Способ взлета без разбега винтокрылого летательного аппарата с авторотирующим несущим винтом и крылом


 


Владельцы патента RU 2514012:

Кузнецов Григорий Иванович (RU)

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам взлета винтокрылых летательных аппаратов. Способ взлета без разбега винтокрылого летательного аппарата с авторотирующим несущим винтом и крылом заключается в том, что раскручивают несущий винт на минимальном общем шаге до заданной частоты вращения на старте, затем осуществляют вертикальный подъем аппарата до отрыва колес шасси от поверхности площадки увеличением общего шага и тяги несущего винта, после этого его разгон переводом во взлетное положение рычагов управления двигателями до достижения заданных значений скорости и высоты на взлете. Достигается возможность взлета без прыжка летательного аппарата.

 

Заявленное изобретение относится к области авиации.

Винтокрылый летательный аппарат с авторотирующим несущим винтом и крылом по принципу создания подъемной силы на малых скоростях полета относится к автожиру. Автожир является промежуточным типом летательного аппарата между вертолетом и самолетом [1]. В связи с этим целесообразно рассмотреть существующие способы взлета, применяемые на вертолете и автожире.

Известен вертикальный способ взлета вертолета. Наиболее распространенным является вертикальный способ взлета с использованием экранного эффекта земли («воздушной подушки») для увеличения тяги несущего винта [2]. В результате увеличения пилотом общего шага несущего винта вертолет поднимается вертикально над площадкой для осуществления контрольного зависания на заданной высоте. Затем вертолет переводится на разгон до достижения требуемого значения скорости на заданной высоте.

Известен также вертикальный «прыжковый» способ взлета бескрылого автожира с предварительно раскрученным авторотирущим несущим винтом до заданной частоты вращения на старте с целью приобретения им необходимого запаса кинетической энергии. После раскрутки несущего винта в результате увеличения пилотом общего шага до требуемой величины за счет его избыточной тяги автожир «подпрыгивает» вертикально вверх на несколько метров. Под действием воздушного винта (пропеллера) автожир разгоняется со снижением для достижения заданной скорости на взлете, после этого переходит на обычный для автожира набор высоты. Для примера, «прыжковым» способом взлета обладал бескрылый автожир С-30Р, построенный испанским инженером Сиервой [1].

Данный способ взлета нашел ограниченное применение на автожирах из-за сложной техники пилотирования. Для обеспечения необходимого пространственного положения автожира в процессе выполнения «прыжка» и последующего его разгона со снижением требуются своевременные и на необходимую величину отклонения пилотом рычагов управления. Кроме того, использование «прыжкового» взлета на крылатом автожире оказалось неприемлемым из-за значительных затрат тяги несущего винта для преодоления аэродинамического сопротивления крыла, обдуваемого потоком воздуха с большой скоростью от несущего винта в процессе выполнения «прыжка».

Технической задачей заявленного изобретения является способ взлета без разбега винтокрылого летательного аппарата с авторотирующим несущим винтом и крылом, в котором отсутствуют такие сложные по технике пилотирования этапы, как «прыжок» и последующий разгон со снижением. Кроме того, данный способ взлета должен обеспечить максимальное использование экранного эффекта земли для увеличения тяги несущего винта на малой высоте поступательного движения аппарата на начальном этапе его разгона.

Технический результат способа взлета без разбега винтокрылого летательного аппарата с авторотирующим несущим винтом и крылом достигается тем, что осуществляют раскрутку несущего винта на минимальном общем шаге до заданной частоты вращения на старте, затем вертикальный подъем аппарата до отрыва колес шасси от поверхности площадки увеличением общего шага и тяги несущего винта, после этого его разгон переводом во взлетное положение рычагов управления двигателями до достижения заданных значений скорости и высоты на взлете.

Пример реализации способа взлета без разбега винтокрылого летательного аппарата с авторотирующим несущим винтом и крылом состоит в следующем:

- осуществляют на старте раскрутку несущего винта на минимальном общем шаге для минимизации профильного сопротивления с целью достижения заданной частоты вращения и приобретения им необходимого запаса кинетической энергии;

- затем выполняют вертикальный подъем аппарата до отрыва колес шасси от поверхности площадки увеличением общего шага и тяги несущего винта за счет накопленного запаса кинетической энергии;

- после этого переводят рычаги управления двигателями во взлетное положение и производят разгон аппарата до достижения заданных значений скорости и высоты на взлете.

При этом в процессе разгона обеспечивают реализацию максимальной тяги движителей и одновременно максимальной тяги несущего винта за счет наиболее полного использования экранного эффекта земли на малой высоте поступательного движения аппарата. Необходимую частоту вращения авторотирующего несущего винта для создания им требуемой величины подъемной силы совместно с крылом обеспечивают как за счет накопленного запаса кинетической энергии при его раскрутке на старте, так и за счет возрастающей энергии набегающего потока воздуха в процессе взлета.

Проведенный заявителем анализ уровня техники показал, что совокупность существенных признаков заявленного технического решения является новой и соответствует условию патентоспособности изобретения.

Источники информации

1. Свищев Г.П. Авиация, энциклопедия. Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», ЦАГИ, Москва, 1994 г. (стр.34, 35).

2. Инструкция экипажу вертолета Ми-4А. Военное издательство Министерства обороны СССР, Москва, 1972 г. (стр.47).

