RU2417922C2 - Винтокрылый летательный аппарат - Google Patents
Винтокрылый летательный аппарат Download PDFInfo
- Publication number
- RU2417922C2 RU2417922C2 RU2009117369/11A RU2009117369A RU2417922C2 RU 2417922 C2 RU2417922 C2 RU 2417922C2 RU 2009117369/11 A RU2009117369/11 A RU 2009117369/11A RU 2009117369 A RU2009117369 A RU 2009117369A RU 2417922 C2 RU2417922 C2 RU 2417922C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotors
- tail boom
- moving
- blades
- hinge
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к области самолетов и вертолетов, в частности к воздушным винтам и системам управления полетом. Винтокрылый летательный аппарат по первому варианту имеет два несущих винта с противоположным направлением вращения лопастей. Пара движущих соосных вращающихся в противоположных направлениях винтов с независимыми друг от друга изменяемыми углами атаки лопастей от положительного до отрицательного и независимо изменяемыми скоростями вращения каждого из движущих винтов размещены на подвижной части хвостовой балки, соединенной с основной частью хвостовой балки шарниром с двумя осями вращения, позволяющим поворачивать толкающие винты вверх-вниз и вправо-влево относительно самой хвостовой балки. Винтокрылый летательный аппарат по второму варианту имеет два несущих винта с противоположным направлением вращения лопастей. Пара движущих соосных вращающихся в противоположных направлениях винтов с независимыми друг от друга изменяемыми углами атаки лопастей от положительного до отрицательного и независимо изменяемыми скоростями вращения каждого из движущих винтов размещены на подвижной части хвостовой балки, соединенной с основной частью хвостовой балки шарниром. Единственная ось шарнира закреплена под углом к основной части хвостовой балки летательного аппарата и под углом к подвижной части с движущими винтами таким образом, что ось вращения движущих винтов может описывать фигуру в виде конуса с вершиной, приходящейся на шарнирный узел, и в одном из положений параллельна продольной оси летательного аппарата. Достигается улучшение маневренности винтокрылого летательного аппарата. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Предлагаемая группа изобретений относится к области самолетов и вертолетов, в частности воздушных винтов и систем управления полетом.
Известны различные аэродинамические схемы вертолетов: одновинтовые с рулевым винтом, одновинтовые со струйной системой управления, двухвинтовые продольной схемы, двухвинтовые поперечной схемы, двухвинтовые соосной схемы, двухвинтовые с перекрещивающимися плоскостями роторов, конвертопланы, винтокрылы. Технологический предел скорости вертолетов определяется разницей в скорости движения наступающих и отступающих лопастей несущего винта. У винтокрылых летательных аппаратов с двумя соосными несущими винтами этот недостаток компенсируется вращением роторов в противоположных направлениях, однако необходимость создания одними и теми же винтами вертикальной подъемной силы и горизонтальной тяги является ограничивающим фактором увеличения скорости полета. Для преодоления этих ограничений создавались летательные аппараты с двумя несущими винтами и двумя ("Камов" Ка-22) или одним (Sikorsky X2) толкающими винтами. Источник: журнал "Популярная механика" Август 2008 года, "Вертолет с толкающим винтом". Общим для современных винтокрылых летательных аппаратов с толкающими винтами является принцип управления полетом с помощью автомата перекоса несущих винтов, изменением тяги толкающих винтов и аэродинамических плоскостей хвостового оперения.
Целью предлагаемого изобретения является увеличение маневренности летательного винтокрылого аппарата с толкающими винтами при сохранении высоких скоростных качеств аппаратов такой схемы.
Поставленная цель достигается управлением вектором тяги вращающихся в противоположных направлениях соосных хвостовых движущих винтов за счет размещения их на подвижной части хвостовой балки, шарнирно закрепленной на основной части хвостовой балки винтокрылого летательного аппарата, изменением углов атаки лопастей хвостовых движущих винтов раздельно для каждого винта в широких пределах и регулированием скоростей вращения движущих винтов раздельно для каждого винта.
Предлагаемые движущие винты устроены следующим образом.
