Воздушный движитель

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано для создания несущих винтов вертолета, а также как движитель для ветрогенераторов и как водяной движитель. Воздушный движитель содержит основной и дополнительный верхние несущие винты, а также основной и дополнительный нижние несущие винты, лопасти которых прикреплены к сплошному и полому валам. Лопасти основных и дополнительных несущих винтов выполнены спаренными и установлены под углом 10-30° по отношению к оси валов с возможностью изменения шага винта. Концы спаренных лопастей соединены между собой общим кольцом. Приводной механизм движителя установлен на полом валу с возможностью перемещения. Воздушный движитель обеспечивает увеличение подъемной силы и исключает перехлест лопастей. 1 ил.

 

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано для создания несущих винтов вертолета, а также как движитель для ветрогенераторов и как водяной движитель.

Известен воздушный движитель для создания возвратного потока (см. описание изобретения к патенту Российской Федерации №2145295, опубл. 10.02.2000 г.).

Указанный движитель содержит четыре двигателя внутреннего сгорания (ДВС), прикрепленные с помощью элементов крепления к корпусу. Движитель содержит также изогнутые лопатки, кольцо, кривошипно-шатунный механизм и приводные ролики.

Воздушный движитель работает следующим образом. Четыре ДВС, установленные симметрично по окружности, с помощью кривошипно-шатунного механизма вращают приводные ролики.

Описанный воздушный движитель является весьма энергоемким, т.к. содержит четыре двигателя внутреннего сгорания, на работу которых требуются большие затраты топлива.

Наиболее близкой из известных заявителю является конструкция воздушного движителя, применяемого в двухвинтовом вертолете (см. Кузнецов Г.И. ОКБ Н.И. Камова. Изд-во «Центр авиации и космонавтики», М., 1999, т.1, с.34).

Известный движитель содержит приводной механизм, верхний и нижний несущие винты, лопасти которых прикреплены с помощью элементов крепления (втулки и горизонтальные, вертикальные, осевые шарниры) соответственно к валам верхнего и нижнего несущих винтов.

Конструкция данного воздушного движителя выбрана в качестве прототипа.

Прототип и заявляемый воздушный движитель имеют общие узлы и элементы:

- приводной механизм;

- верхний несущий винт;

- нижний несущий винт;

- вал верхнего и нижнего несущих винтов.

Однако известная конструкция имеет следующие недостатки:

- возможность перехлеста лопастей при резких маневрах, при изменении курса, наборе высоты или посадке;

- большое рассеивание потока при взлете и посадке, что уменьшает подъемную силу.

В основу изобретения поставлена задача создать усовершенствованную конструкцию воздушного движителя, в котором путем введения дополнительных несущих винтов, расположения лопастей основных и дополнительных винтов под определенным углом и выполнения их спаренными, а также установки приводного механизма на валу с возможностью перемещения, обеспечить повышение эффективности конструкции за счет увеличения подъемной силы и исключения перехлеста лопастей.

Поставленная задача решена конструкцией воздушного движителя, включающего приводной механизм, а также верхний и нижний несущий винты с лопастями, прикрепленными к валу с помощью элементов крепления, тем, что он содержит дополнительные верхний и нижний несущие винты, лопасти которых прикреплены к полому валу с помощью дополнительных элементов крепления, при этом лопасти основных и дополнительных несущих винтов выполнены спаренными и установлены под углом 10-30° по отношению к оси валов с возможностью изменения шага винта, концы спаренных лопастей соединены между собой общим кольцом, а приводной механизм установлен на полом валу с возможностью перемещения.

Новым в заявляемом изобретении является совокупность следующих признаков:

- приводной механизм, установленный на полом валу с возможностью перемещения;

- дополнительный верхний несущий винт;

- дополнительный нижний несущий винт;

- дополнительные элементы крепления;

- лопасти основных и дополнительных несущих винтов выполнены спаренными;

- лопасти основных и дополнительных несущих винтов установлены под углом 10-30° по отношению к оси валов;

- лопасти основных и дополнительных несущих винтов установлены с возможностью изменения шага винта;

- лопасти основных и дополнительных несущих винтов соединены между собой общим кольцом;

- лопасти основных и дополнительных несущих винтов прикреплены к полому валу;

- лопасти основных и дополнительных несущих винтов могут быть смещены относительно друг друга, при этом основные и несущие винты могут иметь разное количество лопастей.

