RU2111151C1 - Multi-purpose light aircraft - Google Patents

Multi-purpose light aircraft Download PDF

Info

Publication number
RU2111151C1
RU2111151C1 SU5067074A RU2111151C1 RU 2111151 C1 RU2111151 C1 RU 2111151C1 SU 5067074 A SU5067074 A SU 5067074A RU 2111151 C1 RU2111151 C1 RU 2111151C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
engine
fuselage
screws
flight
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Владимирович Шуликов
Original Assignee
Константин Владимирович Шуликов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Константин Владимирович Шуликов filed Critical Константин Владимирович Шуликов
Priority to SU5067074 priority Critical patent/RU2111151C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2111151C1 publication Critical patent/RU2111151C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: aeronautical engineering. SUBSTANCE: aircraft engines 12 are arranged in fuselage 1 and propellers 14 are mounted on pylons 15 mounted at left and right or at top of fuselage 1 at distance slightly exceeding the sizes of propeller radius. Drive to propellers 14 from engines 12 is effected with the aid of transmission shaft 16 located inside pylons 15. One end of each transmission shaft 16 is mechanically connected with reduction gear 13 of engine 12 and other (outer) end of transmission shaft 16 is connected with mechanism of propeller drive 18 secured on end of pylon 15 and enclosed in metal casing 20. Pylon 15 is made in form of rigid load-bearing structure securely connected with fuselage; it has aerodynamically streamlined profile. Transmission shafts 16 are connected with each other between reduction gears 13 by means of intermediate shaft 21 which consists of two parts mechanically interconnected through controllable clutch 22. In case of stoppage of engine in flight, controllable clutch places in operation transmission shaft 16 of engine which has stopped and its propeller 14. EFFECT: improved aerodynamic, flight and operating characteristics of aircraft; reliable protection of engine plants against surrounding medium; enhanced reliability of engine plant in adverse weather conditions. 8 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к конструкции легкого самолета широкого применения, предназначенного для эксплуатации в регионах с различными климатическими и географическими условиями. The invention relates to aircraft, and in particular to the design of a light aircraft of widespread use, designed for use in regions with different climatic and geographical conditions.

Известна конструкция самолета с двигателями, установленными на крыше, снабженными толкающими винтами, выполненная по схеме "триплан". Known design of the aircraft with engines mounted on the roof, equipped with pushing screws, made according to the scheme "triplane".

Приведенная конструкция самолета имеет следующие недостатки:
- двигатели занимают часть полезной несущей поверхности крыла, что снижает его эффективность;
- двигатели с мотогондолами увеличивают лобовое и индуктивное сопротивление самолета, что понижает его аэродинамические качества и летно-технические характеристики;
- установка мотогондол на крыле увеличивает массу крыла;
- размещение двигателей с мотогондолами на крыле снижает скорость полета самолета и приводят к увеличению расхода топлива на 1 км пути и ухудшению экономичности самолета;
- установка двигателей с толкающими винтами на крыле снижает КПД винтов вследствие затенения сметаемой площади винтов мотогондолами и нарушения потока перед винтами;
- в случае остановки одного из двигателей в полете возникает несимметричная тяга, усложняющая путевое управление полетом;
- размещение двигателей на крыше увеличивает массу крыла за счет: усиления крыла, наличия элементов топливной, пневмогидравлической системы, электрокабелей и эксплуатационных лючков, а также усложняет технологию изготовления крыла.
The above aircraft design has the following disadvantages:
- engines occupy part of the useful bearing surface of the wing, which reduces its effectiveness;
- engines with engine nacelles increase the frontal and inductive drag of the aircraft, which reduces its aerodynamic qualities and flight performance;
- the installation of nacelles on the wing increases the mass of the wing;
- the placement of engines with engine nacelles on the wing reduces the flight speed of the aircraft and lead to an increase in fuel consumption per 1 km of track and a decrease in the economy of the aircraft;
- the installation of engines with pushing screws on the wing reduces the efficiency of the screws due to the shadowing of the swept area of the propellers by nacelles and flow disruption in front of the propellers;
- in the event of a stop of one of the engines in flight, asymmetrical traction occurs, which complicates the directional flight control;
- the placement of engines on the roof increases the mass of the wing due to: reinforcement of the wing, the presence of elements of the fuel, pneumohydraulic system, power cables and access hatches, and also complicates the technology of manufacturing the wing.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение аэродинамического качества самолета, улучшение летно-технических и эксплуатационых характеристик, повышение КПД винтов, обеспечение работы всех винтов в случае остановки одного двигателя в полете, исключение из состава крыла трубопроводов топливной и пневмогидравлических систем, электрокабелей, элементов контроля и управления двигателями, контрольных, технологических и эксплуатационных лючков, облегчение массы крыла и упрощение технологичности его изготовления. The technical problem to which the invention is directed is to increase the aerodynamic quality of the aircraft, improve flight performance and operational characteristics, increase the efficiency of the screws, ensure that all the screws work in case one engine stops in flight, excludes fuel and pneumatic-hydraulic systems, electrical cables from the wing structure , engine monitoring and control elements, control, technological and operational hatches, facilitating the mass of the wing and simplifying its manufacturability manufacture.

