Вертолет
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкции вертолетов с одним несущим винтом и маршевыми двигателями. Вертолет содержит несущий (1) и рулевой (2) винты, два турбореактивных маршевых двигателя (3) и один основной (4), обеспечивающий работу винтов (1) и (2), фюзеляж (5), включающий кабину экипажа с органами управления, шасси (6), хвостовую балку (7). На конце хвостовой балки расположены стабилизатор (8), киль (9), руль поворота (10) и руль высоты (11). В верхней части фюзеляжа (5) выполнено кольцо (12) с щелями, в которое установлен несущий винт (1). Фюзеляж (5) выполнен в форме крыла. Достигается увеличение скорости полета. 3 ил.
Изобретение относится к авиационной технике и может быть применено при создании новых конструкций вертолетов с одним несущим винтом и двумя маршевыми турбореактивными двигателями.
Известно множество типов вертолетов различных конструкций, как одновинтовых классических, например, авиаконструктора Миля, так и вертолетов с соосными несущими винтами авиаконструктора Камова (см. стр.14-18, журнал "Вертолет" №3 (18), 2002 г., Казань).
Недостатком известных типов вертолетов является сравнительно малая скорость полета.
Наиболее близким из аналогов (прототипом) является изобретение по патенту RU №2338664. Вертолет ВСК-3 Беркут.
Недостатком данного вертолета является также малая скорость полета.
Заявляемое техническое решение решает задачу увеличения скорости полета вертолета и увеличение степени безопасности полета.
Сущность изобретения состоит в том, что вертолет содержит несущий и рулевой винт, два турбореактивных маршевых двигателя и один основной, обеспечивающий работу обоих винтов вертолета, фюзеляж, включающий кабину экипажа с органами управления, шасси, хвостовую балку, на конце которой расположены стабилизатор, киль, руль поворота и руль высоты, причем в верхней части фюзеляжа выполнено кольцо с щелями, в которое установлен несущий винт, а фюзеляж выполнен в форме крыла по профилю P-II.
При осуществлении изобретения достигается технический результат: увеличение скорости полета вертолета и увеличение степени безопасности.
Сопоставительный анализ с аналогами и прототипом позволяет сделать вывод, что заявленное техническое решение отличается тем, что в верхней части фюзеляжа выполнено кольцо с щелями, в которое установлен несущий винт, а фюзеляж выполнен в форме крыла по форме P-II.
Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию "новизна".
Прилагаемые чертежи поясняют сущность предлагаемого технического решения:
Фиг.1 - эскиз общего вида с местными разрезами;
Фиг.2 - вид сверху,
Фиг.3 - вид спереди.
Вертолет содержит несущий 1 и рулевой винт 2, два турбореактивных маршевых двигателя 3 и один основной 4, обеспечивающий работу обоих винтов 1 и 2 вертолета, фюзеляж 5, включающий кабину экипажа с органами управления, шасси 6, хвостовую балку 7, на конце которой расположены стабилизатор 8, киль 9, руль поворота 10 и руль высоты 11, причем в верхней части фюзеляжа 5 выполнено кольцо 12 с щелями 13, в которое установлен несущий винт 1. Фюзеляж 5 выполнен форме крыла по профилю Р-II.
Устройство работает следующим образом.
Включается несущий винт 1 от основного двигателя 4 и рулевой винт 2, причем винт 2 вращается в противоположную сторону вращения несущего винта 1, что исключает возможность самовращения вертолета. Данная схема размещения винтов позволяет сделать выводы о том, что оба винта находятся в одинаковых условиях работы, как при нормальной плотности воздуха, так и в условиях малой плотности воздуха. Кроме того, можно сделать вывод о том, что рулевой винт устраняет самовращение вертолета, он работает в тандеме с несущим винтом 1, т.е. работает в толкающем режиме. Несущий винт 1 защищен кольцом 12 с щелями 13, а рулевой винт 2 снизу защищен специальной обечайкой. Одновременно с включением основного двигателя 4 включаются оба турбореактивных двигателя 3, которые после прогрева находятся в дежурном режиме. Далее производится взлет по вертолетному сценарию, как на вертолете ВСК-3 Беркут. При достижении минимальной скорости горизонтального полета в ручном или в автоматическом режиме включаются в работу турбореактивные двигатели 3, которые производят разгон вертолета до необходимой скорости полета, это по расчетам 500-600 км/час, все зависит от мощности турбореактивных двигателей 3. При этом нагрузка на несущий винт 1 уменьшается, он только совместно с крылом-фюзеляжем поддерживает подъемную силу вертолета как в режиме горизонтального полета, так и при маневрировании по высоте. Основную же нагрузку для придания вертолету максимальной скорости несут турбореактивные двигатели. При завершении полета происходит все в обратном порядке. Турбореактивные двигатели 3 устанавливаются в режим малого газа, причем это делается сразу, а не постепенно, этим самым резко гасится большая скорость и в это же время автоматически берет на себя нагрузку винтомоторная группа и вертолет производит посадку по вертолетной схеме.
Фюзеляж выполнен в форме крыла по профилю Р II, несущий винт 1 спрятан в кольце 12 верхней части фюзеляжа 5, а рулевой винт 2 спрятан в обечайке, установленной в нижней части фюзеляжа 5. Все это обеспечивает уменьшение лобового сопротивления воздуха в скоростном режиме полета. Для обеспечения доступа набегающего потока воздуха в фюзеляже у верхней кромки кольца 12 предусмотрены аэродинамические щели 13, которые обеспечивают необходимый поток воздуха для поддержания устойчивой и эффективной работы несущего винта 1 и увеличения подъемной силы.
В данной конструкции предусмотрено три степени защиты вертолета, экипажа и пассажиров в случае возникновения аварийных ситуаций, а этого по данным авторов изобретения нет ни на одном вертолете в мире.
1. В случае отказа основного рабочего двигателя 4 немедленно вступают в работу оба турбореактивных двигателя 3, а так как винты продолжают работать в режиме авторотации, а фюзеляж имеет форму крыла, то обеспечивается полет вертолета по самолетной схеме и посадка производится по-самолетному.
2. В случае отказа маршевых турбореактивных двигателей вертолет производит полет и посадку по вертолетной схеме.
3. И в случае отказа работы всех двигателей, т.е. основного 4 и турбореактивных 3, винты все равно остаются работать в режиме авторотации и производится посадка в аварийном режиме авторотации, что обеспечивает сохранение самого вертолета, а также жизни экипажа, пассажиров и целостность груза.
Таким образом, данная конструкция вертолета улучшает его летные характеристики, а именно скоростные и маневровые, а также увеличивает степень защиты вертолета в аварийных ситуациях.
Заявителем изготовлен эскизный проект и изготовлена модель вертолета 1:10, которая наглядно позволяет убедиться в реальности проекта и ее промышленной применимости.
Вертолет, содержащий несущий и рулевой винты, два турбореактивных маршевых двигателя и один основной, обеспечивающий работу обоих винтов вертолета, фюзеляж, включающий кабину экипажа с органами управления, шасси, хвостовую балку, на конце которой расположены стабилизатор, киль, руль поворота и руль высоты, отличающийся тем, что в верхней части фюзеляжа выполнено кольцо с щелями, в которое установлен несущий винт, а фюзеляж выполнен в форме крыла.