Установка двух дополнительных винтов позволяет создать эффект турбокомпрессора, создавая над лопастями большее разрежение и увеличивая подъемную силу.

Лопасти винтов скрепляются попарно с верхней и нижней частями колец, удерживая их от скручивания и создавая достаточно жесткое соединение винтов, которое позволяет увеличить маневренность машины, не беспокоясь о перехлесте лопастей, как в двухвинтовом вертолете.

Для обеспечения управления аппаратом в центре полого вала установлен приводной механизм с блоком управления, который перемещает центр тяжести в сторону маневра, что позволяет, не снижая скорости и оборотов винтов, осуществлять полет в необходимом направлении.

Лопасти винтов устанавливаются под углом 10-30° относительно оси валов. Изменяя угол атаки верхних и нижних винтов, можно предотвратить раскручивание, а также удерживать аппарат на определенной высоте.

Воздушный движитель изображен на чертеже.

Воздушный движитель включает вал 1, на котором с помощью элементов крепления 2 закреплены лопасти 3 основного верхнего несущего винта (отдельной позицией не показаны), а с помощью элементов крепления 5 - лопасти 6 основного нижнего несущего винта (отдельной позицией не показаны).

На полом валу 4 при помощи дополнительных элементов крепления 7 закреплены лопасти 8 дополнительного верхнего несущего винта (отдельной позицией не показаны), а при помощи дополнительных элементов крепления 9 закреплены лопасти 10 дополнительного нижнего несущего винта (отдельной позицией не показаны).

Концы лопастей 3 основного верхнего несущего винта и лопастей 6 основного нижнего несущего винта соединены между собой общим кольцом 11 с поворотными роликами 12. Концы лопастей 8 дополнительного верхнего несущего винта и лопастей 10 дополнительного нижнего несущего винта соединены между собой общим кольцом 13 с поворотными роликами 14.

В центральной части полого вала 4 установлен приводной механизм 15 с блоком управления (отдельной позицией не показан). Приводной механизм 15 установлен на полом валу 4 с возможностью перемещения.

Лопасти 3, 6 основных и 8, 10 дополнительных несущих винтов установлены под углом 10-30° относительно оси валов 1, 4 с возможностью изменения шага каждого винта.

Работает воздушный движитель следующим образом.

Приводной механизм 15, размещенный в центре полого вала 4, с помощью понижающего редуктора вращает вал 1 и полый вал 4 в противоположных направлениях, раскручивая, таким образом, лопасти 3, 6 и 8, 10. Например, спаренные лопасти 3, 6 вращаются по часовой стрелке, а спаренные лопасти 8, 10 - против часовой стрелки. Жесткие кольца 11 и 13 сдерживают срыв потока воздуха с каждого несущего винта и не позволяют воздушному потоку рассеиваться, за счет чего увеличивается подъемная сила.

Изобретение может быть изготовлено на любом авиастроительном заводе или предприятии, специализирующемся на выпуске вертолетов, или же на предприятии, выпускающем ветрогенераторы или водяные двигатели.

Воздушный движитель, включающий приводной механизм, а также верхний и нижний несущие винты с лопастями, прикрепленными к валу с помощью элементов крепления, отличающийся тем, что он содержит дополнительные верхний и нижний несущие винты, лопасти которых прикреплены к полому валу с помощью дополнительных элементов крепления, при этом лопасти основных и дополнительных несущих винтов выполнены спаренными и установлены под углом 10-30° по отношению к оси валов с возможностью изменения шага винта, концы спаренных лопастей соединены между собой общим кольцом, а приводной механизм установлен на полом валу с возможностью перемещения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкции вертолетов с соосными винтами. Соосные несущие винты вертолета включают в себя верхний и нижний винты, диаметр одного из несущих винтов в 1,8-2,2 раза меньше другого, при этом обороты вращения винта меньшего диаметра в 1,8-2,2 раза больше оборотов вращения винта большего диаметра.

