Летательный аппарат вертикального взлета

Авторы патента:

Шарыпов Юрий Валерьевич (RU)

Шарыпов Валерий Николаевич (RU)

B64C29/00 - Летательные аппараты с вертикальным взлетом или посадкой (управление положением летательных аппаратов в воздухе, управление высотой и направлением полета с помощью реактивной силы B64C 15/00; винтокрылые летательные аппараты B64C 27/00; транспортные средства на воздушной подушке B60V; элементы реактивных двигателей, например реактивные сопла или выхлопные трубы F02K)

Владельцы патента RU 2547667:

Шарыпов Валерий Николаевич (RU)

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета. Летательный аппарат состоит из фюзеляжа (2), силовой установки, подъемного механизма, двух турбовинтовых двигателей (8), хвостового вентилятора (12) с изменяющимся положением лопаток, шасси, подвески для транспортировки груза. Подъемный механизм содержит конструкцию, изготовленную из ферм (1), к которой крепятся четыре двутавровых кольца различных диаметров (38, 39, 40, 41), служащие опорой колес (47) кареток (43, 44). Каретки поддерживают внешние лопатки (25) и внутренние лопатки (24). Внешние лопатки (25) с помощью металлических полос (23) соединяются с барабаном (17) большего диаметра, внутренние лопатки (24) с помощью металлических полос (22) соединяются с барабаном (16) меньшего диаметра. Барабаны (16, 17) имеют общий центр вращения, при этом на барабаны (16,17) через редуктор (11) от двигателей (3) передается момент вращения. Внешние лопатки (25) имеют возможность вращаться навстречу внутренним лопаткам (24). Достигается снижение вибрации и повышение надежности летательного аппарата. 8 ил.

Описание изобретения

1. Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение «Летательный аппарат вертикального взлета» относится к авиационной технике, в частности к летательным аппаратам тяжелее воздуха, аэродинамического принципа действия.

2. Уровень техники

Существуют патенты «Вертолет» [Ивчин В.А., Назаров Н.А., Овчинников В.И., Шацкий Г.Ю., Якубов В.К., патент РФ №2246426 от 21.07.2003 г. на изобретение «Вертолет», RU 2246426 по заявке №2003122951], «Вертолет», который имеет соосную конструкцию подъемных винтов [Михеев С.В., Губарев Б.А., Вагис В.П., патент РФ №2263607 от 01.04.2004 г. на изобретение «Вертолет», RU 2263607 по заявке №2004109706], но подъемным механизмом этих «Вертолетов» являются винты, а в данном изобретении «Летательный аппарат вертикального взлета» подъемным механизмом являются лопатки.

3. Раскрытие изобретения

Технический результат применения летательного аппарата вертикального взлета состоит:

1) в полном устранении вибрации аппарата;

2) в конструкции действует статическая нагрузка, что является повышением надежности летательного аппарата (у вертолета во время полета вся конструкция держится на вращающемся валу, на котором закреплены лопасти подъемного винта, а в изобретении «Летательного аппарата вертикального взлета» подъемная сила вращающихся лопаток, действует на двутавровые кольца, которые крепятся к фермам, а фермы приварены к центральной трубе, к которой крепится кабина;

3) в место трех шарниров, удерживающих лопасти винта вертолета, в конструкции «Летательного аппарата вертикального взлета» для удержания лопаток применяются металлические полосы.

«Летательный аппарат вертикального взлета», состоящий из фюзеляжа (кабины) 2, силовой установки, подъемного механизма, двух турбовинтовых двигателей 8, хвостового вентилятора 12 (фиг. 1, фиг. 2) с изменяющимся положением лопаток, шасси, подвески, для транспортировки груза, отличается тем, что подъемный механизм состоит из конструкции, изготовленной из ферм 1, к которой крепятся четыре двутавровых кольца различных диаметров 38, 39, 40, 41 (фиг. 4, вид снизу), которые служат опорой колес 47 кареток 43, 44 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 7); каретки поддерживают внешние лопатки 25 и внутренние лопатки 24, на которых они закреплены, внешние лопатки 25 с помощью металлических полос 23 соединяются с барабаном 17 большего диаметра (фиг. 4, фиг. 5), внутренние лопатки 24 с помощью металлических полос 22 соединяются с барабаном 16 меньшего диаметра; барабаны 16, 17 имеют общий центр вращения: на барабаны 16, 17 через редуктор 11 от двигателей 3 передается момент вращения; применяются внешние лопатки 25 и внутренние лопатки 24, находящиеся ближе к центру вращения, чем внешние; внешние лопатки 25 имеют возможность вращаться навстречу внутренним лопаткам 24; «летательный аппарат вертикального взлета» имеет возможность взлетать вертикально вверх (фиг. 1 - фиг. 8).

4. Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан общий вид «летательного аппарата вертикального взлета» спереди и сбоку. Кабина (фюзеляж) 2 с помощью кронштейнов соединена с несущей балкой 4, к которой крепится центральная труба 14. К центральной трубе 14 приварены фермы 1 в количестве 12 шт. К центральной трубе 14 приварена вспомогательная труба 50, которая служит для усиления конструкции ферм 1 через трубу 51. К центральной балке 4 присоединены двигатели 3 силовой установки. К кабине 2 присоединены турбовинтовые двигатели 8 в количестве 2 шт. К кабине 2 присоединены трубы 13 для удержания хвостового вентилятора 12. К кабине 2 присоединены червячные редукторы 9 в количестве 2 шт., которые с помощью тяг 10 изменяют угол наклона подъемного механизма по отношению к кабине 2. Показаны внешние лопатки 25 и внутренние лопатки 24 подъемного механизма.

На фиг. 2 показан вид сверху «летательного аппарата вертикального взлета». Дополнительно (к фиг. 1) показаны двутавровые кольца 38, 39, 40, 41, трубы 52, 53 для удержания лопаток на определенном расстоянии, трубы 54 между фермами 1.

На фиг. 3 показаны внешняя лопатка 25, каретки 43, 44, колеса 47 кареток; дополнительные трубы 57, на которых закреплены двутавровые кольца 38, 39. К двутавровому кольцу 38 напротив каждой фермы 1 приварены кронштейны 55, которые удерживают кольцо 56. Показаны внутренняя лопатка 24, каретки 43, 44, колеса 47 кареток. Показаны двутавровые кольца 40, 41. К нижней полке двутаврового кольца 39 приварено кольцо 42. К каретке 44 внешней лопатки 25 присоединена металлическая полоса 23. К каретке 44 внутренней лопатки 24 присоединена металлическая полоса 22. Ферма 1 состоит из сваренных между собой труб 5.

На фиг. 4 (вид снизу) показаны внешние лопатки 25 и внутренние лопатки 24, Показаны двутавровые кольца 38, 39, 40, 41. Металлические полосы 23, 22. Показана труба 54, соединяющая фермы. Показаны колеса 47 кареток 43, 44 (см. описание фиг. 3) внешних лопаток 25 и внутренних лопаток 24.

На фиг. 5 показаны центральная труба 14, барабаны 16, 17, фиксирующие кольца 20, 21, 29. На барабаны 16, 17 посажены зубчатые колеса 27, 28. К барабану 16 приварен первый диск 18. На барабан 16 напрессован второй диск 18 для удержания металлических полос 22. Полосы удерживаются с помощью вставок 26. К барабану 17 приварен первый диск 19. На барабан 17 напрессован второй диск 19 для удержания металлических полос 23. Полосы удерживаются с помощью вставок 26.

На фиг. 6 показана центральная труба 14, на которой закреплена втулка 7 с помощью вставок 15. К втулке 7 приварены уголки 6. Показана часть редуктора 11: коническая шестерня 30 в зацеплении с коническим зубчатым колесом 31, которое закреплено на валу 32; на валу 32 посажена ведущая шестерня 33, которая находится в зацеплении с зубчатым колесом 28 барабана 17; на валу 32 посажена шестерня 34, которая находится в зацеплении с промежуточной шестерней 35 вала 36; на валу 36 посажена ведущая шестерня 37, которая находится в зацеплении с зубчатым колесом 27 барабана 16.

На фиг. 7 показано колесо 47 с ободом и ступицей. Показано сечение 49 резинового кольца. Показана часть каретки 43. Показана ось 46 колеса 47.

На фиг. 8 показано основание каретки 44 и положение внешних и внутренних лопастей относительно кареток.

5. Осуществление изобретения

«Летательный аппарат вертикального взлета» состоит из следующих основных частей: системы ферм 1 в количестве 12 шт., внешних лопаток 25, в количестве 12 шт., вращающихся по часовой стрелке, если смотреть на аппарат сверху, внутренних лопаток 24 в количестве 12 шт., вращающихся против часовой стрелки, силовой установки, кабины 2 для пилота и пассажиров (фюзеляжа), шасси и подвески для транспортировки тяжелых грузов.

Фермы 1 в количестве 12 шт. расположены по радиусам установки, как показано на Фиг. 1 и Фиг. 2.

Нижняя труба фермы длиной 7,2 м, верхняя труба длиной 6,5 м, высота - 1 м.

На Фиг. 1 показан вид аппарата спереди и с левого боку, а на Фиг. 2 показан вид сверху.

Фермы 1 изготовлены из труб 5, Фиг. 3, наружный диаметр 0,04, внутренний диаметр 0,02. Материал - магниевые сплавы.

Фюзеляж 2, или кабина, служит для размещения пилота и пассажиров. В нижней части фюзеляжа установлена емкость для топлива. Ширина кабины 2 м, длина 4 м, высота 2,5 м.

Двигатели 3 силовой установки крепятся к несущей балке 4. Длина балки 4 равна 2,2 м. Балка изготовлена из неравнобоких уголков 6, номер профиля 4,5/2,8, которые приварены к втулке 7, материал - магниевые сплавы. Фиг. 6.

Турбовинтовые двигатели 8 предназначены для движения в полете аппарата вперед. Мощность одного двигателя примерно 200 кВт.

Червячные редукторы 9, Фиг. 1 и Фиг. 2, служат для того, чтобы изменять угол наклона системы ферм 1 относительно кабины 2, изменение угла наклона происходит с помощью тяг 10. Вращение редуктора 9 получают через муфту от главного редуктора 11.

Вентилятор 12, Фиг. 1 и Фиг. 2, с изменяющимся углом положения лопаток служит для поворотов аппарата в пространстве. Вентилятор 12 с помощью труб 13 крепится к кабине. Вентилятор 12 приводится во вращение от редуктора 11.

Трубы 5 ферм 1 приварены к несущей трубе 14, Фиг. 1 и Фиг. 5.

Наружный диаметр труб 0,04 м, внутренний 0,02 м.

Несущая труба 14 изготовлена из магниевых сплавов повышенной прочности. Наружный диаметр 0,12 м, внутренний диаметр 0,06 м, длина трубы 2,22 м.

На нижнюю часть трубы 14 напрессована втулка 7, Фиг. 6, которая удерживается двумя запрессованными стальными вставками 15.

Диаметр вставок 15 равен 0,05 м, длина 0,26 м. Они удерживаются с помощью пружинных колец, которые располагаются на концах вставок 15.

Наружный диаметр втулки 7 равен 0,18 м, внутренний диаметр 0,12 м, высота 0,26 м. Втулка 7 изготовлена из магниевых сплавов.

К балке 4 крепится редуктор 11. Вращающий момент от двигателей 3, которые закреплены на балке 4, через редуктор 11 передается барабанам 16 и 17, Фиг. 5 и Фиг. 6.

Наружный диаметр барабана 16 равен 0,2 м, внутренний диаметр 0,168 м, длина 0,548 м. Барабан вращается на двух специальных подшипниках, наружный диаметр которых 0,176 м, внутренний - 0,12 м.

Подшипники на несущей трубе 14 фиксируются с помощью колец 20, которые с помощью стопорных болтов, в количестве 3 шт. М8 крепятся к трубе 14. В сечении колец квадрат со стороной 0,02 м. Наружный диаметр барабана 17 равен 0,28 м, внутренний диаметр 0,248 м, длина барабана 0,2 м. Барабан 17 вращается на двух специальных подшипниках, наружный диаметр которых 0,256 м, внутренний - 0,2 м.

Подшипники фиксируются на барабане 16 с помощью колец 21, которые с помощью стопорных болтов М8 крепятся к барабану 16.

Барабаны 16, 17 изготовлены из магниевых сплавов.

Вращающий момент от барабанов 16 и 17 с помощью дисков 18 и 19, полос 22 и 23 передается лопаткам 24 и 25, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5. На Фиг. 4 показан вид снизу. Толщина полосы 0,02 м, ширина верхней части 0,06 м, нижней - 0,05 м.

Наружный диаметр дисков 18 равен 0,55 м, внутренний - 0,2 м, толщина дисков 0,01 м. Наружный диаметр дисков 19 равен 0,63 м, внутренний диаметр 0,28 м, толщина дисков 0,01 м.

Диски с полосами соединяются с помощью трех стальных вставок 26, полосы с помощью двух стальных вставок 26 соединяются с каретками 44, Фиг. 4 и Фиг. 8. Диаметр вставки 26 равен 0,02 м, длина - 0,05 м. Вставки 26 шплинтуются.

Нижние диски 18 и диски 19 приварены к барабанам 16 и 17, а верхние напрессованы на барабаны 16, 17, Фиг. 5. Диски 18, 19 и металлические полосы 22, 23 изготовлены из магниевых сплавов.

На барабан 16 напрессовано стальное зубчатое колесо 27, делительный диаметр 0,24 м, внутренний диаметр 0,2 м, высота 0,04 м. Модуль m4, количество зубьев 60.

На барабане 16 зубчатое колесо фиксируется с помощью двух шпонок, не показано, крепится между двух колец 21, которые присоединяются к трубе 14 с помощью болтов М8.

На барабан 17 напрессовано стальное зубчатое колесо 28, делительный диаметр 0,32 м, внутренний диаметр 0,28 м, высота 0,04 м. Модуль m4, количество зубьев 80.

На барабане 17 зубчатое колесо 28 фиксируется с помощью двух шпонок, не показано, крепится между двух колец 29, которые присоединяются к барабану 17 с помощью болтов М8, Фиг. 5.

Вращающий момент с редуктора левого двигателя, как показано на Фиг. 6, передается на ведущую коническую шестерню 30 главного редуктора 11.

С конической шестерни 30 вращающий момент передается коническому зубчатому колесу 31. Отношение делительных диаметров 1/5.

Зубчатое колесо 31 посажено на стальной вал 32 на шпонку. Диаметр вала 32 равен 0,03 м, длина 0,28 м. Вал 32 вращается с помощью двух подшипников, находящихся на его концах и закрепленных в стенке редуктора 11.

На валу 32 на шпонке посажена ведущая стальная шестерня 33, которая находится в зацеплении с зубчатым колесом 28. Делительный диаметр шестерни 33 равен 0,08 м, внутренний 0,03 м, высота 0,04 м. Количество зубьев - 20.

Промежуточная шестерня 34 напрессована на шпонке на вал 32. Делительный диаметр 0,06 м, внутренний 0,03 м, высота 0,04 м. Количество зубьев - 15.

Промежуточный вал 36 вращается с помощью двух подшипников, посаженных на концах вала и закрепленных в стенке редуктора 11.

На этом же валу 36 посажена на шпонке ведущая стальная шестерня 37, сцепленная с зубчатым колесом 27. Делительный диаметр шестерни 37 равен 0,06 м, внутренний 0,03 м, высота 0,04 м. Количество зубьев - 15.

Передача вращающего момента с правого двигателя подобна передаче вращающего момента с левой стороны.

Для движения колес кареток с лопатками 25 к фермам присоединены кольца 38 и 39 из двутавра, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4.

На Фиг. 4 показан вид снизу.

Двутавры 38 и 39, номер 16, крепятся к фермам с помощью дополнительных труб 57 и кронштейнов, как показано на выносном элементе, I, Фиг. 3.

К трубе 57 приварена полоска металла толщиной 0,005 м, шириной, равной ширине двутавра. Двутавр крепится к кронштейну при помощи четырех болтов М8. Это сделано для того, чтобы не было в фермах 1 и двутавровых кольцах 38, 39 дополнительных тепловых напряжений, увеличенные отверстия в кронштейнах будут давать небольшое смещение.

Диаметр двутаврового кольца 38 равен 14,4 м. Диаметр двутаврового кольца 39 равен 12 м. Материал колец магниевые сплавы.

К кольцу 38 напротив каждой фермы приварен кронштейн 55, к которому приварено легкое кольцо 56 шириной 0,05 м и толщиной 0,01 м для удержания колес 47 каретки 43 лопатки 25 при стоянке аппарата, Фиг. 3.

К нижней полке двутаврового кольца 39 приварено тонкое кольцо 42, на которое опираются колеса 47 каретки 43 лопатки 24 при стоянке. Кольца 56 и 42 изготовлены из магниевых сплавов.

Диаметр двутаврового кольца 40 равен 11,8 м, а двутаврового кольца 41 равен 8,8 м. Двутавровые кольца 40 и 41 изготовлены из магниевых сплавов, номер двутавра 14.

Двутавровые кольца 40 и 41 крепятся к трубам ферм 1 с помощью кронштейнов и четырех болтов М8, как показано на выносном элементе, II, Фиг. 3.

У каждой лопатки имеется две каретки 43 и 44. Каретки изготовлены из магниевых сплавов. Толщина стенки основания каретки 43 равна 0,01 м. На основании каретки 43 приварены ребра жесткости 45, которые поддерживают двойную стенку. В двойной стенке имеется отверстие, в которое вставляется стальная ось 46 колеса 47, Фиг. 7. У каретки 43 имеется два колеса.

Диаметр оси 46 равен 0,03 м, длина 0,085 м. На ось 46 напрессовано два конических подшипника 2007106. На оси 46 подшипники удерживаются круглой гайкой 48 М24. Подшипники закрыты манжетами.

Каретка 44, Фиг. 8, изготовлена из магниевого сплава, толщина стенок основания каретки равна 0,02 м. Там где ставятся оси 46 подшипников, используется двойная толщина стенок. У каретки 44 имеется два колеса.

Длина кареток 43 и 44 равна 1 метр, ширина 0,26 м.

Колеса 47 кареток изготовлены из магниевых сплавов. Диаметр колеса 0,3 м.

Ширина обода колеса 47 равна 0,04 м, толщина обода 0,02 м. У колеса 8 спиц.

Ширина спицы 0,02 м, толщина 0,02 м? Фиг. 7.

На ободе имеется резиновое кольцо 49, армированное стальными нитями. Оно сделано для того, чтобы устранить шум при движении. Толщина кольца 49 равна 0,01 м, ширина 0,03 м. В ободе сделано специальное углубление под резиновое кольцо.

Диаметр ступицы колеса 47 равен 0,12 м, ширина 0,04 м, внутренний диаметр равен 0,055 м.

Лопатками 24 и 25 являются концы лопастей от вертолета Ми-6 шириной 1 м. Длина лопатки 25 равна 1 м, а длина лопатки 24 равна 1,5 м. Расположены лопасти относительно кареток так, как показано на Фиг. 8. Угол атаки примерно равен 12-14 градусов.

В трубу 14 вставлена дополнительная труба 50. Диаметр 0,06 м, внутренний 0,03 м, высотой 1 м. Труба 50 приварена к несущей трубе 14.

Для придания большей жесткости фермам 1, к каждой ферме 1 и трубе 50 приварены раскосы 51, Фиг. 1. Наружный диаметр трубы 51 равен 0,04 м, внутренний - 0,02 м, длина 2,5 м.

