Несущая система вертолета

Авторы патента:

Житников Эдуард Дмитриевич (RU)

B64C27/52 - наклон несущего винта относительно фюзеляжа (винты с карданной втулкой B64C 27/43)

B64C27/28 - с поворотными тяговыми винтами, используемыми как подъемные винты при взлете

Владельцы патента RU 2389651:

Житников Эдуард Дмитриевич (RU)

Изобретение относится к вертолетостроению, в частности к устройству несущих систем вертолетов двухвинтовой поперечной схемы. Несущая система вертолета содержит установленные на поворотных кругах поперечные консоли с несущими блоками. Консоли навешены на поворотные круги посредством вертикальных шарниров, снабженных горизонтальным приводом для некоторого смещения несущих блоков относительно фюзеляжа и балансировки вертолета. Достигается увеличение коэффициента полезного действия несущих винтов, скоростных характеристик вертолета и диапазона углов наклона осей несущих винтов. 3 ил.

Изобретение относится к вертолетостроению, в частности к устройству несущих систем вертолетов двухвинтовой поперечной схемы.

Известны многочисленные конструкции вертолетов, содержащие фюзеляж и расположенные над фюзеляжем несущие винты.

Недостаток такой конструкции вертолетов заключается в давлении возмущенного несущими винтами воздушного потока сверху на фюзеляж, что снижает КПД несущих винтов, а также в ограничении угла наклона осей несущих винтов, что ухудшает скоростные характеристики вертолетов.

Задача изобретения - устранить указанные недостатки, расширить возможность управления вектором тяги несущих винтов с приводом от реактивных двигателей, используя при этом тягу реактивных двигателей, как для вертикального подъема, так и для ускорения поступательного полета вертолетов.

Требуемым технический результат достигается разработкой несущей системы вертолета, содержащей две установленные по бокам фюзеляжа поперечные консоли, представляющие собой плоские в вертикальном направлении металлоконструкции малого аэродинамического сопротивления. На концах консолей закреплены несущие блоки, включающие реактивные двигатели с управляемым вектором тяги и несущие винты, вынесенные за приделы конструкции фюзеляжа.

Консоли навешены на фюзеляж посредством поворотных кругов с возможностью поворота консолей заодно с двигателями и несущими винтами вокруг поперечной оси для изменения направления вектора тяги несущих блоков.

Несущая двухблочная система вертолета предложенной конструкции должна иметь автомат балансировки тяги блоков, обеспечивающий стабилизацию положения вертолета на всех режимах полета, а управление несущими блоками должно быть как синхронным, так и раздельным, но исключающим возможность возникновения аварийных позиций.

На фиг.1 и 2 схематично изображены фрагменты поперечного сечения двух вертолетов с консольной установкой несущих блоков на разных уровнях относительно фюзеляжа. На фиг.3 схематично показан вертолет предложенной конструкции с несущими блоками, отклоненными путем поворота консолей в положение, обеспечивающее ускоренный поступательный полет. Тяга реактивных двигателей при этом направлена почти вертикально и используется главным образом как поддерживающая сила.

Консоли 3 на поворотные круги 2 могут навешиваться как неподвижно, так и посредством вертикальных шарниров с горизонтальным приводом от гидроцилиндров для некоторого смещения левого или правого несущего блока относительно фюзеляжа с целью обеспечения балансировки вертолета. Таким смещением может управлять общий автомат балансировки тяги несущих блоков, следящий за поперечным и продольным положением фюзеляжа вертолета.

Для обеспечения большей устойчивости данного вертолета возможно применение различных управляемых аэродинамических поверхностей.

Некоторое неизбежное уменьшение диаметров винтов не приведет к уменьшению подъемной силы винтов, так как исключается давление индуктивного воздушного потока на фюзеляж при любом положении несущих винтов, а винты при этом могут иметь упрощенную конструкцию.

Предложенная несущая система вертолета двухвинтовой поперечной схемы, в которой сблокированы векторы тяги несущих винтов и приводящих винты реактивных двигателей, обеспечит ускоренный набор высоты и форсированную скорость поступательного полета, а возможность раздельного управления левым и правым несущими блоками и вектором тяги реактивных двигателей обеспечат высокую маневренность данного вертолета.

