Устройство для создания подъемной силы

Изобретение относится к авиационной технике. Устройство содержит корпус, в котором установлен вал, на одном конце которого закреплен приводной диск, а другой конец соединен с приводом, и кожух. Приводной диск выполнен в виде крыла, поперечное сечение которого имеет форму аэродинамической поверхности. На корпусе установлены силовые элементы, выполненные в плане в виде полуокружностей. Кожух состоит из двух частей, которые в поперечном сечении выполнены аэродинамической формы. К одному силовому элементу в верхней части корпуса прикреплена одна часть кожуха, к другому силовому элементу прикреплена другая часть кожуха. Соответствующие открытые поверхности диска расположены симметрично. Изобретение направлено на улучшение эксплуатационных возможностей. 4 ил.

 

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при конструировании летательных аппаратов всех типов, а также для речных и морских судов взамен подводных крыльев.

Известно устройство для создания подъемной силы, содержащее каркас с укрепленными на нем динамическими несущими элементами, каждый из которых выполнен в виде тела вращения с лопастями, размещенными на его поверзности симметрично относительно оси вращения под острым углом к поверхности, при этом каждый динамический несущий элемент установлен с возможностью свободного вращения и выполнен гибким (см. МПК В64С23/08, описание изобретения к патенту Российской Федерации №2041137, опубл. 09.08.1995 г.).

Недостатками известного устройства являются:

• низкая надежность работы, обусловленная усталостными напряжениями в местах гиба лопастей, приводящих к снижению прочности;

• ухудшенная аэродинамика потока за счет искажения профиля крыла летательного аппарата из-за наличия выступов и впадин, а также большого лобового сопротивления.

Известно устройство для создания подъемной силы, выполненное в виде двух соосно расположенных относительно друг друга направления приводных дисков, половины которых расположены внутри корпуса, а вторые половины - снаружи корпуса, причем оси вращения дисков подъемных устройств закреплены на боковых сторонах летательного аппарата симметрично относительно его продольной оси, а по окружности наружных поверхностей дисков выполнены кожухи с зазорами к поверхности дисков (см. МПК В64С23/02, описание изобретения к патенту Российской Федерации №2128128, опубл. 27.03.1999 г.).

Недостатками известного технического решения являются:

• низкие аэродинамические свойства, обусловленные выполнением наружных и внутренних поверхностей дисков плоскими;

• ограниченные возможности по площади для образования подъемной силы, которая образуется лишь на двух верхних поверхностях дисков, где циркуляция воздушных потоков при вращении дисков увеличивается.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для создания подъемной силы, содержащее одну и другую части корпуса, диск, выполненный с возможностью создания при вращении подъемной силы, одну и другую части кожуха, и привод, на одном конце вала закреплен диск, а другой конец вала соединен с приводом (см. описание изобретения к патенту США №2944762, 1960, фиг.1)

Недостатками известного изобретения является:

• низкие эксплуатационные возможности, обусловленные тем, что воздушный поток образуется путем всасывания воздуха центробежным вентилятором, что требует дополнительных энергетических затрат, и при этом не вся энергия воздушного потока идет на создание вертикальной подъемной силы

• сложная конструкция, обусловленная наличием поворотных лопаток, обеспечивающих создание подъемной силы при перекрытии воздушного потока;

Техническим результатом заявляемого изобретения является улучшение эксплуатационных возможностей.

Сущность технического решения заключается в том, что в устройстве для создания подъемной силы, содержащем одну и другую части корпуса, диск, выполненный с возможностью создания при вращении подъемной силы, одну и другую части кожуха, и привод, на одном конце вала закреплен диск, а другой конец вала соединен с приводом, на корпусе установлены силовые элементы, выполненные в плане в виде полуокружностей, к одному силовому элементу в верхней части корпуса прикреплена другая часть кожуха, а к другому силовому элементу в нижней части корпуса прикреплена другая часть кожуха, при этом соответствующие открытые поверхности диска расположены симметрично.

Установка на корпусе силовых элементов, выполненных в плане в виде полуокружностей, обеспечивает циркуляционное обтекание вращающихся поверхностей воздушным потоком, увеличивая при этом подъемную силу.

Прикрепление к одному силовому элементу в верхней части корпуса другой части кожуха и прикрепление к другому силовому элементу в нижней части корпуса другой части кожуха обеспечивают при обтекании воздушным потоком появление подъемной силы.

Симметричное расположение соответствующих открытых поверхностей силового элемента обеспечивает равномерное распределение подъемной силы относительно оси вращения.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства для создания подъемной силы в разрезе; на фиг.2 - вид А фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б фиг.1; на фиг.4 - размещение устройства на самолете.

Устройство для создания подъемной силы содержит корпус 1, диск 2, поперечное сечение которого имеет форму аэродинамической поверхности 3. Приводной диск 2 установлен на валу 4, который в свою очередь установлен в верхней части в радиальном подшипнике, а в нижней части - в упорном подшипнике (не показаны), которые смонтированы в корпусе 1. Вал 4 одним концом соединен через силовой элемент 5 с приводным диском 2, а другим концом - с двигателем 6. На корпусе 1 установлены силовые элементы 7, 8, выполненные в плане в виде полуокружностей, при этом к силовому элементу 7 и к верхней части корпуса 1 крепится одна часть 10 кожуха, а к силовому элементу 8 и нижней части корпуса 1 крепится другая часть 9 кожуха, выполненные в плане также по форме полуокружности (см. фиг.2), а в поперечном сечении - по форме аэродинамической поверхности. Корпус 1 крепится к самолету посредством силового элемента 11.

Устройство работает следующим образом. При совершении взлета воздушного судна производят включение двигателя 6 приводного диска 2, который начинает вращаться с определенной угловой скоростью ω, и при дальнейшем движении воздушного судна на аэродинамических поверхностях частей 9, 10 кожуха возникает подъемная сила P₁, а на открытых поверхностях 3 приводного диска 2 за счет увеличения циркуляции воздушного потока В возникает дополнительная подъемная сила Р₂, значительно большей величины по сравнению с подъемной силой при обтекании 9 и 10 частей кожуха. Суммарная подъемная сила сокращает время взлета воздушного судна и его отрыв от поверхности земли.

Устройство для создания подъемной силы устанавливается на самолет под небольшим углом α° наклона относительно оси летательного аппарата (угол атаки).

При установке на самолет двух устройств для создания подъемной силы синхронные вращения приводных дисков должны быть взаимно протвоположными, при этом каждое устройство устанавливается по одной осевой линии, а открытые поверхности приводных дисков располагаются зеркально по отношению друг к другу.

Для торможения летательного аппарата, при посадке, направление вращения приводного диска меняют на противоположное.

Применение изобретения позволит повысить эксплутационную надежность путем уменьшения лобового сопротивления за счет уменьшения площади крыла, улучшить эксплуатационные характеристики воздушных судов, а именно скорость, грузоподъемность, снизить расход топлива, упростить конструкцию

Устройство для создания подъемной силы, содержащее одну и другую части корпуса, диск, выполненный с возможностью создания при вращении подъемной силы, одну и другую части кожуха и привод, при этом на одном конце вала закреплен диск, а другой конец вала соединен с приводом, отличающееся тем, что на корпусе установлены силовые элементы, выполненные в плане в виде полуокружностей, к одному силовому элементу в верхней части корпуса прикреплена одна часть кожуха, а к другому силовому элементу в нижней части корпуса прикреплена другая часть кожуха, при этом соответствующие открытые поверхности диска расположены симметрично.