Устройство для компенсации реактивного момента несущего винта одновинтового вертолета

 

Изобретение относится к авиации, в частности к вертолетам, а именно к средствам управления вертолетом. Целью изобретения является повышение эффективности хвостового оперения вертолета. Устройство для компенсации реактивного момента несущего винта одновинтового вертолета заключается в создания разности давлений на поверхности хвостовой балки справа и слева. Устройство содержит три и более продольных гребней, установленных на внешней стороне одного борта хвостовой балки со стороны наступающей лопасти несущего винта вертолета, один под другим на заранее определенном расстоянии, благодаря чему при обтекании хвостовой балки потоками воздуха они препятствуют отрыву индуктивного потока от несущего винта от поверхности хвостовой балки в широком спектре углов обтекания хвостовой балки вертолета. Технический результат заключается в улучшении летных характеристик одновинтового вертолета за счет частичной компенсации реактивного момента несущего винта вертолета на режиме висения и малых скоростях полета. 4 ил.

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано в вертолетостроении.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является устройство, компенсирующее реактивный момент несущего винта и состоящее из двух продольных гребней, установленных на внешней стороне одного борта хвостовой балки одновинтового вертолета (патент США 4708305, МПК В 64 С 5/06, 27/06, 1987).

Недостатком этого устройства является низкая эффективность при большой строительной высоте хвостовой балки и неблагоприятное влияние на аэродинамическое сопротивление и продольную балансировку вертолета при больших скоростях горизонтального полета.

Техническим результатом изобретения является улучшение летных характеристик одновинтового вертолета за счет компенсации реактивного момента несущего винта вертолета на режиме висения и малых скоростях полета, при минимальном влиянии на продольную балансировку при горизонтальном полете со значительной скоростью, снижение нагрузки на хвостовую трансмиссию.

Указанная задача достигается тем, что устройство для компенсации реактивного момента несущего винта одновинтового вертолета, содержащее продольные гребни, установленные на внешней стороне одного борта хвостовой балки со стороны наступающей лопасти несущего винта вертолета, снабжено по крайней мере тремя продольными гребнями. На режимах висения и малой скорости продольные гребни, выступающие над поверхностью хвостовой балки, обеспечивают отрыв индуктивного потока несущего винта от одного борта хвостовой балки, что приводит к возникновению разности давлений справа и слева и появлению боковой силы и момента, стремящегося компенсировать реактивный момент несущего винта.

На фиг.1 показано устройство для компенсации реактивного момента несущего винта одновинтового вертолета в прямоугольной проекции, вид сбоку; на фиг.2 - вид А-А по фиг.1; на фиг.3 - диаграмма распределения давления по сечению хвостовой балки на висении без устройства для компенсации реактивного момента несущего винта одновинтового вертолета; на фиг.4 - диаграмма распределения давления по сечению хвостовой балки на висении с устройством для компенсации реактивного момента несущего винта одновинтового вертолета.

Устройство для компенсации реактивного момента несущего винта одновинтового вертолета состоит из верхнего продольного гребня 1 и двух нижних продольных гребней 2, 3, расположенных на одном борту хвостовой балки 4 вертолета.

Устройство для компенсации реактивного момента несущего винта одновинтового вертолета работает следующим образом.

На режиме висения или малой горизонтальной скорости хвостовая балка обтекается главным образом индуктивным потоком несущего винта. Верхний продольный гребень 1, работая как интерцептор, отрывает поток от одного борта хвостовой балки 4, что приводит к местному уменьшению скорости, повышению давления и появлению боковой силы и момента, стремящегося компенсировать реактивный момент несущего винта. При наличии бокового ветра или боковом движении хвостовой балки угол обтекания меняется, что может привести к возврату потока к поверхности хвостовой балки и уменьшению разности давления между правым и левым бортом. Для исключения этого вводится второй продольный гребень 2, который не дает индуктивному потоку вернуться к поверхности хвостовой балки 4. Однако при большой строительной высоте хвостовой балки, особенно в корневой ее части, двух продольных гребней также может оказаться недостаточно для гарантированного отрыва по всей строительной высоте. Для недопущения возврата потока в нижней части хвостовой балки 4 используется третий продольных гребень 3. В результате, на висении и малых скоростях горизонтального полета система трех продольных гребней позволяет эффективно противодействовать реактивному моменту несущего винта вертолета в широком спектре углов обтекания. Это приводит к разгрузке рулевого винта, улучшению путевой управляемости и увеличению ресурса хвостовой трансмиссии вертолета.

После разгона вертолета до значительных горизонтальных скоростей хвостовая балка обтекается только горизонтальным набегающим потоком. На этом режиме гребни, имея ненулевой угол атаки к горизонтальному потоку, создают дополнительное аэродинамическое сопротивление и момент, влияющий на продольную балансировку вертолета. Три гребня имеют малый размах и находятся в наиболее заторможенной зоне пограничного слоя, который в районе хвостовой части вертолета имеет значительную толщину при горизонтальном полете. Нахождение в этой зоне приводит к минимальному влиянию гребней на аэродинамическое сопротивление и продольную балансировку.

Формула изобретения

Устройство для компенсации реактивного момента несущего винта одновинтового вертолета путем создания разности давлений на поверхности хвостовой балки справа и слева, содержащее продольные гребни, установленные на внешней стороне одного борта хвостовой балки со стороны наступающей лопасти несущего винта вертолета, отличающееся тем, что оно снабжено тремя и более продольными гребнями, размещенными на одном борту хвостовой балки один под другим на заранее определенном расстоянии, благодаря чему при обтекании хвостовой балки потоками воздуха они обеспечивают отрыв индуктивного потока несущего винта от поверхности хвостовой балки в широком спектре углов обтекания хвостовой балки вертолета.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4