Способ взлета без разбега винтокрылого летательного аппарата с авторотирующим несущим винтом и крылом, заключающийся в раскрутке несущего винта на минимальном общем шаге до заданной частоты вращения на старте, отличающийся тем, что осуществляют вертикальный подъем аппарата до отрыва колес шасси от поверхности площадки увеличением общего шага и тяги несущего винта, после этого его разгон переводом во взлетное положение рычагов управления двигателями до достижения заданных значений скорости и высоты на взлете.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области авиации, в частности к способам посадки винтокрылых летательных аппаратов. Способ посадки без пробега винтокрылого летательного аппарата с авторотирующим несущим винтом и крылом заключается в том, что устанавливают заданную скорость на глиссаде планирования, затем устанавливают заданный общий шаг несущего винта, после этого включают в зависимости от типа силовой установки реверс воздушных винтов или реверсивные устройства двигателей на заданной высоте относительно поверхности посадочной площадки для торможения аппарата и уменьшения посадочной скорости, после этого перед окончанием торможения увеличивают общий шаг и тягу несущего винта для уменьшения скорости приземления аппарата вплоть до нулевого значения к моменту касания колес шасси поверхности площадки.

Изобретение относится к области авиации, в частности к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. .

Автожир // 2376200
Изобретение относится к авиации, к летательным аппаратам тяжелее воздуха. .

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к свободно вращающимся роторам несущего винта. .

Автожир // 2360837
Изобретение относится к авиационной технике. .

Изобретение относится к авиационной технике. .

Изобретение относится к винтокрылым летательным аппаратам, в частности к автожирам с прыжковым взлетом и вертикальной посадкой, и касается головок роторов с торсионной втулкой и обтекателем.

Изобретение относится к винтокрылым летательным аппаратам (ЛА) с вертикальным взлетом и посадкой. .

Изобретение относится к винтокрылым летательным аппаратам, в частности автожирам. .

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано на летательных аппаратах (ЛА), конструкция которых предполагает возможность соударения лопастей при выходе величины их махового движения за заданные пределы с элементами конструкции ЛА и/или с окружающими объектами, например с земной поверхностью.

Изобретение относится к воздухоплаванию. Способ управления, стабилизации и создания дополнительной подъемной силы дирижабля, имеющего корпус, хвостовое оперение, гондолу с полезным грузом и бортовые системы, характеризуется тем, что устойчивость и управляемость дирижабля для требуемых характеристик взлета, полета и посадки обеспечена путем использования на нем автожирного винта с управляемым вектором полной аэродинамической силы. Предусмотрен наклон оси вращения автожирного винта (1) относительно продольного и поперечного направлений в присутствии отдельных маршевых силовых установок, выполняющих свои тяговые функции механически независимо от автожирного винта. Изобретение направлено на упрощение управления. 1 ил.

Изобретение относится к области комбинированных транспортных средств. Многофункциональный автожир включает фюзеляж с четырехдверной кабиной, в которой расположены передние кресла и задний диван, приборную панель, навигационные приборы, приборы контроля силовой установки, монитор, шасси, выносной аэродинамический элемент, установленный на стойках над крышей кабины с топливным баком внутри, несущий четырехлопастной винт с автоматической системой установки, фиксации и сложения лопастей, четырехлопастной реверсивный толкающий винт изменяемого шага, электрические мотор-редукторы, V-образные кили с рулями направления, соединенные в верхних точках стабилизатором с рулем высоты, двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Толкающий воздушный винт установлен в аэродинамическом кольце за кабиной в межбалочном пространстве. ДВС размещен в центре масс и используется для привода коробки приводов с установленными на ней генератором, компрессором, тахометром. Автожир снабжен двумя поворотными передними стойками шасси с колесами, четырьмя тормозными колесами, фарами, габаритными и поворотными фонарями впереди и на хвостовой балке. В носовой части установлен сканирующий локатор. Руль рулевой колонки управляет поворотом передних стоек на земле и рулями направления в воздухе. Достигается повышение эксплуатационных характеристик транспортного средства. 2 ил.

Изобретение к устройствам для внесения жидких средств химизации летательными аппаратами. Автожир для дифференцированного внесения жидких средств химизации содержит: фюзеляж, кабину пилота, шасси, силовую установку, состоящую из двигателя и толкающего винта, свободно вращающийся в полете ротор, хвостовую балку с горизонтальным и вертикальным оперением, бортовой компьютер, приемник ГЛОНАСС/GPS, бак для рабочих растворов, насосный агрегат, секционную штангу с форсунками, блок электрогидравлического регулирования и распределения потока жидких средств химизации. Блок регулирования и распределения потока жидких средств химизации с одной стороны гидравлически подключен к насосу через выходной запорный электромагнитный клапан, а с другой стороны через выходные электромагнитные клапаны к секциям штанги. Все клапаны блока, кроме переливного и датчика давления, связаны интерфейсом с бортовым компьютером, который, в свою очередь, соединен другим интерфейсом с каждой из электромагнитных форсунок не менее двух типоразмеров. Площадь выходного отверстия каждой форсунки каждого типоразмера превышает предыдущую на одну треть. Обеспечивается точное внесение заданных норм средств химизации на каждый участок поля. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх