Воздушный винт и способ функционирования воздушного винта (варианты)

Авторы патента:

B64C27/18 - с реактивными устройствами

Владельцы патента RU 2782000:

Криштоп Анатолий Михайлович (RU)

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям воздушных винтов для винтокрылых летательных аппаратов. Воздушный винт содержит внутренний ряд лопастей воздушного винта и внешний ряд лопастей воздушного винта, установленный на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей. При этом лопасти внутреннего и внешнего ряда могут быть выполнены с изменяемым либо фиксированным шагом лопастей. На внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей установлены реактивные двигатели, обеспечивающие вращение воздушного винта. При этом воздушный винт может приводиться во вращение от выходного вала поршневого или турбореактивного двигателя внутреннего сгорания и реактивными двигателями, установленными на внешнем бандаже диска с лопастями внутреннего ряда лопастей воздушного винта. Увеличение или уменьшение потребной мощности на вращение воздушного винта зависит от углов установки лопастей внутреннего и/или внешнего рядов. Обеспечивается широкий диапазон регулирования тяги воздушного винта. 6 н.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к области движителей для винтокрылых летательных аппаратов (ВЛА) любого типа и особенно предпочтительна для ВЛА, сочетающих в себе свойства вертолета, самолета или конвертоплана, использующих, как минимум один из вариантов исполнения винта с одним из трех вариантов привода: 1 - привода во вращение от выходного вала поршневого двигателя внутреннего сгорания и с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта, или 2 - привода во вращение от выходного вала турбореактивного двигателя и с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта или 3-е приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта, при этом увеличение или уменьшение потребной мощности на вращение воздушного винта зависит от угла установки лопастей внутреннего и/или внешнего рядов.

Из существующего уровня техники известен винт (пропеллер) - лопастной движитель летательных аппаратов, приводящийся в движение от выходного вала поршневого двигателя внутреннего сгорания или от выходного вала турбореактивного двигателя.

Однако из уровня техники не известен движитель летательных аппаратов в виде винта, содержащего внутренний ряд лопастей воздушного винта, при этом лопасти внутреннего ряда выполнены с фиксированным или изменяемым углом установки, внешний ряд лопастей воздушного винта, установленный на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей, при этом лопасти внешнего ряда выполнены с фиксированным или изменяемым углом установки, отличающегося тем, что приводится во вращение с одним из трех вариантов привода: - 1 варианта привода во вращение от выходного вала поршневого двигателя внутреннего сгорания и с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта, или - 2 варианта привода во вращение от выходного вала турбореактивного двигателя и с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта или - 3 варианта с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта, при этом увеличение или уменьшение потребной мощности на вращение воздушного винта зависит от угла установки лопастей внутреннего и/или внешнего рядов.

Таким образом, остается актуальной задача создания винта, содержащего внутренний ряд лопастей воздушного винта, при этом лопасти внутреннего ряда выполнены с фиксированным или изменяемым углом установки, внешний ряд лопастей воздушного винта, установленный на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей, при этом лопасти внешнего ряда выполнены с фиксированным или изменяемым углом установки, отличающегося тем, что приводится во вращение с одним из трех вариантов привода: - 1 варианта привода во вращение от выходного вала поршневого двигателя внутреннего сгорания и с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта, или - 2 варианта привода во вращение от выходного вала турбореактивного двигателя и с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта или - 3 варианта с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта, при этом увеличение или уменьшение потребной мощности на вращение воздушного винта зависит от угла установки лопастей внутреннего и/или внешнего рядов.

Задачей достижения технического результата, на который направлена заявленная группа изобретений, является создание винта, содержащего внутренний ряд лопастей воздушного винта, при этом лопасти внутреннего ряда выполнены с фиксированным или изменяемым углом установки, внешний ряд лопастей воздушного винта, установленный на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей, при этом лопасти внешнего ряда выполнены с фиксированным или изменяемым углом установки, отличающегося тем, что приводится во вращение с одним из трех вариантов привода: - 1 варианта привода во вращение от выходного вала поршневого двигателя внутреннего сгорания и с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта, или - 2 варианта привода во вращение от выходного вала турбореактивного двигателя и с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта или - 3 варианта с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта, при этом увеличение или уменьшение потребной мощности на вращение воздушного винта зависит от угла установки лопаток внутреннего и/или внешнего рядов.

