RU2329917C2 - "nn gordienko flying stand" flight vehicle - Google Patents

Abstract

FIELD: flight vehicle.

SUBSTANCE: flight vehicle incorporates vertical thrust propulsive devices (5), engine (4) and control rudders. Fuselage (1) has, at least, two through channels (2) below propulsive devices (5). Propulsive device (5) represents disk (6) with air intake blades (7), the said disk being fitted on shaft (8) of engine (4). Fuselage is furnished with through lengthwise channels (9) and crosswise channels (10) communicating with the vertical channel on one side and with atmosphere, on the other side. The control rudders are made as controlled flaps arranged in the aforesaid channels.

EFFECT: simpler design and higher reliability.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к летательным аппаратам тяжелее воздуха и может быть использовано в авиайионной технике.The invention relates to aircraft heavier than air and can be used in aeronautical engineering.

Известны летательные аппараты-вертолеты, содержащие фюзеляж, двигатель для привода движителя, выполненный в виде несущего винта с лопостями, хвостовой винт и рули управления (например, Б.Н.Юрьев "Аэродинамический расчет вертолетов". М., 1956 г.) (1).Known aircraft-helicopters containing the fuselage, an engine for propelling the drive, made in the form of a rotor with blades, a tail rotor and control wheels (for example, B.N. Yuryev "Aerodynamic calculation of helicopters". M., 1956) (1 )

Недостатком таких аппаратов является низкий КПД винтового движителя, его недостаточная надежность, а также малые возможности маневрирования из-за больших размеров лопастей движителя и размещения рулей управления сзади, т.е. в зоне основного воздушного потокаThe disadvantage of such devices is the low efficiency of the screw propulsion, its lack of reliability, as well as low maneuvering capabilities due to the large size of the propeller blades and the placement of the steering wheels at the rear, i.e. in the area of the main air flow

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий фюзеляж, двигатель, движитель вертикальной тяги в виде вращающегося в горизонтальной плоскости колеса, размещенного над фюзеляжем, движители горизонтальной тяги в виде винтов, размещенных по бокам фюзеляжа, рули управления, смонтированные в хвосте фюзеляжа (пат. РФ №2198113, В64С 27/20, 2003 г.) (2).Closest to the proposed one is a vertical take-off and landing apparatus containing the fuselage, an engine, a vertical thrust propulsion device in the form of a wheel rotating in the horizontal plane placed above the fuselage, horizontal thrust propellers in the form of screws placed on the sides of the fuselage, control wheels mounted in the fuselage tail (Pat. RF No. 2198113, B64C 27/20, 2003) (2).

Недостатком этого решения является сложность конструкции и низкая надежность в управлении, что делает его неприемлемым для большой авиации.The disadvantage of this solution is the design complexity and low reliability in management, which makes it unacceptable for large aircraft.

Кроме того, во всех известных аппаратах типа "Вертолет" (как (1), так и (2)), маневренность обеспечивается за счет изменения направления и величины составляющих вектора подъемной силы и наклона аппарата в продольной или поперечной плоскости, что в некоторых случаях недопустимо, например при перевозке тяжелобольных.In addition, in all known devices such as "Helicopter" (both (1) and (2)), maneuverability is ensured by changing the direction and magnitude of the components of the lift vector and the slope of the device in the longitudinal or transverse plane, which in some cases is unacceptable , for example, when transporting seriously ill patients.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции аппарата и повышение его надежности и маневренности, а также снижение, вплоть до полного исключения, продольной и поперечной качки.An object of the invention is to simplify the design of the apparatus and increase its reliability and maneuverability, as well as reduce, up to complete exclusion, longitudinal and transverse rolling.

Поставленная задача решается тем, что в летательном аппарате, содержащем фюзеляж, движитель вертикальной тяги, двигатель и рули управления, в нем в фюзеляже выполнено не менее двух сквозных вертикальных каналов, над которыми установлены движители, при этом движитель выполнен в виде закрепленного на валу двигателя диска с воздухозаборными лопатками, а также в фюзеляже выполнены сквозные горизонтальные каналы в продольном и поперечном направлении, сообщенные с вертикальным каналом с одной стороны и атмосферой - с другой, при этом рули управления выполнены в виде управляемых заслонок, установленных в этих каналах.The problem is solved in that in an aircraft containing a fuselage, a vertical thrust propulsion, an engine and steering wheels, at least two through vertical channels are made in it in the fuselage, above which the thrusters are mounted, while the thruster is made in the form of a disk fixed to the engine shaft with air intake blades, as well as in the fuselage, through horizontal channels are made in the longitudinal and transverse directions, communicated with the vertical channel on the one hand and the atmosphere on the other, while the steering wheels claimed are in the form of controlled valves installed in these channels.

