью вращения относительно конструкции вокруг оси вращения. Устройство снабжено средствами, позволяющими приводить во вращение вращающийся элемент относительно конструкции, содержащими газогенератор (33) и газопроводы, позволяющие направлять газ к отверстиям (37) на расстоянии от оси для приведения во вращение вращающегося элемента за счет эжекции газа из отверстий. Выход генератора и газопроводы образуют часть вращающегося элемента и выполнены с возможностью вращения вокруг оси вращения относительно конструкции. Газогенератор расположен внутри устройства, а его центральная ось концентрична оси вращения вращающегося элемента. Консоли двигателя выполнены профилированными. Транспортное устройство выполнено с возможностью крепления на грузе или транспортном средстве и может быть оснащено дистанционной системой управления подъемной силой. Повышается надежность конструкции воздушного транспортного устройства. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

Турбовинтовая силовая установка разнесенной винтовой схемы с переключающими реактивными и винтовыми типами тяг воздушного летательного аппарата // 2529737

Турбовинтовая силовая установка разнесенной винтовой схемы с переключающимися реактивными и винтовыми типами тяг воздушного летательного аппарата. Пересечение совмещенной зоной воздушных винтов с взаимным вхождением лопастей в межлопастное пространство друг друга реактивной струи с одновременным нахождением остальных лопастей винтов в окружающем воздушном пространстве. Получение крутящего момента винтами от реактивной струи одной частью позволяет одновременно другой части создавать винтовую силу тяги с образованием воздушного потока одного направления вместе с ослабленной реактивной струей, чем увеличивается мощность в обмен на скоротечность. Вывод из реактивной струи воздушных винтов восстанавливает реактивный принцип движения. Боковой способ совместного получения крутящего момента в зоне частично совмещенных винтов позволит другим свободным частям реализовывать силу тяги без взаимного негативного влияния друг на друга. Достигается уменьшение затрат на охлаждение, повышается безопасность и эффективность. 21 ил.

Летательный аппарат // 2532009

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат вертикального взлета содержит корпус, выполненный в виде диска с расположенными на нем по окружности несколькими лопастями, имеющими форму крыла, источник сжатого воздуха, воздуховоды, соединяющие источник сжатого воздуха с щелевыми диффузорами лопастей. Каждая лопасть снабжена щелевым диффузором, ориентированным по существу поперечно по отношению к продольной оси крыловидной лопасти. Лопасти и диффузоры сориентированы таким образом, что сходящий с одной лопасти воздушный поток обтекает соседнюю лопасть. Лопасти выполнены пустотелыми, их полости соединены с источником сжатого воздуха, а щелевые диффузоры выполнены в оболочках лопастей. Одна или несколько лопастей могут быть снабжены дополнительным диффузором, сообщающимся с источником сжатого воздуха периодически. Летательный аппарат может управляться дистанционно. Достигается повышение эффективности летательного аппарата. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Топливная система вертолета с реактивными двигателями на лопастях // 2551296

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям топливных систем вертолетов. Топливная система вертолета с реактивными двигателями на лопастях несущего винта содержит топливный бак (1) с насосом подкачки (2), топливопровод (3), участки которого расположены внутри вала несущего винта и внутри лопастей. В топливопроводе каждой лопасти установлен регулятор частоты вращения несущего винта. На участке топливопровода от насоса подкачки установлен электроприводной насос-регулятор запуска и малого газа (5) с выходами по числу двигателей (8), а также насос-регулятор рабочих режимов (7) двигателей (8) с приводом от вала (11) несущего винта через шестеренчатую передачу (12) коробки приводов (10). На входе в идущие по лопастям (14) топливопроводы (9) смонтирован топливный коллектор (15) для передачи топлива из неподвижных участков топливопроводов (9) к их подвижным участкам (9′) в каждой лопасти (14). Топливный коллектор (15) выполнен в виде двух отсеков (16) и (17). Неподвижный отсек (16) закреплен на неподвижной трубе (13) внутри вала (11) несущего винта. Подвижный отсек (17) закреплен на валу (11) несущего винта и выполнен с кольцевыми полостями (18) и (19) для передачи топлива. Достигается возможность устранить инерционность подачи топлива и регулирования давление топлива в поле центробежных сил. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ управления реактивным приводом несущего винта вертолета и устройство для его осуществления // 2569233

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям винтокрылых летательных аппаратов. Способ управления реактивным приводом несущего винта вертолета заключается в получении сжатого газа с помощью силовой установки и компрессора, транспортировке его к щелевым соплам, расположенным на линии максимальных относительных толщин профиля поперечных сечений лопасти на задних кромках лопастей под углом α≤45° относительно плоскости, проходящей через продольную ось лопасти и хорду профиля ее поперечного сечения и вниз перпендикулярно вышеуказанной плоскости. Управление силами, возникающими на наступающей и отступающей лопастях вертолета, осуществляют с помощью клапанов, изменяя давление газа в щелевых соплах. Устройство управления реактивным приводом несущего винта вертолета содержит силовую установку и компрессор для получения газа высокого давления, систему транспортировки сжатого газа в полости винта, щелевые сопла, установленные на линии максимальных относительных толщин профиля поперечных сечений лопасти на задних кромках лопастей под углом α≤45° относительно плоскости, проходящей через продольную ось и хорду профиля ее поперечного сечения. Достигается увеличение подъемной силы несущего винта. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Вертолёт комбинированной схемы // 2641565

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям аппаратов вертикального взлета и посадки, используемых для транспортировки негабаритных грузов в качестве летающего грузоподъемного крана. Многовинтовой вертолет с комбинированным приводом несущих винтов содержит фюзеляж с размещенной в нем силовой установкой, несущий верхнерасположенный воздушный винт и воздушный винт компенсации реактивного момента, расположенный на конце хвостовой балки. К фюзеляжу на четырех крестообразно расположенных внешних консолях присоединены четыре несущих винта с реактивным приводом. Реактивный привод несущих винтов осуществляется с помощью двигателей, установленных на концах их лопастей, с принудительной подачей в них компонентов топлива. Обеспечивается повышение летно-технических характеристик летательного аппарата с реактивным приводом несущих винтов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.