Указанная задача (достижение технического результата) решается тем, что предложен винт по пункту 1 формулы изобретения. Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложен винт по пункту 2 формулы изобретения.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложен винт по пункту 3 формулы изобретения.

Технический результат достигается также в способах функционирования Воздушного винта по пунктам 4-6 формулы изобретения.

Сущность группы изобретений поясняется чертежом Фиг. 1.

На чертеже Фиг. 1 представлены пояснительные эскизы наиболее предпочтительного варианта исполнения винта (далее - ВВ) на эскизе Фиг. 1 (-1/1-), содержащего внутренний ряд лопастей воздушного винта в виде диска 4, например, с четырьмя лопастями 5, которые, например, имеют возможность изменения угла установки, например на плюс -минус 30 градусов Фиг. 1 (-1/3-), а на внешнем бандаже 1 диска 4 внутреннего ряда лопастей воздушного винта закреплены, например, четыре лопасти 3 внешнего ряда винта например, изменяемого шага винта, например приводом 2 в виде поворотного стержня. На эскизе Фиг. 1 (-1/2-) и Фиг. 1 (-1/3-) представлены пояснительные эскизы привода 6, например, в виде поворотного стержня, для изменения угла установки лопастей 5 с профилем 7, например на плюс - минус 30 градусов.

Работа ВВ, описанного по чертежу Фиг. 1 осуществляется следующим образом. В исходном положении ВВ лопасти 3 внешнего ряда воздушного винта с приводом 2 установлены в положение минимального о шага воздушного винта Фиг. 1 (-1/1 -), а лопасти 5 внутреннего ряда лопастей воздушного винта с приводом 6 в положение нулевого угла установки Фиг. 1 (-1/2-) и Фиг. 1 (-1/3-). Затем включают привод во вращение ВВ по одному из возможных трех вариантов привода: 1 - привода во вращение от выходного вала поршневого двигателя внутреннего сгорания и с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта, или 2 - привода во вращение от выходного вала турбореактивного двигателя и с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта или 3-е приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта до номинальных оборотов ВВ.

Далее одновременно или раздельно осуществляют широкое регулирование в пределах диапазона до максимальной мощности ВВ с помощью привода 6 и/или привода 2, и при этом увеличение или уменьшение потребной мощности на вращение воздушного винта зависит от угла установки лопастей внутреннего и/или внешнего рядов.

При необходимости реверса тяги ВВ положение угла установки лопастей внутреннего ряда, регулируемых с помощью привода 6 переводят в отрицательные значения Фиг. 1 (-1/3-), а шаг внешнего ряда лопастей винта в минимальные значения регулируемого с помощью привода 2. При этом, например для выполнения сложных фигур высшего пилотажа на летательных аппаратах, возможны режимы работы ВВ, когда углы установки лопастей внутреннего ряда в положение максимальной мощности ВВ, а шаг внешнего ряда лопастей винта в минимальном значении и наоборот. Указанные возможные режимы работы ВВ в сочетании с различными тяговыми возможностями в способах функционирования Воздушного винта по пунктам 4-6 формулы изобретения могут придавать новые полетные возможности и летные качества для существующих и/или новых типов летательных аппаратов.

Алгоритм работы других вариантов исполнения ВВ аналогичен вышеописанному.

Благодаря вышеперечисленному в группе изобретений достигается технический результат, заключающийся в создании винта, содержащего внутренний ряд лопастей воздушного винта, при этом лопасти внутреннего ряда выполнены с фиксированным или изменяемым углом установки, внешний ряд лопастей воздушного винта, установленный на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей, при этом лопасти внешнего ряда выполнены с фиксированным или изменяемым углом установки, отличающегося тем, что приводится во вращение с одним из трех вариантов привода: - 1 варианта привода во вращение от выходного вала поршневого двигателя внутреннего сгорания и с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта, или - 2 варианта привода во вращение от выходного вала турбореактивного двигателя и с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей воздушного винта или - 3 варианта с приводом во вращение реактивными двигателями, закрепленными на внешнем бандаже внутреннего лопастей ряда воздушного винта, при этом увеличение или уменьшение потребной мощности на вращение воздушного винта зависит от угла установки лопастей внутреннего и/или внешнего рядов.