Новая совокупность признаков обеспечивает, во-первых, упрощение конструкции, т.к. аппарат содержит только движители вертикальной тяги, в горизонтальная тяга создается в горизонтальных каналах посредством управляемых заслонок. Кроме того, упрощается и повышается надежность управления аппаратом.A new set of features provides, firstly, a simplification of the design, because the apparatus contains only thrusters of vertical thrust; horizontal thrust is created in horizontal channels by means of controlled dampers. In addition, the control reliability of the apparatus is simplified and increased.

Вертикальный канал является аэродинамической трубой, в которой создается мощный воздушный поток от движителя. Горизонтальные каналы сообщены с вертикальным для отбора мощности ее воздушного потока и с атмосферой для создания реактивной силы, при этом величина и направление этой силы регулируются посредством управляемых заслонок, что исключает наклоны аппарата при маневрировании.The vertical channel is a wind tunnel in which a powerful air stream from the propulsion is created. The horizontal channels are in communication with the vertical one to take off the power of its air flow and with the atmosphere to create a reactive force, while the magnitude and direction of this force are controlled by controlled dampers, which eliminates the tilting of the device during maneuvering.

Новым является также то, что диски движителей кинематически связаны между собой, что обеспечивает синхронное изменение давления в их аэродинамических полостях, т.е.более стабильное управление аппаратом. Кроме того, это повышает надежность аппарата за счет обеспечения синхронной работы всех движителей при аварийном или техническом отключении одного из них.Also new is the fact that the drives of the propellers are kinematically connected with each other, which provides a synchronous change in pressure in their aerodynamic cavities, i.e., more stable control of the apparatus. In addition, this increases the reliability of the device by ensuring the synchronous operation of all propulsors during an emergency or technical shutdown of one of them.

Новым является также то, что летательный аппарат дополнительно снабжен платформой, смонтированной над движителями, при этом свободные концы валов этих движителей закреплены, с возможностью вращения, в этой платформе. Это, во-первых, повышает надежность работы привода, во-вторых, защищает движители от возможных повреждений, в-третьих, расширяет технологические возможности аппарата и увеличивает его грузовместимость за счет возможности крепления на платформе дополнительного оборудования или груза.It is also new that the aircraft is additionally equipped with a platform mounted above the propulsors, while the free ends of the shafts of these propulsors are fixed, with the possibility of rotation, in this platform. This, firstly, increases the reliability of the drive, secondly, protects the movers from possible damage, thirdly, expands the technological capabilities of the device and increases its cargo capacity due to the possibility of mounting additional equipment or cargo on the platform.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где:The invention is illustrated in the drawing, where:

на фиг.1 схематично показан предлагаемый аппарат, продольный разрез,figure 1 schematically shows the proposed apparatus, a longitudinal section,

на фиг.2 - то же, вид сверху.figure 2 is the same, a top view.

Летательный аппарат "Турболет" содержит фюзеляж 1, в котором выполнено не менее двух сквозных вертикальных каналов 2, являющихся по сути аэродинамической трубой. В каждом канале 2 на раме 3 установлен двигатель 4, а над каналом - движитель 5, выполненный в виде диска 6 с воздухозаборными лопатками 7, закрепленного на выходном валу 8 двигателя. В фюзеляже 1 выполнены также сквозные горизонтальные каналы, продольные 9 и поперечные 10, сообщенные с каналом 2, с одной стороны, и атмосферой, с другой стороны, через управляемые заслонки-рули 11, смонтированные в этих каналах. Для повышения маневренности аппарата в канале 2 могут быть установлены дополнительные рули управления 12.Aircraft "Turbolet" contains a fuselage 1, in which at least two through vertical channels 2 are made, which are essentially a wind tunnel. In each channel 2, on the frame 3, an engine 4 is installed, and above the channel is a mover 5, made in the form of a disk 6 with air intake blades 7, mounted on the output shaft 8 of the engine. The fuselage 1 also has through horizontal channels, longitudinal 9 and transverse 10, communicated with channel 2, on the one hand, and the atmosphere, on the other hand, through controlled shutter-wheels 11 mounted in these channels. To increase the maneuverability of the apparatus in the channel 2 can be installed additional control wheels 12.