Задача решается тем, что в самолете, содержащем фюзеляж, крыло, переднее и заднее горизонтальные оперения, вертикальное оперение и двигательные установки винтами, двигательные установки размещены внутри фюзеляжа самолета, а их винты расположены на пилонах, установленных снаружи на фюзеляж, при этом привод к винтам осуществляется при помощи трансмиссоинных передач, каждая из которых имеет трансмиссионный вал, механически соединенный с одной стороны с редуктором соответствующего двигателя, а с другой стороны - с механизмом привода воздушного винта, снабженного шестернями и полувалом для крепления винта, при этом механизм привода винта заключен в металлический картер, имеющий обтекаемую форму, прочно присоединенный к пилону, а сам пилон представляет собой жесткую пустотелую конструкцию, присоединенную консолью к корпусу фюзеляжа самолета, а между редукторами двигателей проведены промежуточные валы, механически соединенные между собой в средней части при помощи управляемой муфты, при помощи которой промежуточный вал каждого двигателя может быть соединен (и разъединен) с промежуточным валом другого двигателя при его отказе в полете, чем обеспечивается работа всех установленных на самолете винтов при сохранении работоспособности хотя бы одного двигателя. Кроме того, пилоны подкрепляются снизу или сверху раскосами, присоединенными с одной стороны к концу пилона или картеру винта, а с другой стороны - к конструкции фюзеляжа. Для обеспечения штурману-оператору полного пространственного обзора передней полусферы через передний иллюминатор кресло штурмана размещено в кабине экипажа впереди по отношению к рабочему месту летчика и вынесено за пределы переднего стабилизатора. The problem is solved in that in an aircraft containing the fuselage, wing, front and rear horizontal tailings, vertical tail and propulsion systems with screws, propulsion systems are located inside the aircraft fuselage, and their screws are located on pylons mounted externally on the fuselage, with the drive to the screws is carried out using transmission gears, each of which has a transmission shaft, mechanically connected on the one hand with the gearbox of the corresponding engine, and on the other hand, with the air drive mechanism a screw equipped with gears and a half shaft for attaching the screw, while the screw drive mechanism is enclosed in a streamlined metal housing, firmly attached to the pylon, and the pylon itself is a rigid hollow structure attached by the console to the aircraft fuselage body, and between the engine gearboxes intermediate shafts are held mechanically interconnected in the middle part by means of a controlled clutch, by means of which the intermediate shaft of each engine can be connected (and disconnected) with an intermediate shaft of another engine during its failure in flight, which ensures the operation of all propellers installed on the aircraft while maintaining the operability of at least one engine. In addition, the pylons are supported by bottom or top braces attached on one side to the end of the pylon or the crankcase of the screw, and on the other hand, to the fuselage structure. To provide the navigator-operator with a full spatial overview of the front hemisphere through the front porthole, the navigator’s seat is located in the cockpit in front of the pilot’s workstation and is moved outside the front stabilizer.

Самолет также оборудован задней дверью, используемой нормально только в грузовом варианте и нештатных ситуациях, а в зоне размещения двигателей выполнены эксплуатационные люки, закрываемые быстрооткрываемыми крышками на силовых замках. The aircraft is also equipped with a rear door, which is used normally only in the cargo version and emergency situations, and in the area where the engines are located, service hatches are made, which are closed by quick-open covers on power locks.

В фюзеляже самолета могут быть установлены три двигателя с воздушными винтами, при этом два винта устанавливаются на боковых пилонах слева и справа фюзеляжа, а третий винт с трансмиссионным приводом устанавливается в верхней части фюзеляжа на вертикальном пилоне, при этом трансмиссионные передачи всех трех винтов механически связаны с управляемой муфтой, посредством которой может быть включен в работу любой винт из трех винтов в случае остановки одного двигателя в полете и включены в работу два винта при остановке в полете двух двигателей для обеспечения самолету тройного запаса надежности по двигательной установке)
Для экономии топлива в полете на установившемся режиме один двигатель может быть переведен на режим работы на малом газе.
Three engines with propellers can be installed in the fuselage of the aircraft, while two screws are installed on the side pylons on the left and right of the fuselage, and a third screw with a transmission drive is installed on the top of the fuselage on a vertical pylon, while the transmission gears of all three screws are mechanically connected to controlled clutch, by means of which any screw of three screws can be put into operation in case one engine is stopped in flight and two screws are turned on when two engine is stopped in flight s to ensure the aircraft triple safety margin for propulsion)
To save fuel in flight at steady state, one engine can be switched to idle mode.

На пилонах могут быть установлены как толкающие, так и тянущие винты изменения двигательной установки. On pylons both pushing and pulling screws of the propulsion system change can be installed.