Литература:

1. Воздушный винт // Большая советская энциклопедия: [в 30 т.] / гл. ред. А.М. Прохоров. - 3-е изд. - М.: Советская энциклопедия, 1969-1978.

2. Воздушный винт // Энциклопедия «Техника». - 2006. // Энциклопедия «Техника». - М: Росмэн. 2006.

3. Воздушный винт // Энциклопедия «Техника». - 2006. // Авиация: Энциклопедия. - М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.

4. Г.С. Скубачевский. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей. - М.: Машиностроение, 1974.

1. Воздушный винт, содержащий внутренний ряд лопастей воздушного винта, при этом лопасти внутреннего ряда выполнены с фиксированным углом установки, а также внешний ряд лопастей воздушного винта, установленный на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей, при этом лопасти внешнего ряда выполнены с изменяемым углом установки, отличающийся тем, что на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей установлены реактивные двигатели, обеспечивающие вращение воздушного винта.

2. Воздушный винт, содержащий внутренний ряд лопастей воздушного винта, при этом лопасти внутреннего ряда выполнены с изменяемым углом установки, а также внешний ряд лопастей воздушного винта, установленный на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей, при этом лопасти внешнего ряда выполнены с фиксированным углом установки, отличающийся тем, что на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей установлены реактивные двигатели, обеспечивающие вращение воздушного винта.

3. Воздушный винт, содержащий внутренний ряд лопастей воздушного винта, при этом лопасти внутреннего ряда выполнены с изменяемым углом установки, а также внешний ряд лопастей воздушного винта, установленный на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей, при этом лопасти внешнего ряда выполнены с изменяемым углом установки, отличающийся тем, что на внешнем бандаже внутреннего ряда лопастей установлены реактивные двигатели, обеспечивающие вращение воздушного винта.

4. Способ функционирования воздушного винта по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что воздушный винт приводится во вращение от выходного вала поршневого двигателя внутреннего сгорания и также приводится во вращение реактивными двигателями, установленными на внешнем бандаже диска с лопастями внутреннего ряда лопастей воздушного винта, и при этом увеличение или уменьшение потребной мощности на вращение воздушного винта зависит от углов установки лопастей внутреннего и/или внешнего рядов.

5. Способ функционирования воздушного винта по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что воздушный винт приводится во вращение от выходного вала турбореактивного двигателя и также приводится во вращение реактивными двигателями, установленными на внешнем бандаже диска с лопастями внутреннего ряда лопастей воздушного винта, и при этом увеличение или уменьшение потребной мощности на вращение воздушного винта зависит от углов установки лопастей внутреннего и/или внешнего рядов.

6. Способ функционирования воздушного винта по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что воздушный винт приводится во вращение реактивными двигателями, установленными на внешнем бандаже диска с лопастями внутреннего ряда лопастей воздушного винта, и при этом увеличение или уменьшение потребной мощности на вращение воздушного винта зависит от углов установки лопастей внутреннего и/или внешнего рядов.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к летательным аппаратам вертикального и короткого взлета и посадки. Конвертоплан вертикального взлета и посадки содержит складной несущий винт с реактивно-компрессорной системой привода.

Способ приведения во вращение ротора с помощью реактивного двигателя // 2762982

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам приведения во вращение несущих винтов винтокрылых летательных аппаратов. Способ приведения во вращение ротора с помощью хотя бы одного реактивного двигателя заключается в том, что смесь газообразного топлива и окислителя сжигается в месте сгорания для получения реактивной струи, создающей тягу для вращения ротора.

Маслосистема турбореактивных двигателей, размещенных на лопастях несущего винта вертолета // 2759397

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям реактивных приводов несущих винтов. Маслосистема турбореактивных двигателей, размещенных на лопастях несущего винта вертолета, предназначена для питания маслом двигателей с одновременным выполнением функции защиты лопастей несущего винта от обледенения.

Устройство реактивного привода несущего винта // 2748769

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям приводов несущих винтов винтокрылых летательных аппаратов. Устройство реактивного привода несущего винта состоит из силовой установки (1), компрессора (2) с регулировочным клапаном давления воздуха, втулки несущего винта (3), лопастей (4), трубопроводов (5), щелевых сопел (6), длинная сторона которых располагается вдоль задней кромки лопастей.