Диски 6 могут быть кинематически связаны между собой, например, посредством зубчатой передачи (не показано).The disks 6 can be kinematically connected to each other, for example, by means of a gear transmission (not shown).

Над движителями 5 смонтирована платформа 13, в которой закреплены свободные концы валов 8, через подшипники 14.Above the movers 5, a platform 13 is mounted, in which the free ends of the shafts 8 are fixed, through bearings 14.

Летательный аппарат работает следующим образом. The aircraft operates as follows.

Для вертикального взлета запускают двигатели 4, приводящие во вращение движители 5, лопатки 7 нагнетают атмосферный воздух в канал 2 - аэродинамическую трубу, в которой создается воздушный поток высокого давления, в результате чего образуется реактивная тяга, направленная вертикально вверх. Движители 5 вращаются в противоположных направлениях.For a vertical take-off, engines 4 are started, which drive the engines 5, the blades 7 pump atmospheric air into the channel 2, the wind tunnel, in which a high-pressure air stream is generated, resulting in a jet thrust directed vertically upward. Movers 5 rotate in opposite directions.

Для спуска сбрасывают обороты двигателя 4, соответственно движителя 5, в результате снижается (до нуля) интенсивность воздушного потока и соответственно реактивная тяга.For descent, the revolutions of the engine 4, respectively, of the propulsion unit 5 are reset, as a result, the air flow intensity and, accordingly, the jet propulsion are reduced (to zero).

Для горизонтального перемещения аппарата открывают заслонки 11 на одном из продольных горизонтальных каналов 9, заднем при движении вперед, или переднем, при движении назад, в результате чего в этот канал поступает поток воздуха из аэродинамической трубы 2, обеспечивается истечение этого потока в атмосферу и реактивная тяга в заданном направлении.For horizontal movement of the apparatus, the shutters 11 are opened on one of the longitudinal horizontal channels 9, rear when moving forward or front, when moving backward, as a result of which air flows from the wind tunnel 2 into this channel, and this flow to the atmosphere and jet thrust in a given direction.

Для маневрирования аппарата заслонки 11, установленные в каналах 9 и 10, а также при необходимости рули 12, поворачивают на заданный угол (например через компьютер), изменяя силу потока и вектор тяги.To maneuver the apparatus, the shutters 11 installed in the channels 9 and 10, and also, if necessary, the rudders 12, are turned by a predetermined angle (for example, through a computer), changing the flow force and the thrust vector.

Claims (3)

1. Летательный аппарат, содержащий фюзеляж, движитель вертикальной тяги, двигатель и рули управления, отличающийся тем, что в фюзеляже выполнено не менее двух сквозных вертикальных каналов, над которыми установлены движители, при этом движитель выполнен в виде закрепленного на валу двигателя диска с воздухозаборными лопатками, а также в фюзеляже выполнены сквозные горизонтальные каналы в продольном и поперечном направлении, сообщенные с вертикальным каналом с одной стороны и атмосферой - с другой, при этом рули управления выполнены в виде управляемых заслонок, установленных в этих каналах.1. Aircraft comprising a fuselage, a vertical thrust propulsion, an engine and control wheels, wherein the fuselage has at least two through vertical channels over which the thrusters are mounted, the thruster being made in the form of a disk with air intake blades fixed to the motor shaft , as well as in the fuselage, through horizontal channels are made in the longitudinal and transverse directions, communicated with the vertical channel on the one hand and the atmosphere on the other, while the steering wheels are made in the form e controlled dampers installed in these channels. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что диски движителей кинематически связаны между собой.2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the disks of the movers are kinematically connected. 3. Аппарат по п.1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен платформой, смонтированной над движителями, при этом свободные концы упомянутых валов закреплены, с возможностью вращения, в этой платформе.3. The apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it is additionally equipped with a platform mounted above the propulsors, while the free ends of the said shafts are fixed, with the possibility of rotation, in this platform.

Images