Конструкции самолета представлена на следующих фигурах: на фиг. 1 показан общий вид самолета сбоку; на фиг. 2 - общий вид самолета спереди; на фиг. 3 - общий вид в плане; на фиг. 4 - вид двигательной установки спереди; на фиг. 5 - вид двигательной установки в плане; на фиг. 6 - варианты установки винтов на низкоплане; на фиг. 7 - варианты установки винтов на высокоплане; на фиг. 8 - вариант подъема и сближения винтов; на фиг. 9 - вариант полного сближения винтов; на фиг. 10 - установка винта на одномоторном самолете; на фиг. 11 - вариант установки трех винтов при трех моторах на самолете; на фиг. 12 - установка эксплуатационных люков ДУ на фюзеляже при виде сбоку, крышки люков закрыты; на фиг. 13 - то же, крышки эксплуатационных люков открыты; на фиг. 14 - сечения А-А, вид раскрытых эксплуатационных крышей левого и правого двигателей; на фиг. 15 - вид двигательной установки в плане с тянущими винтами. The design of the aircraft is presented in the following figures: in FIG. 1 shows a side view of an airplane; in FIG. 2 - general view of the aircraft from the front; in FIG. 3 - general view in plan; in FIG. 4 is a front view of the propulsion system; in FIG. 5 is a plan view of a propulsion system; in FIG. 6 - options for installing screws on the low wing; in FIG. 7 - options for installing screws on the wing; in FIG. 8 - version of lifting and rapprochement of screws; in FIG. 9 is an embodiment of full convergence of the screws; in FIG. 10 - installation of a propeller on a single-engine aircraft; in FIG. 11 - an option to install three screws with three engines on an airplane; in FIG. 12 - installation of operational hatches DU on the fuselage when viewed from the side, manhole covers are closed; in FIG. 13 - the same, the covers of service hatches are open; in FIG. 14 - section AA, view of the open operational roof of the left and right engines; in FIG. 15 is a plan view of a propulsion system with pulling screws.

Самолет имеет аэродинамическую схему " триплана" с низко расположенным свободнонесущим крылом. Он состоит из фюзеляжа 1, крыла 2 элеронами 3 и закрылками 4, передней несущей плоскости 5, заднего горизонтального оперения 6 с рулями высоты 7 и вертикального оперения 8 с рулем направления 9. The aircraft has an aerodynamic "triplane" with a low-lying free-standing wing. It consists of a fuselage 1, a wing 2 with ailerons 3 and flaps 4, a front bearing plane 5, a rear horizontal tail unit 6 with rudders of height 7 and vertical tail unit 8 with a rudder 9.

Самолет имеет трехколесное убирающееся шасси, состоящее из двух основных опор 10 и переднего колеса 11. Самолет оборудован двумя винтомоторными установками 12 с редукторами 13, расположенными внутри фюзеляжа 1, рядом друг с другом, слева и справа от продольной оси самолета. The aircraft has a three-wheeled retractable landing gear, consisting of two main supports 10 and the front wheel 11. The aircraft is equipped with two rotor engines 12 with gearboxes 13 located inside the fuselage 1, next to each other, to the left and to the right of the longitudinal axis of the aircraft.

Двигательные установки 12 снабжены многолопастными винтами 14, размещенными на консольных пилонах 15, установленных на фюзеляже на фюзеляже 1 с левой и правой стороны от него на расстоянии, несколько превышающем размеры радиуса винта. Propulsion systems 12 are equipped with multi-blade propellers 14 located on cantilever pylons 15 mounted on the fuselage on the fuselage 1 on the left and right sides of it at a distance slightly exceeding the size of the radius of the screw.

Привод к винтам 14 осуществляется при помощи трансмиссионных валов 16, расположенных внутри пилонов 15, проведенных от редукторов 13 двигателей 12 внутри пилонов 15. The drive to the screws 14 is carried out using transmission shafts 16 located inside the pylons 15, conducted from the gearboxes 13 of the engines 12 inside the pylons 15.

Пилоны 15 представляют собой жесткую пустотелую консольную конструкцию, прочно присоединенную к каркасу фюзеляжа 1, имеющую в сечении обтекаемую форму. Pylons 15 are a rigid hollow cantilever structure, firmly attached to the fuselage frame 1, having a streamlined shape in cross section.

Трансмиссионные валы 16 связаны с двигателями 12 и винтами 14 следующим образом: один конец каждого трансмиссионного вала 16 оканчивается шестерней, которая входит в зацепление с выходной шестерней редуктора 13 двигателя 12, а другой - внешний конец трансмиссионного вала 16 - оканчивается шестерней которая входит в зацепление с приводным механизмом 17 воздушного винта 14, снабженным полувалом 18, на который установлен винт 14. The transmission shafts 16 are connected to the engines 12 and the screws 14 as follows: one end of each transmission shaft 16 ends with a gear that engages with the output gear of the gearbox 13 of the engine 12, and the other - the outer end of the transmission shaft 16 - ends with a gear that engages with a drive mechanism 17 of the propeller 14, equipped with a half shaft 18, on which the screw 14 is mounted.

В том случае, когда винты 14 и их приводы имеют большую массу, силовые пилоны 15 подкрепляются снизу или сверху подкосами 19, имеющими также обтекаемый профиль. In the case when the screws 14 and their drives have a large mass, the power pylons 15 are reinforced from below or from above by struts 19, which also have a streamlined profile.

При этом приводной механизм 17 заключен в металлический картер 20, который прочно присоединяется к пилону 15 и имеет хорошо обтекаемую каплевидную форму. The drive mechanism 17 is enclosed in a metal housing 20, which is firmly attached to the pylon 15 and has a well streamlined teardrop shape.

Между редукторами 13 двигателей 12 проведен промежуточный вал 21, состоящий из двух половин, левой и правой, соединенный между собой в центре управляемой муфтой 22, при помощи которой обе половины промежуточного вала 21 могут быть соединены или разъединены. Between the gearboxes 13 of the engines 12, an intermediate shaft 21 is made, consisting of two halves, left and right, interconnected in the center by a controlled clutch 22, by means of which both halves of the intermediate shaft 21 can be connected or disconnected.

В многоцелевом самолете предлагаемой конструкции двигательные установки 12 размещены в хвостовой части фюзеляжа за пассажирским салоном, а их винты 14 и пилоны 15 вынесены за пределы задней кромки крыла, что позволяет складывать консоли крыла вверх для удобства ангарного хранения и транспортирования. In the multi-purpose aircraft of the proposed design, the engine units 12 are located in the rear of the fuselage behind the passenger compartment, and their screws 14 and pylons 15 are moved outside the trailing edge of the wing, which allows folding the wing consoles up for easy hangar storage and transportation.

В салоне самолета находятся пассажирские кресла 23, в кабине экипажа кресла для датчика 24 и штурмана 25. In the cabin there are passenger seats 23, in the cockpit for the sensor 24 and the navigator 25.

Самолет имеет две двери, основную дверь 26 для посадки экипажа и пассажиров и вторую, более широкую, запасную дверь 27, расположенную в салоне, используемую только в грузовом варианте самолета или как аварийную. The aircraft has two doors, the main door 26 for boarding the crew and passengers and a second, wider, emergency door 27, located in the cabin, used only in the cargo version of the aircraft or as an emergency.

В конце салона размещены багажное отделение 28 и туалет 29, за стенкой которого находится отсек с топливными баками 30, а за ним отсек 31 с двигательными установками, оба стояка отделены от пассажирского салона герметизированными противопожарными перегородками 32 (фиг. 12 и 13). At the end of the passenger compartment there is a luggage compartment 28 and toilet 29, behind the wall of which there is a compartment with fuel tanks 30, and behind it a compartment 31 with propulsion systems, both risers are separated from the passenger compartment by sealed fire walls 32 (Figs. 12 and 13).

В зоне размещения ДУ в фюзеляже расположены левый и правый эксплуатационные люки 33, закрываемые легко открывающимися крышками 34 и замками 35, обеспечивающие свободный подход к ДУ при техническом обслуживании, ремонте и их замене (фиг. 13 и 14)
В носовой части самолета 36 размещено навигационное, радиотехническое и другое оборудование 37, необходимое для восхождения самолета, выполняющего также роль центровочного груза.
In the area of the remote control in the fuselage are the left and right service hatches 33, closed by easily opening covers 34 and locks 35, providing a free approach to the remote control during maintenance, repair and replacement (Fig. 13 and 14)
In the bow of the aircraft 36 there is navigation, radio engineering and other equipment 37 necessary for the ascension of the aircraft, which also acts as a centering load.

Кресло штурмана 25 может быть вынесено относительно рабочего места летчика 24 вперед, за пределы переднего стабилизатора 5, благодаря чему штурману может обеспечиваться свободный пространственный обзор передней полусферы, через иллюминатор 38. The seat of the navigator 25 can be moved relative to the workplace of the pilot 24 forward, outside the front stabilizer 5, so that the navigator can provide a free spatial overview of the front hemisphere, through the window 38.

Предлагаемая конструкция самолета с двигателями в фюзеляже и вынесенными винтами, размещенными на пилонах, может быть реализована на самолетах любого типа, в том числе на гидросамолетах и амфибиях. The proposed design of the aircraft with engines in the fuselage and remote propellers placed on the pylons can be implemented on any type of aircraft, including seaplanes and amphibians.

На фиг. 6 показан вариант размещения ДУ на низкоплане, на фиг. 7 - размещение ДУ на высокоплане. In FIG. 6 shows a variant of placing the remote control on a low wing; in FIG. 7 - placement of remote control on the high-wing.

Для гидросамолетов и амфибий, для которых желателен наибольший подъем винтов от воды, трансмиссионные валы 16 могут быть установлены под углом по отношению к горизонтальной плоскости (фиг. 8 и 9). For seaplanes and amphibians, for which the greatest rise of the propellers from the water is desirable, the transmission shafts 16 can be installed at an angle with respect to the horizontal plane (Fig. 8 and 9).

