RU2284280C1 - Vertical takeoff and landing aircraft - Google Patents
Vertical takeoff and landing aircraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2284280C1 RU2284280C1 RU2005111482A RU2005111482A RU2284280C1 RU 2284280 C1 RU2284280 C1 RU 2284280C1 RU 2005111482 A RU2005111482 A RU 2005111482A RU 2005111482 A RU2005111482 A RU 2005111482A RU 2284280 C1 RU2284280 C1 RU 2284280C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- fuselage
- fan
- flaps
- tail
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
- B64C29/0008—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
- B64C29/0016—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers
- B64C29/0025—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers the propellers being fixed relative to the fuselage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиационной технике, а именно к самолетам вертикального взлета и посадки.The invention relates to aircraft, in particular to aircraft of vertical take-off and landing.
Известно несколько конструкций самолетов вертикального взлета и посадки (СВВП). Одним из возможных вариантов конструкции СВВП является схема с поворотной винтомоторной группой, реализованная, например, в проекте V-22 "Оспри" фирм "Белл" и "Боинг-Вертол". Реализация данной схемы требует принятия дорогостоящих мер по обеспечению ее надежности, поскольку любой отказ может иметь катастрофические последствия. Конструкция имеет агрегаты, не используемые в горизонтальном полете, что снижает основные параметры машины. Диаметр винта в режиме горизонтального полета является избыточным. Это снижает скорость полета и экономичность. Обеспечение управляемости на переходных режимах полета требует принятия специальных мер.Several designs of vertical take-off and landing aircraft (VTOL) are known. One of the possible design options for the VTOL aircraft is a scheme with a rotary rotor-motor group, implemented, for example, in the V-22 Osprey project of Bell and Boeing Vertol firms. The implementation of this scheme requires the adoption of costly measures to ensure its reliability, since any failure can have disastrous consequences. The design has units that are not used in horizontal flight, which reduces the basic parameters of the machine. The propeller diameter in horizontal flight mode is excessive. This reduces flight speed and economy. Ensuring controllability in transient flight modes requires special measures.
Более простой схемой является вариант с неподвижно установленным двигателем, от которого осуществляется привод на винты, обеспечивающий вертикальную тягу в режиме взлета и посадки, а также привод на маршевые винты, используемые в горизонтальном полете (Патент РФ №2012512, МПК В 64 С 29/00, 1994 г.). Однако аппараты по подобным схемам также имеют сложные приводы, что снижает как весовую отдачу, так и надежность машины.A simpler scheme is the version with the engine fixedly mounted, from which a screw drive is used to provide vertical thrust in take-off and landing mode, as well as a propeller for marching screws used in horizontal flight (RF Patent No. 20152512, IPC B 64 C 29/00 , 1994). However, the devices according to similar schemes also have complex drives, which reduces both the weight return and the reliability of the machine.
Предлагаемое изобретение решает задачу упрощения схемы привода и повышения весовой эффективности.The present invention solves the problem of simplifying the drive circuit and increasing weight efficiency.
Технический результат достигается тем, что в самолете вертикального взлета и посадки, содержащем носовую, центральную и хвостовую части фюзеляжа, крыло, вертикальное оперение, подъемно-маршевый вентилятор, силовую установку, включающую двигатель и редуктор, подъемно-маршевый вентилятор, установленный в центральной части фюзеляжа, представляет собой комбинированный ротор, содержащий элементы осевого и радиального вентиляторов, выполненный в виде колеса, состоящего из лопастей, закрепленных в ступице, и дисков, между которыми расположены лопатки, а в хвостовой части фюзеляжа расположен проточный канал, в котором размещены неповоротные лопатки и поворотные лопатки и щитки, причем поворотные щитки установлены с возможностью выполнения функции тормозных щитков, при этом радиальный вентилятор для создания горизонтальной тяги осуществляет перемещение воздуха в ограниченном секторе окружности корпуса вентилятора, а лопасти колеса осевого вентилятора выполнены неподвижными; кроме того, лопасти колеса осевого вентилятора выполнены поворотными, а также выполнены с автоматом перекоса.The technical result is achieved by the fact that in a vertical take-off and landing aircraft containing the nose, center and tail of the fuselage, wing, vertical tail, lift-march fan, power plant including an engine and gearbox, lift-march fan installed in the central part of the fuselage , is a combined rotor containing elements of axial and radial fans, made in the form of a wheel, consisting of blades fixed in the hub, and disks, between which are located s blades, and in the rear part of the fuselage there is a flow channel in which fixed blades and rotary blades and shields are located, and the rotary shields are installed with the possibility of performing the function of brake flaps, while the radial fan for moving horizontal traction carries out air movement in a limited sector of the body circumference a fan, and the axial fan wheel blades are fixed; in addition, the axial fan wheel blades are made rotary, and also are made with a swash plate.