Данная несущая система позволяет разработать схему мягкой посадки вертолета при отказе одного из двигателей.

Несущая система вертолета, содержащая установленные на поворотных кругах поперечные консоли с несущими блоками, отличающаяся тем, что консоли навешены на поворотные круги посредством вертикальных шарниров, снабженных горизонтальным приводом, для некоторого смещения несущих блоков относительно фюзеляжа и балансировки вертолета.

Похожие патенты:

Вертолет // 2373113

Изобретение относится к вертолетам поперечной схемы. .

Народный вертолет 21 века кан 21 (варианты) // 2364550

Изобретение относится к авиации. .

Безопасный самолет вертикального взлета и посадки // 2324626

Изобретение относится к области авиационной техники. .

Вертолет // 2263049

Изобретение относится к авиационной технике. .

Вертолет с повышенным аэродинамическим качеством // 2127211

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при создании вертолетов с расширенными функциональными параметрами. .

Ротационный аэродинамический стабилизатор горизонтального положения // 2340512

Изобретение относится к области винтокрылых летательных аппаратов. .

Летательный аппарат тяжелее воздуха с вертикальным взлетом и посадкой с винтонесущими гондолами, имеющими возможность свободного поворота на 90° под управлением демпфирующих устройств // 2303559

Изобретение относится к летательному аппарату тяжелее воздуха с вертикальными взлетом и посадкой. .

Многоцелевой самолет вертикального взлета и посадки // 2283795

Изобретение относится к области авиационной техники. .

Летательный аппарат с фюзеляжем, выполненным по существу в виде аэростатического подъемного тела, двигательная установка и способ управления летательным аппаратом // 2196703

Изобретение относится к области авиации. .

Летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой // 2132289

Изобретение относится к области самолетостроения. .

Всесоюзы.ая«норд-авиасьон, сосьете насьональ де констрюксьон аэронот^к»,. г;7«^т* ;••-г'-г--;,,,(франция)5 •--: ^; •;=''. >&.л:,.:.\, ...:• // 350239

Ротор геликоптера // 70844

Конвертоплан // 2488524

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки

Беспилотный вертолет-самолет с гибридной силовой установкой (варианты) // 2527248

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкциям беспилотных летательных аппаратов. Беспилотный вертолет-самолет имеет планер из композитного углепластика, переднее горизонтальное оперение, двухкилевое оперение, смонтированное к консолям крыла на разнесенных балках, содержит с внешних сторон килей консоли цельноповоротного стабилизатора, гибридную силовую установку, передающую мощность на поворотные валы винтов, трехстоечное убирающееся колесное шасси с носовой и главными боковыми опорами. Планер может быть выполнен по дупланной схеме и концепции продольно-поперечного расположения винтов по схеме 2+2, при этом равновеликие винты выполнены многолопастными без автоматов перекоса, а силовая установка, выполненная по гибридной технологии, снабжена левой и правой консольными мотогондолами, в которых размещены электродвигатели, а в носовой и кормовой установлены электродвигатели-генераторы, и кроме того в носовой мотогондоле установлен поршневой двигатель. При выполнении планера по схеме 2+1 с двумя меньшими передними и задним большим винтами гибридная силовая установка содержит консольные мотогондолы, в которых тандемом с двигателями-генераторами установлены турбовинтовые двигатели. Достигается повышение весовой отдачи, транспортной и топливной эффективности, улучшение поперечной и курсовой устойчивости. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Криогенный электрический вертолет-самолет // 2529568