Посредством предлагаемой конструкции (установки винтов на пилонах) может быть достигнуто максимальное сближение винтов друг к другу, как это показано на фиг. 9, что повышает КПД винтов. By means of the proposed construction (installation of screws on the pylons), the maximum approach of the screws to each other can be achieved, as shown in FIG. 9, which increases the efficiency of the screws.

На фиг. 10 показан вариант установки винта на одномоторном самолете на вертикальном пилоне, при размещении мотора в фюзеляже. Такое размещение мотора и винта особенно выгодно для небольших одномоторных гидросамолетов и амфибий, так как эта компоновка исключает внешнюю установку мотогондолы, которая значительно увеличивает лобовое сопротивление самолета. Размещение двигателя в фюзеляже понижает центровку самолета, что крайне важно для устойчивости морских самолетов и защищает мотор от осадков: дождя, снега, града, обледенения. In FIG. 10 shows a variant of installing a propeller on a single-engine aircraft on a vertical pylon, when placing the motor in the fuselage. This arrangement of the motor and propeller is especially advantageous for small single-engine seaplanes and amphibians, since this arrangement excludes the external installation of the engine nacelle, which significantly increases the drag of the aircraft. Placing the engine in the fuselage lowers the alignment of the aircraft, which is extremely important for the stability of marine aircraft and protects the engine from precipitation: rain, snow, hail, icing.

На фиг. 14 показан вариант размещения на самолете трех двигателей 12 в фюзеляже и трех винтов 14 на пилонах 15. In FIG. 14 shows a variant of placing on a plane three engines 12 in the fuselage and three screws 14 on pylons 15.

В этом варианте два винта 14 крайних двигателей 13 устанавливаются слева и справа от оси фюзеляжа, а винт среднего двигателя 12 располагается на пилоне 15 вертикально. In this embodiment, two screws 14 of the extreme engines 13 are installed to the left and right of the axis of the fuselage, and the screw of the middle engine 12 is located vertically on the pylon 15.

Каждый винт приводится в действие от своего двигателя при помощи своей трансмиссионной передачи 16. Все три трансмиссионные передачи 18 связаны между собой механически с управляемой муфтой 22, при этом трансмиссионные валы 16 крайних двигателей связаны с управляемой муфтой 22 через промежуточные валы 21, которые при нормальной работе крайних двигателей с муфтой 22 разомкнуты. Each screw is driven from its engine by means of its transmission gear 16. All three transmission gears 18 are mechanically coupled to a controlled clutch 22, while the transmission shafts 16 of the outer motors are connected to a controlled clutch 22 through intermediate shafts 21, which during normal operation extreme motors with clutch 22 open.

Трансмиссионный вал 16 среднего двигателя 12 механически связан с муфтой 22 постоянно и приводится во вращение от редуктора 13 среднего двигателя 12. The transmission shaft 16 of the middle engine 12 is mechanically connected to the clutch 22 constantly and is driven from the gearbox 13 of the middle engine 12.

При помощи муфты 22 может быть включен в работу винт любого двигателя, остановившегося в полете. Using the clutch 22 can be included in the operation of the screw of any engine, stopped in flight.

Предлагаемая конструкция, показанная на фиг. 11, позволяет продолжать полет самолета на всех трех работающих винтах при отказе одного из двух двигателей 12 в полете на формированном режиме одного двигателя, не вышедшего из строя, обеспечивая, таким образом, тройной запас надежности ДУ. The proposed construction shown in FIG. 11 allows to continue the flight of the aircraft on all three working propellers in case of failure of one of the two engines 12 in flight on the formed mode of one engine that has not failed, thus providing a triple safety margin for the remote control.

Сближение винтов 12 на предельное расстояние друг к другу согласно конструкции, изображенной на фиг. 11, существенно повышает общую эффективность ДУ, так как воздушный поток от каждого винта 12 сливается в единый воздушный поток, не заторможенный в сопредельных областях от сметаемых плоскостей каждого винта, в котором исключаются также непроизводительные потери воздушных масс, сходящих с лопастей винтов в радиальном направлении, что увеличивает массу и энергию воздушного потока. The proximity of the screws 12 to the maximum distance to each other according to the design shown in FIG. 11, significantly increases the overall efficiency of the remote control, since the air flow from each screw 12 merges into a single air stream that is not inhibited in adjacent areas from the swept planes of each screw, which also eliminates unproductive losses of air masses coming from the rotor blades in the radial direction, which increases the mass and energy of the air flow.

Двигательная установка предлагаемой конструкции работает следующим образом. The propulsion system of the proposed design works as follows.

На двухмоторном самолете при нормальной работе двигателей каждый винт 14 приводится во вращение соответствующим двигателем 12 посредством своей трансмиссионной передачи 16. При этом левая и правая половины промежуточного вала 21 (фиг. 4) механически разомкнуты между собой управляемой муфтой 22 и каждая из них вращается самостоятельно вместе с трансмиссионным валом своего двигателя, будучи механически связанной с редуктором 13 своего двигателя. On a twin-engine aircraft, during normal operation of the engines, each screw 14 is driven into rotation by a corresponding engine 12 through its transmission 16. In this case, the left and right halves of the intermediate shaft 21 (Fig. 4) are mechanically open to each other by a controlled clutch 22 and each of them rotates independently together with the transmission shaft of its engine, being mechanically connected to the gearbox 13 of its engine.