Каретки 44 лопаток 25 связаны трубами 52, Фиг. 2. Каретки 44 лопаток 24 связаны трубами 53. Диаметр труб 52 равен 0,03 м, внутренний 0,01 м.

Это сделано для того, чтобы внешние лопатки 25 находились на определенном расстоянии друг от друга

Фермы 1 в верхней части перед лопатками 24 для придания большей жесткости конструкции связаны трубами 54, Фиг. 2, Фиг. 4. На Фиг. 4 - вид снизу. Наружный диаметр 0,03 м, внутренний 0,01 м. Трубы 54 из магниевых сплавов и приварены к фермам 1.

Кабина 2 длиной 4 м, шириной 2 м, высотой 2,5 м крепится к балке 4 с помощью кронштейнов и втулок, не показано. Такое соединение позволяет конструкции из ферм 1 вместе с двигателями 3 изменять угол наклона относительно кабины. Угол наклона изменяется от ноля до десяти градусов. Масса аппарата с грузом 400000 Н, масса переносимого груза 200000Н. Определим необходимую подъемную силу, Фиг. 2. У «летательного аппарата вертикального взлета» имеются внешние лопатки 25 в количестве 12 шт., вращаются по часовой стрелке, а внутренние лопатки 24, в количестве 12 шт., вращаются против часовой стрелки, если смотреть сверху летательного аппарата.

Это сделано для того, чтобы скомпенсировать момент вращения внешних лопаток 25 моментом вращающихся внутренних лопаток 24.

Частота вращения лопаток n=4,5 об/с

Угловая скорость ω=2π·n=6,28·4,5=28,26

Средняя линейная скорость лопаток 25

υ=ω·R_ср=28,26·6,5=183,7 м/с

Подъемная сила одной лопатки равна

F=C_y·ρ·υ²·S/2=1·1,225·33745,7·1/2=20669 Н

Где: C_y - коэффициент подъемной силы, p - плотность воздуха, v - средняя линейная скорость лопатки, S - площадь поверхности лопатки.

Подъемная сила, создаваемая лопатками 25 в количестве 12 шт., равна:

F=248028H.

Средняя линейная скорость лопаток 24 равна:

υ=ω·R_ср=28,26·5,2=146,9 м/с.

Подъемная сила одной лопатки 24 равна:

F=C_y·ρ·υ²·S/2=1·1,225·21594,9·1,5/2=19840 Н

Подъемная сила, создаваемая лопатками 24 в количестве 12 шт., равна:

F=238080 Н.

Подъемная сила, создаваемая всеми лопатками F=486108Н. Как мы видим, подъемной силы достаточно для подъема аппарата. Подъемная сила лопаток через колеса кареток передается двутавровым кольцам, а через кольца - фермам, фермы с помощью центральной трубы поднимают аппарат в воздух.

Движение вперед происходит при наклоне конструкции ферм к кабине и с помощью турбовинтовых двигателей.

Рассмотрим, почему у этой конструкции не надо менять угол атаки лопаток при движении аппарата вперед, например аппарат движется со скоростью 200 км/час, т.е. со скоростью 55,5 м/с.

На участке 90 градусов конструкции, Фиг. 2, линейная скорость лопатки 25 равна 183,7 м/с.

При движении аппарата вперед скорости суммируются, поэтому скорость лопатки 25 будет 239,2 м/с.

Найдем подъемную силу лопатки

F=C_y·ρ·υ²·S/2=1·1,225·57217·1/2=35045 Н

Линейная скорость лопатки 24 направлена против скорости движения аппарата, поэтому скорость лопатки 24 относительно воздуха будет равна разности скоростей лопатки и аппарата.

Скорость лопатки 24 будет равна 146,9-55,5=91,4 м/с

Подъемная сила лопатки 24 равна

F=C_y·ρ·υ²·S/2=1·1,225·8363·1,5/2=7683,5 Н

Сумма подъемных сил двух лопаток равна F=42728,5 Н.

На участке 270 градусов конструкции, Фиг. 2, скорость лопатки 25 направлена против скорости аппарата, поэтому скорость относительно воздуха будет равна 183,7-55,5=128,2 м/с.

Подъемная сила лопатки 25 равна

F=C_y·ρ·υ²·S/2=1·1,225·16435·1/2=10066 Н

Скорость лопатки 24 направлена навстречу потоку воздуха, поэтому скорость лопатки 24 будет 146,9+55,5=202,4 м/с.

Подъемная сила лопатки 24 равна

F=C_y·ρ·υ²·S/2=1·1,225·40986·1,5/2=37656 Н

Сумма подъемных сил двух лопаток равна F=47722 Н.

Как мы видим, при движении аппарата вперед, происходит незначительный перекос в подъемных силах с разных сторон конструкции, что не повлияет на устойчивость аппарата.

В конструкции аппарата применяются магниевые сплавы.

Масса 12 ферм - 633 кг.

Масса кольца 38 двутавра - 183 кг.

Масса кольца 39 двутавра - 152 кг.