Изобретение относится к авиаприборостроению, в частности к системам контроля работы газотурбинного двигателя летательного аппарата (ЛА). .

Изобретение относится к подъемным устройствам. .

Изобретение относится к вентиляторостроению. .

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано в вертолетостроении. .

Изобретение относится к летательным аппаратам с мускульным приводом. .

Изобретение относится к авиации, в частности к беспилотным привязным летательным аппаратам (ЛА), предназначенным для инструментальных удаленных измерений земной поверхности и недр с помощью аппаратуры, размещенной на борту.

Вертолёт // 2222474
Изобретение относится к области авиации, в частности к вертолетам, и может быть использовано при их конструировании. .

Изобретение относится к выхлопным самолетным системам турбовинтовых двигателей. .

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкциям легких вертолетов. Одноместный вертолет содержит трубчатый каркас, в нижней части которого располагается силовая установка с узлами и механизмами, необходимыми для передачи и распределения крутящего момента через валы на пару соосных воздушных несущих винтов противоположного направления вращения, расположенных в верхней части вертолета. Над винтами располагается кабина пилота, соединенная с каркасом, с органами управления и контроля. Вертикальные габариты вертолета превышают диаметр несущих винтов более чем в полтора раза, а его центр тяжести, смещенный книзу, находится при полной загрузке аппарата не выше трети его вертикального размера. Достигается повышение безопасности пилотирования, улучшение маневренности вертолета. 5 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям приводов винтов винтокрылых летательных аппаратов. Двигательная и передающая движение сборка (1) для винтокрылого летательного аппарата содержит первую сборку (2) мотор-редуктора и вторую сборку (4) мотор-редуктора, в которой первая и вторая сборки (2, 4) мотор-редуктора предназначены для приведения во вращение по меньшей мере одного ротора винтокрылого летательного аппарата. Каждая из первой и второй сборок (2, 4) мотор-редуктора содержит механический дифференциал (6, 24), содержащий первый входной вал (8, 26), второй входной вал (10, 28) и выходной вал (12, 30) и первый электродвигатель (14, 32) и второй электродвигатель (16, 34), соединенные соответственно с первым и вторым входными валами (8, 10, 26, 28). Выходной вал (12, 30) каждой сборки (2, 4) мотор-редуктора расположен для соединения с возможностью вращения с ротором (23, 41) винтокрылого летательного аппарата. Достигается снижение веса и упрощение конструкции, сохранение функциональности после отказа. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к системе управления соосным вертолетом. Система управления соосным вертолетом содержит автомат перекоса нижнего несущего винта, суммирующий механизм управления общим и дифференциальным шагом лопастей несущих винтов, подвижную тягу, смонтированную внутри полости вала верхнего несущего винта. Суммирующий механизм выполнен их трех двуплечих рычагов, шарнирно смонтированных на корпусе редуктора. Первый рычаг расположен под автоматом перекоса нижнего несущего винта и кинематически соединен с ним, второй рычаг - на донной части редуктора, третий рычаг - между двумя упомянутыми. На одном плече третьего рычага закреплена трехплечая качалка, а другим плечом третий рычаг кинематически соединен с органами управления общим шагом лопастей обоих несущих винтов. Трехплечая качалка диаметрально расположенными плечами соответственно соединена с первым двуплечим рычагом и со вторым двуплечим рычагом. Средним плечом упомянутая трехплечая качалка кинематически соединена с органами управления дифференциальным шагом лопастей обоих несущих винтов. Обеспечивается снижение вредного сопротивления соосного вертолета, затрат на профильное и индуктивное сопротивление лопастей. 4 ил.