Пара соосных винтов с противоположными направлениями вращения располагаются на подвижной концевой части хвостовой балки, соединенной шарниром с основной частью хвостовой балки летательного аппарата (Фигура 1) таким образом, что подвижная часть с движущими винтами может отклоняться от оси хвостовой балки вверх-вниз вокруг поперечной оси 1 шарнира и вправо-влево относительно вертикальной оси 2 шарнира на углы до 90° от продольной оси летательного аппарата. Таким образом может быть осуществлено эффективное управление летательным аппаратом по курсу и тангажу. Управление скоростью и направлением полета осуществляется путем изменения углов атаки лопастей движущих хвостовых винтов от положительных (обеспечивающих тягу вперед) до отрицательных, что обеспечивает летательному аппарату движение как вперед, так и в обратном направлении. Управление креном осуществляется за счет разницы скоростей вращения движущих винтов, когда винт одного направления вращения вращается со скоростью, отличной от скорости вращения другого, или способом, когда лопасти одного из движущих винтов приводятся в такое положение, что плоскости лопастей образуют угол, приближающийся к 90° к плоскости вращения, создавая вращательный момент и наклоняя весь летательный аппарат относительно его продольной оси в сторону, противоположную направлению вращения винта, осуществляющего кренение.
Вариантом конструкции движущих винтов является конструкция с шарнирным узлом хвостовой балки с единственной осью вращения, которая расположена в срединной плоскости летательного аппарата под углом к продольной оси основной части хвостовой балки и одновременно под углом к оси вращения движущих хвостовых винтов (Фигура 2). При этом варианте пара соосных винтов с противоположными направлениями вращения располагается на подвижной концевой части хвостовой балки, которая может вращаться вокруг оси 3, закрепленной под углом к оси основной части хвостовой балки летательного аппарата таким образом, что вращающаяся на этой оси подвижная часть с движущими винтами может описывать конус с вершиной на шарнирном узле хвостовой балки. В маршевом положении подвижный узел с движущими винтами является продолжением хвостовой балки и тяга винтов направлена вдоль продольной оси летательного аппарата, обеспечивая максимальную крейсерскую скорость. При вращении подвижной части с движущими винтами по часовой или против часовой стрелки вектор тяги движущих винтов отклоняется вправо или влево и по вертикали, обеспечивая необходимые для маневрирования крены и тангажи. Раздельное управление скоростями вращения движущих винтов и управление в пределах до 180° углами атаки лопастей этих винтов обеспечивают летательному аппарату возможность двигаться как вперед, так и в обратном направлении и осуществлять кренение при маневрировании способами, описанными выше.
Технически разнонаправленное вращение движущих винтов с разными угловыми скоростями для каждого из них может быть реализовано с помощью тяговых электродвигателей, расположенных в подвижной части хвостовой балки и вращающих движущие винты. Управление углами атаки лопастей каждого из винтов также осуществляется с помощью отдельных электродвигателей через редукторы.
Предлагаемая конструкция движущих винтов для винтокрылого летательного аппарата позволит обеспечить следующие технические преимущества.
1. Перенос функций управления полетом с несущих винтов на движущие позволяет упростить конструкцию несущих винтов за счет упразднения автомата перекоса лопастей несущих винтов и повысить тем самым надежность всего летательного аппарата.
2. Перенос функции обеспечения горизонтальной тяги с несущих винтов на движущие увеличивает КПД несущих винтов и скорость полета винтокрылого летательного аппарата.
3. Маневренность винтокрылого летательного аппарата за счет изменения вектора тяги движущих винтов в различных направлениях и раздельного изменения углов атаки лопастей движущих винтов в широких пределах значительно увеличивается в динамике и при висении в воздухе, что может быть особенно ценно в боевых условиях.
4. Соосная схема размещения движущих винтов позволяет компенсировать отрицательные вращательные и гироскопические моменты при маневрах в разные стороны, присущие схемам с одним хвостовым винтом.
Claims (2)
1. Винтокрылый летательный аппарат, имеющий два несущих винта с противоположным направлением вращения лопастей, отличающийся тем, что пара движущих соосных вращающихся в противоположных направлениях винтов с независимыми друг от друга изменяемыми углами атаки лопастей от положительного до отрицательного и независимо изменяемыми скоростями вращения каждого из движущих винтов размещена на подвижной части хвостовой балки, соединенной с основной частью хвостовой балки шарниром с двумя осями вращения, позволяющим поворачивать толкающие винты вверх-вниз и вправо-влево относительно самой хвостовой балки.