В случае остановки одного из двигателей в полете трансмиссионный вал 16 остановившегося двигателя автоматически отключается от своего редуктора 13 и в действие включается автоматически управляемая муфта 22, которая при помощи заключенного в ней механизма соединяет между собой обе половины промежуточного вала 22, вводя этим в действие трансмиссию 16 остановившегося двигателя и его винт. If one of the engines stops in flight, the transmission shaft 16 of the stopped engine is automatically disconnected from its gearbox 13 and an automatically controlled clutch 22 is activated, which, using the mechanism enclosed in it, connects both halves of the intermediate shaft 22, thereby introducing the transmission 16 stopped engine and its screw.

Поэтому при остановке в воздухе одного, любого из двигателей в работу включаются оба винта. Therefore, when one of any of the engines stops in the air, both screws are turned on.

На трехмоторном самолете при остановке, например, одного двигателя, расположенного слева от фюзеляжа, автоматически отключается от редуктора 13 его трансмиссионный вал 21 и посредством управляющей муфты 22 обе половины промежуточного вала 21 соединяются между собой. В результате этого приводится в действие трансмиссия 21 остановившегося двигателя и его винт. On a three-engine aircraft, when, for example, one engine is located to the left of the fuselage, it is automatically disconnected from the gearbox 13 by its transmission shaft 21 and by means of a control clutch 22 both halves of the intermediate shaft 21 are interconnected. As a result of this, the transmission 21 of the stopped engine and its screw are driven.

То же самое относится к остановке правого двигателя в полете. В случае остановки среднего двигателя в полете его трансмиссионный вал 10 отключается от редуктора среднего двигателя и при помощи управляемой муфты 22 автоматически подключается к какой-либо половине промежуточного вала 21, заставляя один двигатель работать на два винта. The same applies to stopping the right engine in flight. In the event of a stop of the middle engine in flight, its transmission shaft 10 is disconnected from the gearbox of the middle engine and, using a controlled clutch 22, is automatically connected to any half of the intermediate shaft 21, forcing one engine to work on two screws.

Поэтому при остановке в полете одного двигателя на трех и даже двух двигателей самолет может продолжать полет на одном работающем двигателе при участии в работе всех трех винтов или двух винтов, по выбору, в зависимости от мощности двигателя. Therefore, when one engine stops in flight on three or even two engines, the aircraft can continue to fly on one working engine with the participation of all three screws or two screws, optionally, depending on the engine power.

Предлагаемая конструкция самолета ДУ с размещенной в фюзеляже и вынесенными винтами дает большие преимущества в повышении летно-технических и эксплуатационных показателей. The proposed design of the aircraft with a remote control located in the fuselage and external screws gives great advantages in improving flight performance and operational performance.

Сравнительный анализ эффективности самолета данной схемы с самолетом традиционной схемы с двигателями, расположенными на крыле, показывает значительное повышение аэродинамического качества самолета, увеличение скорости полета, уменьшение расхода топлива на 1 км пути, снижение взлетной массы, улучшение взлетно-посадочных характеристик и управляемости самолета. A comparative analysis of the efficiency of an aircraft of this scheme with an aircraft of a traditional scheme with engines located on the wing shows a significant increase in the aerodynamic quality of the aircraft, an increase in flight speed, a decrease in fuel consumption per 1 km of flight, a decrease in take-off mass, an improvement in take-off and landing performance and controllability of the aircraft.

Расчеты показывают, что массово-инерционные показатели самолета улучшаются по сравнению с самолетами, имеющими ДУ на крыше. Calculations show that the mass-inertial performance of the aircraft is improved compared to aircraft with remote control on the roof.

