Летательный аппарат с машущими крыльями

 

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при конструировании летательных аппаратов с машущими крыльями, способных осуществлять вертикальный взлет и поддерживание аппарата в воздухе. Летательный аппарат с машущими крыльями содержит корпус 1 и крылья 2, изменяющие свою конфигурацию при махе относительно продольной оси аппарата. Крыло 2 включает плоскую раму, стойки которой жестко соединены с корпусом 1 и сплошные плоские секции 7. Крыло снабжено двумя рядами стержней 6, расположенных в каждом ряду под углом друг к другу, причем стержни 6 в каждом ряду в средних частях шарнирно соединены со свободными концами стоек с возможностью поворота относительно них в одну сторону в вертикальных плоскостях, перпендикулярных продольной оси летательного аппарата. Между рядами стержни 6 образуют пары, лежащие в одной плоскости, концы которых связаны осями 8, на которых с возможностью поворота в сторону вращения стержней 6 закреплены выполненные плоскими и сплошные секции 7. Изобретение позволяет обеспечить плавность и высокую эффективность работы летательного аппарата с машущими крыльями. 2 ил.

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при конструировании летательных аппаратов с машущими крыльями, способных осуществлять вертикальный взлет и поддержание аппарата в воздухе.

Известны летательные аппараты с крыльями, совершающими махи относительно продольной оси аппарата и изменяющими свою конфигурацию при махе.

Крыло известной конструкции выполнено каркасной системы с упругими стержнями. При взмахе вверх упругие стержни изгибаются, уменьшая площадь крыла, что снижает его лобовое сопротивление при взмахе вверх. При взмахе вниз упругие стержни выпрямляются и придают крылу жесткость, причем крыло в это время приобретает возможную наибольшую площадь для получения подъемной силы [1] Известное устройство не обладает высокой эффективностью из-за достаточно высокого лобового сопротивления при взмахе крыла вверх.

Наиболее близким к изобретению является конструкция орнитоптера - летательного аппарата с машущими крыльями. Он содержит корпус и крылья, изменяющие свою конфигурацию при махе относительно продольной оси аппарата, при этом крыло включает плоскую раму, стойки которой жестко соединены с корпусом аппарата и сплошные секции [2] Недостатком известной конструкции является наличие холостого хода крыльев вверх, не создающего подъемной силы, снижает эффективность работы конструкции.

Задачей изобретения является создание такой конструкции летательного аппарата с машущими крыльями, которая обладала бы плавностью работы и высокой эффективностью.

Технический результат достигается при создании летательного аппарата с машущими крыльями, содержащего корпус и крылья, изменяющие свою конфигурацию при махе относительно продольной оси аппарата, при этом крыло включает плоскую раму, стойки которой жесткой соединены с корпусом аппарата и сплошные секции, крыло снабжено двумя рядами стержней, расположенных в каждом ряду под углом друг к другу, причем стержни в каждом ряду в средних частях шарнирно соединены со свободными концами стоек с возможностью поворота относительно них в одну сторону в вертикальных плоскостях, перпендикулярных продольной оси летательного аппарата, а между рядами стержни образуют пары, лежащие в одной плоскости, концы которых связаны осями, на которых с возможностью поворота в сторону вращения стержней закреплены выполненные плоскими сплошные секции.

В таком летательном аппарате с машущими крыльями отсутствие изменения направления движения сплошных плоских секций, выполняющих роль тела крыла, предопределяет более плавную работу аппарата по сравнению с прототипом. При полете такого аппарата отсутствует реверс в работе приводов, а плавность его работы увеличивается при увеличении количества сплошных плоских секций, создающих подъемную силу.

При работе аппарата каждый ряд стержней, поворотно скрепленных с одной из неподвижных стоек, совершает полные обороты в одну сторону вокруг точки крепления в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси летательного аппарата. При этом сплошные плоские секции совершают повороты вокруг осей, проходящих через концы пар стержней, лежащих в одной плоскости, в сторону вращения стержней, захватывая воздушные массы наибольшей своей площадью для получения подъемной силы, при вращении этого конца в сторону от корпуса летательного аппарата, при этом производя взмах вниз на одном конце пары стержней. Одновременно сплошные плоские секции складываются в положении наименьшего аэродинамического сопротивления на противоположном конце той же пары стержней при вращении этого конца в сторону корпуса летательного аппарата.

Таким образом, при работе летательного аппарата отсутствует ход привода, при котором не создается подъемная сила. Тем самым повышается эффективность работы устройства по сравнению с прототипом.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема работы летательного аппарата с машущими крыльями; на фиг. 2 вид сверху на машущее крыло летательного аппарата с разрезом А-А на фиг. 1.

Летательный аппарат с машущими крыльями содержит корпус 1 и крылья 2, изменяющие свою конфигурацию относительно продольной оси аппарата. Крыло 2 включает плоскую раму 3, стойки 4 которой жестко соединены с корпусом 1, а также два ряда 5 стержней 6, расположены в каждом ряду под углом друг к другу. В состав крыла также входят сплошные плоские секции 7. Стержни 6 в каждом ряду 5 в средних частях шарнирно соединены со свободными концами стоек 4 с возможностью поворота относительно них в одну сторону в вертикальных плоскостях, перпендикулярных продольной оси летательного аппарата. Между рядами 5 стержни 6 образуют пары, лежащие в одной плоскости, концы которых связаны осями 8, на которых с возможностью поворота в сторону вращения стержней 6 закреплены сплошные плоские секции 7.

При работе летательного аппарата каждый ряд 5 стержней 6 совершает полные обороты в одну сторону вокруг шарниров на свободных концах стоек 4. При этом сплошные плоские секции 7 совершают обороты вокруг осей 8 в сторону вращения стержней 6.

В результате отсутствуют резкие изменения направления движения сплошных плоских секций и реверс приводов, что обеспечивает плавность работы летательного аппарата. Кроме того, отсутствует ход привода, при котором не создается подъемная сила.

Таким образом, летательный аппарат с машущими крыльями позволяет обеспечить плавность работы аппарата и высокую ее эффективность.

Формула изобретения

Летательный аппарат с машущими крыльями, содержащий корпус и крылья, изменяющие свою конфигурацию при махе относительно продольной оси аппарата, при этом крыло включает плоскую раму, стойки которой жестко соединены с корпусом аппарата, и сплошные секции, отличающийся тем, что крыло снабжено двумя рядами стержней, расположенных в каждом ряду под углом друг к другу, причем стержни в каждом ряду в средних частях шарнирно соединены со свободными концами стоек с возможностью поворота относительно них в одну сторону в вертикальных плоскостях, перпендикулярных продольной оси летательного аппарата, а между рядами стержни образуют пары, лежащие в одной плоскости, концы которых связаны осями, на которых с возможностью поворота в сторону вращения стержней закреплены выполненные плоскими сплошные секции.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2