RU2651013C1 - Helicopter rotor - Google Patents

Abstract

FIELD: aircraft engineering.

SUBSTANCE: invention relates to rotors for helicopters. Helicopter rotor contains a vertical shaft on which a multi-blade disc wheel with inner and outer shells is fastened, with blades in between, equal to the length of the outer shell in meters. Blades are made of a disk plane 2…4 mm thick by the method of cutting out their contours with a subsequent bending towards the air flow with mechanical rotation of the disk wheel.

EFFECT: invention is aimed at increasing the windage area.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветродвигателям с вертикальной осью вращения ветроколеса, и может быть использовано в вертолетостроении в качестве несущего винта вертолетов различного назначения и взлетной массы (конструкции Камова, Миля и др.).The invention relates to wind energy, in particular to wind turbines with a vertical axis of rotation of the wind wheel, and can be used in helicopter industry as the main rotor of helicopters for various purposes and take-off weight (Kamov, Mil design, etc.).

Известен воздушный винт вертолета, содержащий вертикальный вал, закрепленное на нем многолопастное колесо (несущий винт). Недостатком данного колеса является то, что в нем недостаточная площадь лопастей в периферийной зоне и низкая парусность.Known propeller helicopter containing a vertical shaft mounted on it a multi-blade wheel (rotor). The disadvantage of this wheel is that there is insufficient blade area in the peripheral zone and low windage.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение парусности вертолета за счет увеличения количества лопастей, их площади и геометрического заполнения ометаемой площади несущего винта для снижения тяжести последствий при аварийных падениях вертолета.The technical task of the present invention is to increase the helicopter windage by increasing the number of blades, their area and geometric filling of the swept area of the main rotor to reduce the severity of the consequences of emergency helicopter crashes.

Настоящая техническая сущность достигается тем, что несущий винт вертолета, содержащий вертикальный вал, закрепленное на нем многолопастное дисковое колесо с внутренней и наружной обечайками, между которыми расположены лопасти с возрастающим углом атаки воздушному потоку, выполненные из плоскости диска методом вырезания их контуров по линиям радиусов и окружностей наружной и внутренней обечаек с последующим отгибом навстречу воздушному потоку при вращении колеса, в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах, при этом на плоскости диска между лопастями закреплены ребра жесткости, а лопасти связаны блокирующим кольцом.The present technical essence is achieved by the fact that the rotor of the helicopter containing a vertical shaft, mounted on it a multi-blade disk wheel with inner and outer shells, between which are blades with an increasing angle of attack of the air flow, made from the plane of the disk by cutting their contours along radius lines and circles of the outer and inner shells, followed by bending towards the air flow when the wheel rotates, in an amount equal to the length of the outer shell in meters, while on the plane stiff ribs are fixed between the blade bones between the blades, and the blades are connected by a blocking ring.

Приведенные конструктивные особенности несущего винта вертолета с многолопастным дисковым колесом по сравнению с существующими позволяют при прочих равных условиях значительно повысить геометрическое заполнение ометаемой площади несущего винта и парусность вертолета.The above design features of the rotor of a helicopter with a multi-blade disc wheel compared to the existing ones allow, all other things being equal, to significantly increase the geometric filling of the swept area of the rotor and the windage of the helicopter.

На фиг. 1 дан вид сверху на несущий винт вертолета (конусный направитель воздушного потока центральной зоны не показан);In FIG. 1 is a top view of a rotor of a helicopter (a cone guide of the airflow of the central zone is not shown);

На фиг. 2 показан разрез по А-А;In FIG. 2 shows a section along aa;

На фиг. 3 дана часть развертки окружного сечения по блокирующему кольцу.In FIG. Figure 3 shows a portion of a scan of a circular section along a blocking ring.