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Вертолет-самолет представляет собой конвертоплан дупланной аэродинамической схемы с разновеликими крыльями, имеющими большее второе крыло, смонтированное выше первого цельноповоротного меньшего крыла. Вертолет-самолет выполнен с возможностью преобразования его полетной конфигурации с вертолета шестивинтовой несущей схемы, включающей четыре передних меньших и два задних больших поворотных винта, в самолет с шести- или четырехвинтовой движительной системой, так и обратно. При падении зарядки аккумуляторной батареи управление автоматически в каждой гибридной мотогондоле отключит выходной муфтой сцепления задний винт от его поворотного вала, установит его лопасти во флюгерное положение и включит турбовинтовой двигатель, который будет вращать электромотор-генератор, обеспечивающий подзарядку аккумуляторов в полетной конфигурации четырехвинтового самолета. Увеличение генерирующей мощности для электропитания может обеспечиваться также и в каждой гибридной мотогондоле, электромотор-генератор которой, работая при крейсерском полете в режиме электроветрогенератора, получает вращение от заднего тянущего винта, ось вращения которого отклонена от вертикали назад в направлении полета, что предопределяет авторотацию при косой его обдувке. Достигается повышение дальности полета, топливной эффективности, весовой отдачи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Беспилотный тяжелый электроконвертоплан // 2532672

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкциям беспилотных летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Беспилотный тяжелый электроконвертоплан имеет планер из композитного углепластика с передним горизонтальным оперением и двухкилевым оперением, смонтированным к консолям высокорасположенного крыла на разнесенных балках, содержит с внешних сторон килей консоли стабилизатора, двигатели силовой установки, передающие мощность через главный редуктор и валы трансмиссии на поворотные тянущие и толкающие винты, расположенные соответственно в носовой и кормовой части фюзеляжа, обеспечивающие горизонтальную и соответствующим отклонением вертикальную тягу, трехстоечное убирающееся колесное шасси с носовой вспомогательной опорой. Конвертоплан выполнен с разновеликими крыльями по дупланной аэродинамической схеме и концепции тандемного расположения трехвинтовых модулей, выполненных с возможностью работы при различных углах их отклонения в вертикальной плоскости. Гибридная силовая установка снабжена левыми и правыми передними и задними мотогондолами с электродвигателями, вращательно связанными с соответствующими винтами толкающей группы и двумя передними и одной задней гибридными мотогондолами, в каждой их которых наряду с тянущим винтом размещен обратимый электромотор-генератор. Достигается повышение весовой отдачи, транспортной и топливной эффективности, упрощение конструкции, улучшение поперечной и курсовой устойчивости, а также управляемости по крену и курсу. 1 табл., 2 ил.

Силовая установка с изменяемым вектором тяги // 2536421

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам повышения управляемости и маневренности летательных аппаратов. Силовая установка с изменяемым вектором тяги включает моторную раму, двигатель, связанный с ним через трансмиссию движитель и привод его поворота. Трансмиссия состоит из вала, размещенного в балке и связывающего двигатель с входным валом редуктора движителя. Все элементы силовой установки размещены на единой моторной раме. Балка выполнена поворотной относительно оси вала трансмиссии, при этом обдуваемая часть балки в поперечном сечении имеет симметричный обтекаемый профиль и сечение ориентировано всегда по потоку воздушного винта при любом угле поворота. Силовая установка может иметь два двигателя, каждый из которых связан через свою дополнительную трансмиссию с общим валом, может быть снабжена вторым движителем, установленным справа или слева от двигателей, причем каждый движитель связан со своим редуктором поворотной балкой. Движители могут быть выполнены в виде соосных винтов, соединенных через Т-образный редуктор с валом, размещенным в поворотной балке. Достигается снижение аэродинамического сопротивления, повышение безопасности при единичном отказе двигателя, уменьшение мощности и массы привода поворота. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Многовинтовой гибридный электроконвертоплан // 2543120

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям многовинтовых конвертопланов. Гибридный конвертоплан имеет фюзеляж из композитных материалов с высокорасположенным крылом типа «чайка», на поворотных консолях которого на нижних частях изломов смонтированы гибридные мотогондолы трехвинтовых модулей, выполненных с возможностью работы при различных углах их отклонения в вертикальной плоскости. Модули имеют разновеликие тянущие винты. Большие винты установлены в соответствующей мотогондоле с передним расположением силовой установки и вынесены вперед за переднюю кромку крыла и от плоскости вращения меньших винтов. Конвертоплан выполнен с поперечным расположением одной, двух или трех пар трехвинтовых модулей, смонтированных на поворотных частях консолей двух или трех тандемных крыльев, и выполнен по системе распределенной тяги разновеликих винтов, имеющих по два меньших винта, расположенных вокруг большего винта за внешним и внутренним его квадрантами, обеспечивающих возможность преобразования его полетной конфигурации с гибридного электровертолета в полетную конфигурацию электросамолета. Диаметры винтов в каждом трехвинтовом модуле определяются по соотношению D=d× 3 3 , м (где D и d - диаметры большего и меньших винтов соответственно), обеспечивают возможность создания при вертикальном взлете, посадке и висении управляющих моментов, необходимых для осуществления поперечной и продольной управляемости. Достигается повышение транспортной и топливной эффективности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Многовинтовой беспилотный электроконвертоплан // 2547155