Предлагаемая конструкция самолета дает следующие технические преимущества по сравнению с самолетами известной конструкции:
- повышение аэродинамического качества самолета, улучшение летно-технических характеристик;
- уменьшение расхода топлива на 1 км пути и повышение экономичности;
- повышение эффективности крыла, уменьшение массы крыла, упрощение конструкции и технологии изготовления крыла:
- исключение из крыла элементов крепления ДУ, трубопроводов пневмогидросистемы, топливных систем, электрокабелей, элементов системы управления, контроля и индикации работы ДУ;
- повышение КПД толкающих винтов;
- устранение несимметричной тяги в случае остановки одного двигателя в полете, повышение надежности полета с одним работающим двигателем;
- упрощение систем отбора воздуха от ДУ для целей вентиляции, наддува и обогрева кабины экипажа и пассажирского салона;
- облегчение технического обслуживания самолета, упрощение контроля, ремонта и замены двигателей и его обслуживающих систем;
- улучшение массово-инерционных характеристик и улучшение управления в продольном и поперечных каналах;
- возможность установки на самолете: одного, двух, трех или более двигателей с воздушными винтами;
- конструкция обеспечивает благоприятные условия для эксплуатации в регионах с различными климатическими условиями с резким перепадом температур, исключает воздействие на ДУ механических повреждений (попадание птиц) осадков в виде снега, града, обледенения, пылевых бурь, воздействии морской среды, неблагоприятной для двигателей, установленных на гидросамолетах и амфибиях;
- конструкция обеспечивает возможность складывания консолей крыла вверх на земле для удобства ангарного хранения и транспортирования самолета.
The proposed design of the aircraft gives the following technical advantages compared with aircraft of known design:
- improving the aerodynamic quality of the aircraft, improving flight performance;
- reduced fuel consumption per 1 km of track and increased efficiency;
- improving the efficiency of the wing, reducing the mass of the wing, simplifying the design and manufacturing technology of the wing:
- exclusion from the wing of the fastening elements of the remote control, pneumohydrosystem pipelines, fuel systems, electrical cables, elements of the control system, control and indication of the remote control operation;
- increase the efficiency of pushing screws;
- elimination of asymmetric traction in the event of a single engine stopping in flight, improving flight reliability with one engine running;
- simplification of air intake systems from the remote control for ventilation, pressurization and heating of the cockpit and passenger compartment;
- facilitation of aircraft maintenance, simplification of control, repair and replacement of engines and its service systems;
- improving mass inertial characteristics and improving control in the longitudinal and transverse channels;
- the ability to install on an airplane: one, two, three or more engines with propellers;
- the design provides favorable conditions for operation in regions with different climatic conditions with a sharp temperature difference, eliminates the impact on the remote control of mechanical damage (ingress of birds) of precipitation in the form of snow, hail, icing, dust storms, exposure to the marine environment, which is unfavorable for engines installed on seaplanes and amphibians;
- the design provides the possibility of folding the wing consoles up on the ground for the convenience of hangar storage and transportation of the aircraft.

Claims (8)

1. Многоцелевой легкий самолет, содержащий фюзеляж, крыло, переднее и заднее горизонтальные оперения, вертикальное оперение и двигательные установки с винтами, отличающийся тем, что его двигательные установки (ДУ) размещены внутри фюзеляжа самолета, а их винты расположены на пилонах, установленных снаружи на фюзеляже, при этом привод к винтам осуществляется при помощи трансмиссионных передач, каждая из которых имеет трансмиссионный вал, механически соединенный с одной стороны с редуктором соответствующего двигателя, а с другой стороны с механизмом привода воздушного винта, снабженного шестернями и полувалом для крепления винта, при этом механизм привода винта заключен в металлический картер, имеющий обтекаемую форму, прочно присоединенный к пилону, а сам пилон представляет собой жесткую пустотелую конструкцию, присоединенную консолью к корпусу фюзеляжа самолета, а между редукторами двигателей проведены промежуточные валы, механически соединенные между собой в средней части при помощи управляемой муфты, при помощи которой промежуточный вал каждого двигателя может быть соединен (и разъединен) с промежуточным валом другого двигателя при его отказе в полете, чем обеспечивается работа всех установленных на самолете винтов при сохранении работоспособности хотя бы одного двигателя. 1. A multi-purpose light aircraft containing the fuselage, wing, front and rear horizontal plumage, vertical tail and propulsion systems with screws, characterized in that its propulsion systems (DU) are located inside the fuselage of the aircraft, and their screws are located on pylons mounted externally on the fuselage, while the drive to the screws is carried out using transmission gears, each of which has a transmission shaft mechanically connected on one side to the gearbox of the corresponding engine, and on the other hand the propeller drive mechanism, equipped with gears and a half shaft for attaching the screw, while the screw drive mechanism is enclosed in a streamlined metal housing, firmly attached to the pylon, and the pylon itself is a rigid hollow structure attached by a console to the aircraft fuselage body, and between engine gearboxes carried intermediate shafts mechanically interconnected in the middle part by means of a controlled clutch, by means of which the intermediate shaft of each engine could connected (and disconnected) with the intermediate shaft of another engine in case of failure in flight, which ensures the operation of all propellers installed on the aircraft while maintaining the operability of at least one engine. 2. Самолет по п.1, отличающийся тем, что пилоны подкрепляются снизу или сверху раскосами, присоединенными с одной стороны к концу пилона или картеру винта, а с другой стороны к конструкции фюзеляжа. 2. The aircraft according to claim 1, characterized in that the pylons are supported by bottom or top braces attached on one side to the end of the pylon or the crankcase of the propeller, and on the other hand to the fuselage structure. 3. Самолет по п.1, отличающийся тем, что для обеспечения штурмана-оператору полного пространственного обзора передней полусферы через передний иллюминатор кресло штурмана размещено в кабине экипажа впереди по отношению к рабочему месту летчика и вынесено за пределы переднего стабилизатора. 3. The aircraft according to claim 1, characterized in that to provide the navigator-operator with a full spatial overview of the front hemisphere through the front porthole, the navigator’s seat is located in the cockpit in front of the pilot’s workstation and is moved outside the front stabilizer. 4. Самолет по п.1, отличающийся тем, что самолет оборудован задней дверью, используемой нормально только в грузовом варианте и нештатных ситуациях. 4. The aircraft according to claim 1, characterized in that the aircraft is equipped with a rear door, which is used normally only in the cargo version and emergency situations. 5. Самолет по п.1, отличающийся тем, что в зоне размещения двигателей выполнены эксплуатационные люки, закрываемые быстро открываемым крышками на силовых замках. 5. The aircraft according to claim 1, characterized in that in the area where the engines are located, service hatches are made that are closed by quickly opening covers on power locks. 6. Самолет по п.1, отличающийся тем, что в его фюзеляже устанавливаются три двигателя с воздушными винтами, при этом два винта устанавливаются на боковых пилонах слева и справа фюзеляжа, а третий винт с трансмиссионным приводом устанавливается в верхней части фюзеляжа на вертикальном пилоне, при этом трансмиссионные передачи всех трех винтов механически связаны с управляемой муфтой, посредством которой может быть включен в работу любой винт из трех винтов в случае остановки одного двигателя в полете или включены в работу два винта при остановке в полете двух двигателей для обеспечения самолету тройного запаса надежности по двигательной установке. 6. The aircraft according to claim 1, characterized in that in its fuselage three engines are installed with propellers, while two screws are installed on the side pylons of the left and right of the fuselage, and a third propeller-mounted screw is mounted in the upper part of the fuselage on a vertical pylon, in this case, the transmission gears of all three screws are mechanically connected to a controlled clutch, by means of which any screw of three screws can be turned on in case one engine is stopped in flight or two screws are turned on while new in flight of two engines to provide the aircraft with a triple safety margin in the propulsion system. 7. Самолет по п.1, отличающийся тем, что для экономии топлива в полете на установившемся режиме один двигатель может быть переведен на режим работы на малом газе. 7. The aircraft according to claim 1, characterized in that in order to save fuel in flight at steady state, one engine can be switched to the idle mode. 8. Самолет по п. 1, отличающийся тем, что на пилонах могут быть установлены как толкающие, так и тянущие винты без изменения компоновки двигательной установки. 8. The aircraft under item 1, characterized in that the pylons can be installed as pushing and pulling screws without changing the layout of the propulsion system.
SU5067074 1992-09-11 1992-09-11 Multi-purpose light aircraft RU2111151C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5067074 RU2111151C1 (en) 1992-09-11 1992-09-11 Multi-purpose light aircraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5067074 RU2111151C1 (en) 1992-09-11 1992-09-11 Multi-purpose light aircraft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2111151C1 true RU2111151C1 (en) 1998-05-20