На фиг.1 - общий вид самолета спереди;Figure 1 - General view of the aircraft from the front;
на фиг.2 - продольный разрез самолета по А-А;figure 2 is a longitudinal section of an airplane along AA;
на фиг.3 - комбинированный ротор, вид сбоку;figure 3 is a combined rotor, side view;
на фиг.4 - то же, вид сверху;figure 4 is the same, a top view;
на фиг.5 - схема движения потока воздуха для создания горизонтальной тяги;figure 5 - diagram of the movement of the air flow to create horizontal traction;
на фиг.6 - схема работы элементов управления при вертикальном взлете;6 is a diagram of the operation of the controls during vertical take-off;
на фиг.7 - то же, при горизонтальном полете;Fig.7 is the same for horizontal flight;
на фиг.8 - то же, при переходном режиме.Fig.8 is the same in transition mode.
Самолет содержит носовую, центральную и хвостовую части 1, 2, 3 фюзеляжа 4, крыло 5, вертикальное оперение 6, комбинированный ротор 7, силовую установку, включающую двигатель 8 и редуктор 9.The plane contains the nose, center and
Комбинированный ротор 7 предназначен для создания вертикальной и горизонтальной тяги, установлен в центральной части 2 фюзеляжа 4, содержит элементы осевого и радиального вентиляторов 10, 11, представляет собой колесо, состоящее из лопастей 12, закрепленных в ступице 13, и дисков 14, 15, между которыми расположены лопасти 16. При этом лопасти 12 колеса осевого вентилятора 10 выполнены неподвижными. При этом лопасти 12 колеса осевого вентилятора 10 выполнены поворотными. При этом лопасти 12 колеса осевого вентилятора 10 выполнены с автоматом перекоса.The combined
Комбинированный ротор 7 приводится во вращение через редуктор 9 от двигателя 8. Под комбинированным ротором 7 установлены поворотные лопатки, образующие жалюзи 17, которые управляют направлением и закручиванием воздушного потока.The combined
В хвостовой части 3 фюзеляжа 4 расположен проточный канал 18, в котором размещены неповоротные лопатки 19, 20, и поворотные лопатки 21 и щитки 22, 23, предназначенные для регулировки потока воздуха, направляемого на создание горизонтальной тяги. Для создания горизонтальной тяги перемещение воздуха осуществляется радиальным вентилятором 11 только в ограниченном секторе А окружности корпуса вентилятора 11, расположенного в проточном канале 18. Вне сектора А проходное сечение перекрыто и перемещение воздуха не осуществляется.In the
Лопатки 19, 20 образуют спрямляющий аппарат и разворачивают поток воздуха параллельно продольной оси самолета. Поворотные лопатки 21 изменяют направление вектора тяги в горизонтальной плоскости. Поворотные щитки 22, 23 изменяют входное сечение потока и направление тяги в вертикальной плоскости, а также имеют возможность выполнять функцию горизонтального хвостового оперения и функцию тормозных щитков.The
Самолет выполнен по схеме "бесхвостовки" или "утки".The aircraft is made according to the "tailless" or "duck" scheme.
Центр тяжести самолета расположен в зоне оси комбинированного ротора.The center of gravity of the aircraft is located in the zone of the axis of the combined rotor.
Работа элементов управления на основных режимах осуществляется следующим образом.The operation of controls in the main modes is as follows.
При вертикальном взлете щитки 22, 23 закрыты, жалюзи 17 открыты. Комбинированный ротор создает вертикальную тягу. Взлет осуществляют на полной мощности двигателя.When the vertical take-
В горизонтальном полете жалюзи 17 закрыты. Щитки 22, 23 полностью или частично открыты. Весь поток воздуха направлен на создание горизонтальной тяги. Для уменьшения потерь на вихреобразование рабочие лопасти 12 колеса комбинированного потока ротора 7 установлены на нулевой угол атаки. Применение жалюзи 17 целесообразно для высокой скорости полета. Это исключает встречу лопастей 12 колеса осевого вентилятора 10 с набегающим потоком воздуха на сверхзвуковой скорости. При ограниченных скоростях полета жалюзи 17 можно не применять, а использовать комбинированный ротор 7 по принципу вертолетного - с автоматом перекоса. Уравновешивание реактивного момента осуществляется аэродинамическими рулями. Воздух к аэродинамическим рулям подводится от комбинированного ротора 7. Несимметричное прикрытие жалюзи 17 позволяет производить крен и скольжение самолета вправо-влево, вперед-назад. После набора определенной высоты щитки 22, 23 приоткрываются. Регулировка мощности, расходуемой на горизонтальную тягу, производится поворотом щитков 22, 23. Поворотные лопатки 21 обеспечивают управление самолета по курсу на режимах полета, когда эффективность вертикального оперения 6 недостаточна. Совместная работа лопаток 21 и щитков 22, 23 создает изменяемый вектор тяги, что обеспечивает повышенную маневренность.In horizontal flight, the
Переходной режим. Жалюзи 17 и щитки 22, 23 частично открыты. Часть мощности используется на создание вертикальной тяги, часть на создание горизонтальной тяги, причем комбинированный ротор создает как вертикальную, таки горизонтальную тягу.Transient mode. The
Каналы обеспечения и управления вертикальной и горизонтальной тягой обладают относительной независимостью, что облегчает управление и делает возможным взлет, посадку и полет на переходных режимах даже при ручном управлении.The vertical and horizontal thrust support and control channels have relative independence, which facilitates control and makes it possible to take off, land and fly in transition modes even with manual control.