Масса кольца 40 двутавра - 129 кг.

Масса кольца 41 двутавра - 96 кг.

Масса 12 лопаток 25 с каретками - 360 кг.

Масса 12 лопаток 24 с каретками - 420 кг.

Масса несущей трубы 14 - 38 кг.

Масса металлических полос 22 и 23 - 150 кг.

Итого - 2161 кг.

Учитывая еще мелкие детали и более тонкие трубы, масса конструкции примерно будет 2500-2600 кг.

У вертолета устранена вибрация, повышена надежность конструкции.

При увеличении конструкции ферм можно увеличить подъемную массу аппарата до 100 тонн, а вес переносимого груза до 50 тонн.

Летательный аппарат вертикального взлета, состоящий из фюзеляжа, силовой установки, подъемного механизма, двух турбовинтовых двигателей, хвостового вентилятора с изменяющимся положением лопаток, шасси, подвески, для транспортировки груза, отличающийся тем, что подъемный механизм состоит из конструкции, изготовленной из ферм, к которой крепятся четыре двутавровых кольца различных диаметров, которые служат опорой колес кареток; каретки поддерживают внешние лопатки и внутренние лопатки, на которых они закреплены, внешние лопатки с помощью металлических полос соединяются с барабаном большего диаметра, внутренние лопатки с помощью металлических полос соединяются с барабаном меньшего диаметра; барабаны имеют общий центр вращения, на барабаны через редуктор от двигателей передается момент вращения, применяются внешние лопатки и внутренние лопатки, находящиеся ближе к центру вращения, чем внешние; внешние лопатки имеют возможность вращаться навстречу внутренним лопаткам.

Похожие патенты:

Транспортное средство // 2544062

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям комбинированных летательных аппаратов. Транспортное средство содержит герметичный корпус (1) основного модуля, силовую раму (3), закрепленную по периметру герметичного корпуса с встроенными в нее движителями (4) с вертикальным расположением осей тяги и системой отклонения вектора тяги, крыло (5), расположенное с внешней стороны движителей (4).

Летательный аппарат // 2541559

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам создания подъемной силы летательных аппаратов. Летательный аппарат выполнен в виде двух дискообразных поверхностей, размещенных одна над другой с зазором между ними.

Способ создания подъемной силы поверхностями второго порядка // 2537935

Изобретение относится к области авиа- и судостроения, в частности к созданию движителей судов и летательных аппаратов. Способ создания подъемной силы заключается в том, что в рабочей аэродинамической или гидродинамической среде подъемную силу создают вращением поверхностей второго порядка, например вращают прямой, круглый, полый конус относительно оси, проходящей через центр окружности основания и вершину.

Способ управления летательным аппаратом (ла) вертолетного типа // 2534159

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.

Аппарат вертикального взлёта и посадки // 2534112

Изобретение относится к области авиации, а именно к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Аппарат вертикального взлета и посадки содержит подъемное устройство (ПУ), фюзеляж, парашютно-спасательную систему, выносные консоли, выносные балки с расположенными на них рулем высоты и рулями направления и задними опорами шасси, соединяющие фюзеляж с подъемным устройством.

Способ создания подъёмной силы изолированным диском // 2533011

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано для создания безаэродромных вертикально взлетающих ЛА. Способ создания подъемной силы для ЛА заключается в том, что подъемную силу создают вращением диска, при этом одну из поверхностей вращающегося диска изолируют от невозмущенного потока воздуха неподвижным изолятором в виде соосного с диском стакана, куда помещают диск, чем обеспечивают разность между атмосферным давлением невозмущенного воздуха, действующим на изолятор, и статическим давлением потока, омывающего незакрытую изолятором поверхность вращающегося диска.

Летательный аппарат // 2532443

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертолетного типа. Летательный аппарат содержит ротор с закрепленными на его валу полусферами, приемник рабочего тела, выполненный в центральной части ротора, примыкающий к внешней окружности ротора направляющий аппарат.

Способ создания подъёмной силы летательного аппарата (варианты) и летательный аппарат // 2531437

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам создания подъемной силы и к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Способ создания подъемной силы летательного аппарата заключается в использовании газовой струи, выходящей из сопла реактивного двигателя летательного аппарата, направляемой в несущее устройство, снабженное газоводом, в котором установлены разъединитель и подъемные элементы.

Способ создания системы сил летательного аппарата вертикального взлёта и посадки и летательный аппарат для его осуществления // 2531432

Изобретение относится к области авиации, а именно к способам создания системы сил и летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. Способ создания тяги заключается в направлении из сопла газовой струи по касательной к верхней выпуклой поверхности крыла аэродинамического сечения.

Самолет вертикального взлета и посадки // 2524318

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям самолетов вертикального взлета и посадки (СВВП). СВВП состоит из фюзеляжа, крыла, стабилизатора, компрессора с воздухозаборником и двигателя.