Способ работы импульсно-детонационного двигателя в поле центробежных сил и устройство для его реализации в реактивном вертолёте // 2718726

Изобретение относится к воздушно-реактивным двигателям, устанавливаемым на концах лопастей несущего винта реактивного вертолета. Предложен способ организации рабочего процесса в импульсно-детонационном тяговом модуле для реактивного вертолета, размещенном на конце лопасти несущего винта, включающий подачу топлива, смешение топлива с воздухом, заполнение камеры сгорания горючей смесью, возникновение детонационной волны, расширение продуктов детонации в горелочном тракте и истечение продуктов детонации через сопло для создания реактивной тяги, в котором на горячие внутренние стенки камеры сгорания жидкое топливо подается циклически в виде струй, причем струи ориентированы так, чтобы горячие внутренние стенки камеры сгорания смачивались жидким топливом равномерно с учетом направления действия центробежных сил, а в результате термомеханического взаимодействия струй жидкого топлива с горячими внутренними стенками камеры сгорания происходит фрагментация струй с образованием капель и пленок жидкого топлива, а также паров топлива, обеспечивающих формирование детонационно-способной двухфазной горючей смеси, заполняющей горелочный тракт, а принудительное зажигание горючей смеси приводит к образованию в горелочном тракте ускоряющегося турбулентного пламени и к быстрому переходу горения в детонацию, так что вся оставшаяся в горелочном тракте двухфазная горючая смесь сгорает в детонационной волне, бегущей по направлению к соплу, а после ее выхода из сопла происходит истечение продуктов детонации через сопло, сопровождающееся снижением давления в горелочном тракте до уровня давления торможения в набегающем потоке воздуха, обеспечивая тем самым условия для продувки горелочного тракта и его повторного заполнения детонационно-способной двухфазной смесью топлива и воздуха, а истекающие из сопла продукты детонации создают реактивную тягу.

Вертолет с реактивным приводом несущего винта // 2706746

Изобретение относится к авиационной технике и может быть применено при создании новых конструкций вертолетов с реактивным приводом несущего винта. Вертолет содержит фюзеляж с кабиной для экипажа, несущий винт, на оси вала которого установлена втулка с автоматом перекоса, а также четное количество лопастей, вращающихся в горизонтальной плоскости с установленными на их концах турбореактивными двигателями.

Конвертоплан // 2705743

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям винтокрылых летательных аппаратов. Конвертоплан содержит фюзеляж с кабиной пилотов, стабилизатор, киль, крылья с рулевыми поверхностями, выполненные с возможностью поддержания курсовой устойчивости и управляемости в самолетном режиме и расположенные по самолетной схеме, колонку ротора, соединенную с фюзеляжем посредством шарнира, обеспечивающего возможность изменения угла поворота колонки в диапазоне 100°+-10° относительно горизонта.

Устройство системы дас для передвижения по ледяной, снежной, водной, земляной, гравийной, асфальтовой и воздушной поверхности // 2662108

Изобретение относится к общему машиностроению, а более конкретно к транспортным средствам. Устройство для передвижения по ледяной, снежной, водяной, земляной, гравийной, асфальтовой и воздушной поверхности содержит раму, основание, устройство балансировки и маневрирования, пульт управления и торообразную камеру.

Реактивный вертолет // 2656780

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям реактивных приводов несущих винтов. Вертолет с реактивным приводом несущего винта имеет автомат перекоса, систему подачи горючего, систему энергообеспечения, реактивные двигатели, обеспечивающие вращение лопастей несущего винта без редуктора.

Система управления лопастями вертолета с помощью сжатого воздуха // 2651310

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям реактивных приводов воздушных винтов. Система (20) управления лопастями вертолета (1) с помощью сжатого воздуха содержит двигатель (5), выполненный с возможностью генерирования механической энергии, необходимой для создания подъемной силы вертолета, компрессор (8), выполненный с возможностью генерирования сжатого воздуха для управления полыми лопатками (2).

Соосный несущий винт винтокрылого летательного аппарата // 2756861

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям несущих систем вертолетов. Соосный несущий винт винтокрылого летательного аппарата содержит нижний и верхней несущие винты, втулки (1, 6), автоматы перекоса (3, 7).