Family

ID=21615545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5067074 RU2111151C1 (en) 1992-09-11 1992-09-11 Multi-purpose light aircraft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2111151C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2533933C1 (en) * 2013-10-21 2014-11-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Airborne vehicle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Самолет "Piaggia P-180", "Jane's", 1988 - 1989, с.165. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2533933C1 (en) * 2013-10-21 2014-11-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Airborne vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2194596A (en) Airplane
US3559921A (en) Standing take-off and landing vehicle (a gem/stol vehicle)
EP1999016B1 (en) Convertible aircraft
US5873545A (en) Combined flying machine
EP2945863B1 (en) Aircraft landing gear and method of operating the same
US6974105B2 (en) High performance VTOL convertiplanes
EP0745045B1 (en) Propulsion system for a lighter-than-air vehicle
RU2448869C1 (en) Multipurpose multi-tiltrotor helicopter-aircraft
EP0798207A2 (en) Multi-purpose aircraft
US20120237341A1 (en) Lift and propulsion device, and heavier-than-air aircraft provided with such a device
BR112016025875B1 (en) VTOL AIRCRAFT
RU2310583C2 (en) Amphibious convertible helicopter
US3889902A (en) Helicopter comprising a plurality of lifting rotors and at least one propelling unit
EP0272822B1 (en) Aircraft propulsion
IL280432B1 (en) Air Vehicle Configurations
RU2542805C1 (en) Vtol aircraft with hybrid power plant
US3744743A (en) Helicopter power plant system
RU2264951C1 (en) Hydroconverti ground-effect craft
RU2283795C1 (en) Multi-purpose vertical takeoff and landing aircraft
EP2508401A1 (en) Combined aircraft
RU2466908C2 (en) Integrated technology of operation and production "maxinio" transport facilities: vtol electric aircraft (versions), electric aircraft units and methods of employment electric aircraft and its parts
RU2317220C1 (en) Method of forming the system of forces of flying vehicle and flying vehicle-ground-air-amphibian for realization of this method
RU2111151C1 (en) Multi-purpose light aircraft
RU2244661C2 (en) Vertical takeoff and landing flying vehicle
RU2752810C1 (en) Multi-purpose helicopter and helicopter fuel system