Атмосферная летающая тарелка (варианты) // 2548294

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Атмосферная летающая тарелка имеет корпус, реактивный двигатель, кабину пилота и пассажиров со штурвалом управления, приборной панелью, креслом пилота и креслом пассажира. Корпус состоит из радиально расположенных лонжеронов, нервюр наружных верхних, нервюр внутренних верхних, нервюр наружных нижних, лонжеронов кабины. Двигатель и топливный бак установлены над корпусом летающей тарелки в мотогондоле, нижняя часть которой имеет дюзу и закреплена на штоках гидроцилиндров, установленных на нервюрах наружных верхних. Профиль нервюр наружных верхних выполнен по форме верхней части крыла, причем передняя кромка наиболее удалена от вертикальной оси симметрии летающей тарелки, а задняя кромка переходит в коническую поверхность нервюр внутренних верхних. Профиль нервюр наружных верхних может быть выполнен по форме верхней задней части крыла, причем задняя точка профиля крыла наиболее удалена от оси симметрии летающей тарелки, а точка перегиба профиля крыла совмещается с крайней точкой нервюры внутренней верхней. Хорда профиля крыла может иметь угол наклона относительно горизонтальной линии α от 0° до 90°. Вертикальная составляющая Т-образного профиля балансиров реактивного крутящего момента может быть выполнена в виде профиля крыла или в виде дуги. Достигается снижение расхода топлива и увеличение подъемной силы. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 28 ил.

Способ преобразования самолета вертикального взлета и посадки // 2549429

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкциям и способам преобразования комбинированных винтокрылых летательных аппаратов. Способ преобразования самолета вертикального взлета и посадки, имеющего крыло (3) и несущий винт, состоящий из диска (1), из которого на взлете и посадке выпускают лопасти несущего винта (6), заключается в том, что крыло самолета (3) устанавливают по схеме высокоплан, в его центроплан (2) помещают диск (1), верхнюю часть которого на взлете или посадке выдвигают из центроплана (2) в воздушный поток, раскручивают диск (1) и превращают в несущий винт, выпуская из него лопасти (6). В крейсерском полете лопасти (6) убирают в диск (1), вращение диска (1) останавливают и убирают его верхнюю часть в центроплан (2), который составляет с ним общую, хорошо обтекаемую поверхность. Достигается увеличение скорости, дальности полета и уменьшение расхода топлива. 2 ил.

Гидросамолет вертикального взлета и посадки и устройство для отклонения вектора тяги двигателей // 2549588

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. Гидросамолет вертикального взлета и посадки оснащен устройством для отклонения вектора тяги, расположенным в верхней части центроплана, имеющего форму обратного V, по обе стороны которого расположены две лодки-фюзеляжа с выпускными надувными поплавками и кабинами для экипажа. С лодками-фюзеляжами жестко соединены две консоли крыла, горизонтальное, вертикальное оперение. Гидросамолет снабжен струйными рулями, расположенными на концах консолей крыла, горизонтальном оперении, вертикальном оперении и на консольной балке впереди центроплана. Устройство для отклонения вектора тяги является продолжением выпускного тракта двигателей, переходящего в квадратное или прямоугольное сечение в зависимости от количества двигателей в пакете. Устройство направляет поток газов вниз под углом 90°, образуя свод, поверхность которого образована поверхностями поворотных лопаток, обращенными к выпускному тракту, а с другой стороны лопатки имеют форму верхней части профиля крыла. Выход для газового потока снабжен рядом поворотных заслонок. Достигается возможность исключения разбалансировки летательного аппарата при отказе одного или более двигателей на режимах висения, вертикального взлета и посадки. 2 н.п. ф-лы, 9 ил.

Способ образования подъемной силы // 2555464

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам получения подъемной силы. Способ образования подъемной силы заключается в том, что в аппарате вращают рабочее колесо, лопатки которого двигаются со сверхзвуковой скоростью. Внутри аппарата создается область низкого давления, где формируется расходящийся центробежный поток воздуха, который, покидая аппарат, создает низкое давление на поверхности крыла, благодаря чему образуется подъемная сила. Достигается снижение затрат энергии, повышение эффективности движителя. 1 ил.

Устройство и способ полета в воздухе с возможностью вертикального взлета и посадки // 2566177

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям и способам полета летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Способ полета включает создание воздушного потока, направленного сверху вниз, соосными движителями с лопатками, вращающимися в противоположные стороны. Лопатки имеют возможность вращения вокруг своей продольной оси с изменением угла атаки. Путем изменения углов поворота лопаток движителей в период каждого оборота обеспечивают создание горизонтальной составляющей вектора тяги и стабилизацию полета. Горизонтальную тягу в режиме установившегося горизонтального полета создают реактивным движителем. Посредством поворота лопаток движителя до угла атаки 0° в режиме продолжительного горизонтального полета образуют замкнутую аэродинамическую поверхность - вращающееся крыло с возможностью создания подъемной силы. Движители соединены с двигателем через систему привод - редуктор. Лопатки движителя соединены с системой перекоса, гироскопом и системой управления. Повышается маневренность, скорость, экономичность летательного аппарата в режиме горизонтального полета. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Способ создания подъемной силы для летательного аппарата // 2569449