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных летательных аппаратов. Многовинтовой беспилотный электроконвертоплан содержит планер из композитных материалов с высокорасположенным крылом, в середине поворотных консолей которого смонтированы в мотогондолах двигатели с редукторами и винтами, создающими горизонтальную и соответствующим их отклонением вертикальную тягу, синхронизирующую Т-образную в плане систему валов трансмиссии, связывающую между собой два двигателя и их с рулевыми винтами, смонтированными за Т-образным оперением на конце удлиненной балки, трехстоечное колесное шасси с носовой вспомогательной и главными опорами, убираемыми в носовой и бортовые отсеки. На концах поворотных внутренних секций крыла С-образной формы, имеющего положительный угол поперечного V, установлены два трехвинтовых модуля, выполненные с возможностью работы при различных углах их отклонения в вертикальной плоскости, имеющие разновеликие винты. Левый и правый большие винты установлены в гибридной мотогондоле с передним расположением силовой установки, снабженной на конце удобообтекаемой удлиненной задней части двумя меньшими винтами, размещенными вокруг большего винта за внешним и внутренним его квадрантами по системе распределенной тяги разновеликих винтов. Электроконвертоплан может быть выполнен по схеме тандем и установкой на заднем большем крыле двух трехвинтовых модулей. Достигается повышение весовой отдачи, транспортной и топливной эффективности. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Квадролет // 2547950

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к винтокрылым летательным аппаратам с двумя и более винтами. Квадролет содержит корпус с установленным в нем стационарным полезным оборудованием, четыре средства тяги с несущими винтами, каждое из которых расположено на раме, установленной на соответствующей выносной балке корпуса. Средства тяги установлены с возможностью как совместного, так и раздельного друг от друга поворота в рамах на угол не менее 180°, а рамы с возможностью как совместного, так и раздельного поворота вокруг оси балок на угол 360°, при этом винты установлены с возможностью как совместного, так и раздельного друг от друга изменения силы и направления тяги. Достигается возможность изменения пространственной ориентации корпуса квадролета независимо от траектории и режима движения, повышение экономичности при горизонтальном полете. 2 ил.

Многовинтовой преобразуемый скоростной вертолет // 2548304

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкциям гибридных скоростных вертолетов. Многовинтовой преобразуемый скоростной вертолет снабжен системой распределенной тяги разновеликих несущих винтов по схеме Х2+3, имеет на конце фюзеляжа и консолях первого крыла обратной и второго прямой стреловидности Х-образного крыла один меньший винт, поворотный в вертикальной плоскости, и по два больших и меньших несущих винта. Вертолет представляет собой моноплан двухбалочной схемы со среднерасположенным крылом, содержит фюзеляж-гондолу, силовую установку, включающую двигатель и редуктор с задним расположением спаренных соосных винтов, обеспечивающих горизонтальную тягу и соответствующим их отклонением между разнесенным двухкилевым оперением вертикальную или наклонную тягу, трехстоечное убирающееся колесное шасси. Винтовая система с распределенной тягой разновеликих винтов по схеме 2+3 содержит центральный меньший винт, смонтированный на поворотном редукторе, большие винты, смонтированные с их редукторами на пилонах первого крыла, и два меньших винта, размещенные с их редукторами на законцовках второго крыла. Вертолет выполнен с возможностью преобразования его полетной конфигурации с вертолета пятивинтовой несущей схемы в полетную конфигурацию винтокрыла или крылатого автожира с одновинтовой движительной системой. Достигается увеличение весовой отдачи, уменьшение потребной мощности на продольную балансировку при висении и упрощение путевой, поперечной и продольной управляемости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.