Самолет может производить взлет и посадку "по-самолетному".The aircraft can take off and land "in the plane."
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005111482A RU2284280C1 (en) | 2005-04-18 | 2005-04-18 | Vertical takeoff and landing aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005111482A RU2284280C1 (en) | 2005-04-18 | 2005-04-18 | Vertical takeoff and landing aircraft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2284280C1 true RU2284280C1 (en) | 2006-09-27 |
Family
ID=37436470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005111482A RU2284280C1 (en) | 2005-04-18 | 2005-04-18 | Vertical takeoff and landing aircraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2284280C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2494924C1 (en) * | 2012-07-20 | 2013-10-10 | Леонид Васильевич Носачев | Helicopter |
RU2523928C2 (en) * | 2009-02-27 | 2014-07-27 | Снекма | Fan blades with variable pitch angle |
RU2572980C1 (en) * | 2014-08-12 | 2016-01-20 | Виктор Андреевич Гапека | Turbodisc |
RU2740615C1 (en) * | 2019-07-29 | 2021-01-15 | Юрий Викторович Ларкин | Drone |
RU2813611C1 (en) * | 2023-03-23 | 2024-02-13 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Unmanned aerial vehicle |
-
2005
- 2005-04-18 RU RU2005111482A patent/RU2284280C1/en active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2523928C2 (en) * | 2009-02-27 | 2014-07-27 | Снекма | Fan blades with variable pitch angle |
RU2494924C1 (en) * | 2012-07-20 | 2013-10-10 | Леонид Васильевич Носачев | Helicopter |
RU2572980C1 (en) * | 2014-08-12 | 2016-01-20 | Виктор Андреевич Гапека | Turbodisc |
RU2740615C1 (en) * | 2019-07-29 | 2021-01-15 | Юрий Викторович Ларкин | Drone |
RU2813611C1 (en) * | 2023-03-23 | 2024-02-13 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Unmanned aerial vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106988926B (en) | Whirlpool axis turbofan combined cycle engine | |
US9409643B2 (en) | Helicopter with cross-flow fan | |
US6050520A (en) | Vertical take off and landing aircraft | |
CN107672802B (en) | Slotted duct type rotor wing aircraft with rolling flow | |
US20120104153A1 (en) | Gyroplane prerotation by compressed air | |
US20120111994A1 (en) | Cross-flow fan propulsion system | |
EP3584162B1 (en) | Propulsors and methods of directing a fluid stream in a propulsor | |
US20150246725A1 (en) | Propulsive tail propeller assembly or tail duct fan assembly with cyclic and collective control and/or a method of thrust vectoring for aircraft maneuvering and for helicoptor single rotor head anti torque | |
US8851415B1 (en) | Magnetic aerodynamic generation lift integrated flight technology with joint electric thrust | |
US6113029A (en) | Aircraft capable of hovering and conventional flight | |
CN109515704B (en) | Ducted plume rotorcraft based on cycloidal propeller technology | |
CN112443423B (en) | Jet propulsion power system of air-driven ducted fan | |
CN103935517A (en) | Aircraft | |
US5895011A (en) | Turbine airfoil lifting device | |
RU2518143C2 (en) | Vertical take-off and landing aircraft | |
CN109878704A (en) | It is a kind of based on circulation control principle without rudder face aircraft | |
RU2284280C1 (en) | Vertical takeoff and landing aircraft | |
CN206694149U (en) | Whirlpool axle turbofan combined cycle engine | |
RU2151717C1 (en) | Flying saucer | |
WO2009068835A1 (en) | Static wing for an aircraft | |
GB2438848A (en) | Static wing for an aircraft | |
GB2601209A (en) | Electrically powered fan engine | |
US20120199692A1 (en) | Reactive drive rotor head with external swashplate | |
RU2212358C1 (en) | Flying vehicle | |
CN106364665A (en) | Flight power system and flight vehicle |