2. Винтокрылый летательный аппарат, имеющий два несущих винта с противоположным направлением вращения лопастей, отличающийся тем, что пара движущих соосных вращающихся в противоположных направлениях винтов с независимыми друг от друга изменяемыми углами атаки лопастей от положительного до отрицательного и независимо изменяемыми скоростями вращения каждого из движущих винтов размещена на подвижной части хвостовой балки, соединенной с основной частью хвостовой балки шарниром, единственная ось которого закреплена под углом к основной части хвостовой балки летательного аппарата и под углом к подвижной части с движущими винтами таким образом, что ось вращения движущих винтов может описывать фигуру в виде конуса с вершиной, приходящейся на шарнирный узел, а также может быть параллельна продольной оси летательного аппарата.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009117369/11A RU2417922C2 (ru) | 2009-05-06 | 2009-05-06 | Винтокрылый летательный аппарат |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009117369/11A RU2417922C2 (ru) | 2009-05-06 | 2009-05-06 | Винтокрылый летательный аппарат |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009117369A RU2009117369A (ru) | 2010-11-20 |
RU2417922C2 true RU2417922C2 (ru) | 2011-05-10 |
Family
ID=44057998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009117369/11A RU2417922C2 (ru) | 2009-05-06 | 2009-05-06 | Винтокрылый летательный аппарат |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2417922C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015012081A1 (de) | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Alexander Degtjarew | Die Luftschraube. |
DE102015012084A1 (de) | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Alexander Degtjarew | Die Luftschraube mit zwei universellen selbstzentrierten Systemen |
RU185205U1 (ru) * | 2018-09-12 | 2018-11-26 | Михаил Михайлович Дейкун | Беспилотный летательный аппарат |
RU215197U1 (ru) * | 2022-10-18 | 2022-12-02 | Сергей Александрович Мосиенко | Беспилотный скоростной винтокрыл |
-
2009
- 2009-05-06 RU RU2009117369/11A patent/RU2417922C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015012081A1 (de) | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Alexander Degtjarew | Die Luftschraube. |
DE102015012084A1 (de) | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Alexander Degtjarew | Die Luftschraube mit zwei universellen selbstzentrierten Systemen |
RU185205U1 (ru) * | 2018-09-12 | 2018-11-26 | Михаил Михайлович Дейкун | Беспилотный летательный аппарат |
RU215197U1 (ru) * | 2022-10-18 | 2022-12-02 | Сергей Александрович Мосиенко | Беспилотный скоростной винтокрыл |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009117369A (ru) | 2010-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11174016B2 (en) | Compound rotorcraft with propeller | |
CN106915457B (zh) | 一种上下旋翼倾斜器平行度可变的共轴式直升机操纵*** | |
US8256704B2 (en) | Vertical/short take-off and landing aircraft | |
EP3188966B1 (en) | Tilt winged multi rotor | |
KR101731010B1 (ko) | 양력과 병진운동 추진력을 제공하는 회전날개 항공기용 안티토크 테일 로터 | |
RU2563921C1 (ru) | Винтокрылый летательный аппарат с вертикальным взлетом | |
US9296477B1 (en) | Multi-rotor helicopter | |
CN205098474U (zh) | 具有垂直起降功能的涵道式倾转飞行器 | |
WO2016109408A4 (en) | Rotary wing vtol with fixed wing forward flight mode | |
IL273314B2 (en) | A wing tilt actuation system for electric vertical take-off and landing (VTOL) aircraft | |
US20170174342A1 (en) | Vertical Takeoff Aircraft and Method | |
US20120256042A1 (en) | Helicopter with cycloidal rotor system | |
US20110001020A1 (en) | Quad tilt rotor aerial vehicle with stoppable rotors | |
NO322196B1 (no) | Hybrid luftfartoy | |
WO2013098736A2 (en) | A four-rotor helicopter | |
US3921939A (en) | Directional control system for helicopters | |
CN109515704B (zh) | 基于摆线桨技术的涵道卷流旋翼飞行器 | |
US10836482B2 (en) | Rotorcraft having a rotary wing and at least two propellers, and a method applied by the rotorcraft | |
CN103832583A (zh) | 一种带有升力平衡风扇的可以倾斜旋翼的飞机 | |
KR101755278B1 (ko) | 하이브리드 프로펠러 장치를 구비하는 고정익 수직 이착륙 무인기 | |
CN106697282A (zh) | 具有垂直起降功能的涵道式倾转飞行器 | |
CN105059537A (zh) | 无人机 | |
RU2417922C2 (ru) | Винтокрылый летательный аппарат | |
CN105667782A (zh) | 一种复合式垂直起降飞行器 | |
KR100938547B1 (ko) | 틸트-덕트 비행체 및 상기 비행체의 자세제어 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180507 |