Вертолет // 2629731
Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Вертолет содержит корпус, двигатель, трансмиссию, несущие винты с автоматами перекоса, основание. На основании с телескопическими цилиндрами зафиксирован цилиндрический корпус, который может иметь несколько модулей. На каждом модуле снаружи установлены два двигателя, трансмиссия с приводом на два соосных несущих винта, автоматы перекоса. Достигается возможность изменения параметров грузовой площадки и грузоподъемности летательного аппарата. 10 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям и способам управления двухвинтовыми несущими системами. Способ приведения во вращение несущего винта включает прием команды на управление полетом, получение текущих вращательных состояний первых двигателей, соответствующих первым исполнительным механизмам, и текущих вращательных состояний вторых двигателей, соответствующих вторым исполнительным механизмам. Далее определяют требуемые первые вращательные состояния первых двигателей в соответствии с командой на управление полетом и текущими вращательными состояниями первых двигателей. Определяют требуемые вторые вращательные состояния вторых двигателей в соответствии с командой на управление полетом и текущими вращательными состояниями вторых двигателей. Управляют первым двигателем с обеспечением его вращения в соответствующем первом вращательном состоянии так, чтобы закручивать зажимные элементы первой лопасти относительно втулки нижнего несущего винта. Осуществляют управление вторым двигателем с обеспечением его вращения в соответствующем втором вращательном состоянии так, чтобы закручивать зажимные элементы второй лопасти относительно втулки верхнего несущего винта. Обеспечивается управление по курсу соосного вертолета. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям винтокрылых летательных аппаратов соосной схемы. Приводная система несущих винтов содержит три первых исполнительных механизма, выполненных с возможность обеспечения наклона стационарной тарелки автомата перекоса нижнего несущего винта. При этом вращающаяся тарелка автомата перекоса нижнего несущего винта, нижние тяговые штанги наклонного рычага и наклонные рычаги зажима лопасти нижнего несущего винта находятся в движении, обеспечивая кручение первых зажимных элементов лопасти относительно втулки нижнего несущего винта. Три вторых исполнительных механизма выполнены с возможность обеспечения наклона стационарной тарелки автомата перекоса верхнего несущего винта так, что вращающаяся тарелка автомата перекоса, L-образные рычаги рулевой тяги, нижние рулевые тяги, тяговые штанги, верхние рулевые тяги, верхние тяговые штанги наклонного рычага и наклонные рычаги зажима лопасти верхнего несущего винта находятся в движении, обеспечивая кручение вторых зажимных элементов лопасти верхнего несущего винта. Обеспечивается упрощение конструкции, что позволяет решить проблемы, связанные с низкой эффективностью процесса и неудобством при проведении испытаний и технического обслуживания. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Винтокрылый летательный аппарат содержит корпус, содержащий продолговатый трубчатый остов или каркасную трубу, и систему соосных несущих винтов противоположного направления вращения. Каждый несущий винт имеет отдельный двигатель для приведения во вращение винтов вокруг общей оси вращения несущих винтов. Система несущих винтов содержит первое и второе устройства управления шагом, расположенные между плоскостью вращения первого несущего винта и плоскостью вращения второго несущего винта, для управления шагом лопастей соответствующих несущих винтов изменяемого шага. Устройства управления шагом вращаются вокруг оси вращения несущих винтов, повернутые на такой угол один относительно другого, что первые звенья управления шагом и вторые звенья управления шагом размещены вокруг невращающегося остова, чередуясь друг с другом, и поочередно присоединены к первому устройству управления шагом и второму устройству управления шагом. Обеспечивается компактность конструкции и снижение аэродинамического сопротивления при полете на высокой скорости. 4 н. и 36 з.п. ф-лы, 54 ил.

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано для создания несущих винтов вертолета, а также как движитель для ветрогенераторов и как водяной движитель. Воздушный движитель содержит основной и дополнительный верхние несущие винты, а также основной и дополнительный нижние несущие винты, лопасти которых прикреплены к сплошному и полому валам. Лопасти основных и дополнительных несущих винтов выполнены спаренными и установлены под углом 10-30° по отношению к оси валов с возможностью изменения шага винта. Концы спаренных лопастей соединены между собой общим кольцом. Приводной механизм движителя установлен на полом валу с возможностью перемещения. Воздушный движитель обеспечивает увеличение подъемной силы и исключает перехлест лопастей. 1 ил.

Наверх