Изобретение относится к области летательных аппаратов и воздушного транспорта. Согласно способу для создания подъемной силы летательного аппарата используют принцип, основанный на вращении динамических несущих элементов вокруг собственной оси и одновременно вокруг центральной оси, перпендикулярной плоскости их вращения. Для создания подъемной силы летательного аппарата в качестве динамических несущих элементов используют диски, из которых формируют отдельные группы, каждая из которых состоит из лежащих в одной плоскости пары дисков, при этом для создания подъемной силы диски, входящие в каждую группу, вращают в противоположных направлениях и с различными скоростями. При этом для управления величиной тяги летательного аппарата угол наклона плоскости вращения дисков к горизонтальной плоскости меняют в пределах 0-45°. Для балансировки динамических нагрузок на центральный приводной вал группы дисков размещают концентрично центральной оси вращения и на равных друг от друга расстояниях. Предложенный способ обеспечивает появление комбинированной тяги для летательного аппарата, обусловленной как аэродинамическими силами, так и гироскопическим эффектом. При этом существенно уменьшается коэффициент трения воздушного потока о плоскость вращающихся дисков, что в определенной степени повышает и КПД силового привода летательного аппарата. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Турбодиск // 2572980

Изобретение относится к летательным аппаратам, перемещающимся в различных средах. Турбодиск содержит корпус дискообразной формы, имеющий цилиндрический салон, обод-обтекатель в виде кольца на периферии, объединенные в жесткую конструкцию движителем, содержащим управляемые верхнее, среднее и нижнее жалюзи, между которыми находятся кольцеобразные турбины, взаимно противоположного вращения, связанные главной передачей с редуктором и двигателем, расположенными в салоне, имеющие возможность прямого и реверсивного вращения. Жалюзи выполнены в виде радиально расположенных пластин, имеющих трубчатые оси для пропуска коммуникаций, крепящиеся с возможностью вращения к стенке салона и ободу и образующие жесткую конструкцию. В ободе-обтекателе передней части корпуса находится входное отверстие, в задней части - сопло с двойным килем, стабилизатором, рулями направлений и высоты. Достигается улучшение летно-технических характеристик. 28 ил.

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки // 2574873

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат содержит составное крыло, состоящее из генератора спрямленного воздушного потока и нескольких блоков с аэродинамическими поверхностями. Аэродинамические поверхности в виде крылышек по четыре ряда с предохранительными вертикальными плоскостями установлены в блоки крыльев таким образом, что по вертикали крылышки одно от другого расположены на расстоянии двойной ширины крылышка, а по горизонтали один ряд отстоит от другого на ширину крылышка. Второй ряд по вертикали относительно первого ряда поднят вверх на ширину крылышка, третий ряд относительно первого поднят на одну треть ширины крылышка, четвертый ряд по вертикали относительно третьего ряда поднят вверх на ширину крылышка. Перед первым блоком крылышек установлен вентилятор со спрямляющим воздушный поток устройством, при этом длина сборки блоков составляет три рабочих диаметра вентилятора. Достигается повышение энергетической эффективности и увеличение дальности полета летательного аппарата. 3 ил.

Гибридный самолет короткого взлета и посадки // 2577931

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов с гибридными силовыми установками. Гибридный самолет короткого взлета и посадки (ГСКВП) выполнен по дупланной схеме, содержит на крыльях электрические и гибридные мотогондолы соответственно с четырьмя передними винтами и двумя задними винтами, размещенными соответственно на цельноповоротных консолях и на концах поворотных редукторов, и имеет фюзеляж, хвостовое оперение, двигатели параллельно-последовательной гибридной силовой установки, передающие мощность на соответствующие поворотные винты. ГСКВП выполнен с главной турбовинтовой силовой установкой (СУ), разноуровневыми крыльями, первое из которых, низкорасположенное, смонтировано впереди второго высокорасположенного крыла и концепции разнесенного расположения на крыльях двух трехдвигательных систем с распределенной тягой разновеликих винтов по схеме 2+4. Четыре меньших винта при выполнении короткого разбега имеют промежуточное отклонение от горизонтального положения на угол -15° и ускоренное отклонение вниз с угла -15° на угол -60° при достижении скорости движения 85% и 95% от взлетной скорости и конечное положение при расположении оси их вращения параллельно средней линии закрылка второго крыла. Достигается увеличение весовой отдачи, дальности полета, транспортной и топливной эффективности. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Летательный аппарат с вертикальным взлетом или посадкой // 2579381

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к летательным аппаратам с вертикальным взлетом или посадкой. Аппарат содержит фюзеляж, двигатели, винты. Аппарат дополнительно снабжен ресивером, являющимся внутренней полостью фюзеляжа. Винты заключены в кольца, которые являются входами в ресивер. Выходы из ресивера находятся по периметру и днищу фюзеляжа и снабжены заслонками. Достигается упрощение конструкции ЛА, его управления, повышается аэродинамическое качество, увеличивается скорость. 4 ил.