Несущий винт вертолета состоит (фиг. 1, 2) из многолопастного дискового ветроколеса 1 с наружной 7 и внутренней 8 обечайками, закрепленного на вертикальном валу 2 (фиг. 2) с помощью ступицы 3, фланца 4 и болтового соединения 6. Лопасти 5 с возрастающим углом атаки воздушному потоку (фиг. 1, 3) выполнены из плоскости диска толщиной 2…4 мм методом вырезания их контуров по линиям радиусов и окружностей наружной и внутренней обечаек (по или против часовой стрелки) с последующим отгибом по линиям 13 вверх (фиг. 2) навстречу воздушному потоку при механическом вращении колеса (против или по часовой стрелке). Количество лопастей 5 равно длине наружной обечайки 7 в метрах. Лопасти 5 связаны блокирующим кольцом 10 (фиг. 1), а их концы с наружной 7 и внутренней 8 обечайками. Блокирующее кольцо 10 расположено на расстоянии трети длины лопастей 5 от наружной обечайки 7. В центральной зоне к внутренней обечайке 8 крепится съемный конический направитель воздушного потока 11 (фиг. 2). Ребра жесткости 9 (фиг. 3) обеспечивают повышенную прочность несущего винта вертолета.The rotor of the helicopter consists (Fig. 1, 2) of a multi-blade disk wind turbine 1 with an outer 7 and an inner 8 shells mounted on a vertical shaft 2 (Fig. 2) with a hub 3, a flange 4 and a bolt connection 6. The blades 5 with increasing the angle of attack of the air flow (Fig. 1, 3) is made from a plane of a disk 2 ... 4 mm thick by cutting their contours along the lines of radii and circles of the outer and inner shells (clockwise or counterclockwise), followed by bending along the lines 13 upwards (Fig. 2) towards the air flow with mechanical wheel rotation (counterclockwise or clockwise). The number of blades 5 is equal to the length of the outer shell 7 in meters. The blades 5 are connected by a blocking ring 10 (Fig. 1), and their ends with the outer 7 and inner 8 shells. The locking ring 10 is located at a third of the length of the blades 5 from the outer shell 7. In the central zone, a removable conical airflow guide 11 is attached to the inner shell 8 (Fig. 2). Stiffening ribs 9 (Fig. 3) provide increased strength of the rotor of the helicopter.

Устройство работает следующим образом. При вращении вертикального вала 2 с дисковым многолопастным колесом 1 (фиг. 2) от силовой установки (двигателя) вертолета набегающий воздушный поток с большой скоростью воздействует на криволинейные лопасти 5, создавая подъемную силу. Наружная обечайка 7, задерживая сходящий воздушный поток с лопастей 5, направляет его в подлопастные окна 12 (фиг. 3), что обеспечивает дополнительную реактивную подъемную силу.The device operates as follows. When the vertical shaft 2 is rotated with a multi-blade disk wheel 1 (Fig. 2) from the helicopter power plant (engine), the incoming air flow at high speed acts on the curved blades 5, creating a lifting force. The outer shell 7, delaying the outgoing air flow from the blades 5, directs it into the sub-blade windows 12 (Fig. 3), which provides additional reactive lifting force.

Основной особенностью многолопастного дискового колеса является высокое геометрическое заполнение ометаемой площади лопастями, что значительно повышает его парусность и вертолета в целом при вынужденной аварийной посадке. В такой ситуации дисковый несущий винт выполняет частично роль парашюта для вертолета, который снижаясь с пониженной скоростью в режиме авторотации при вращении дискового колеса за счет энергии набегающего воздушного потока предотвращает его «жесткое» падение и уменьшает тяжесть аварийных последствий, кроме того, возникает возможность катапультироваться экипажу.The main feature of the multi-blade disc wheel is the high geometric filling of the swept area with blades, which significantly increases its windage and the helicopter as a whole during an emergency emergency landing. In such a situation, the disk rotor partially plays the role of a parachute for a helicopter, which decreases at a reduced speed in autorotation mode when the disk wheel rotates due to the energy of the incoming air flow and prevents its “hard” fall and reduces the severity of accident consequences, in addition, the crew can eject .

Claims (1)

Несущий винт вертолета, содержащий вертикальный вал, закрепленное на нем многолопастное дисковое колесо с внутренней и наружной обечайками, между которыми расположены лопасти с возрастающим углом атаки воздушному потоку, отличающийся тем, что лопасти выполнены из плоскости диска методом вырезания их контуров по линиям радиусов и окружностей наружной и внутренней обечаек с последующим отгибом навстречу воздушному потоку при вращении колеса, в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах, при этом на плоскости диска между лопастями закреплены ребра жесткости, а лопасти связаны блокирующим кольцом.The rotor of the helicopter containing a vertical shaft mounted on it a multi-blade disk wheel with inner and outer shells, between which are blades with increasing angle of attack of the air flow, characterized in that the blades are made from the plane of the disk by cutting their contours along the lines of the outer radii and circles and the inner shells with subsequent bending towards the air flow during rotation of the wheel, in an amount equal to the length of the outer shell in meters, while on the plane of the disk between the blades E fixed ribs, and the blades associated locking ring.

Images