Лопасти несущего винта для автожира и вертолета с переменной круткой

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к изготовлению несущих винтов для автожиров и вертолетов. Лопасть несущего винта для автожира и вертолета имеет крутку. От корневой части лопасти (место соединения лопасти с втулкой ротора), в пределах 0,8 длины радиуса ротора, лопасть выполнена с положительной круткой, а на оставшейся части длины лопасти крутка выполнена отрицательной. Обеспечивается улучшение авторотации и повышение скорости полета. 2 ил.

 

Изобретение относится к авиационной технике в частности к изготовлению несущих винтов для автожиров и вертолетов.

Известно множество легких вертолетов, лопасти ротора которых, не имеют вообще крутки, то есть угол атаки лопасти, относительно плоскости вращения ротора, одинаковый по всей длине лопасти (вертолет R-44).

Известен более тяжелый (вертолет МИ-2). Его лопасти уже имеют отрицательную крутку фиг. 1 (а). В корневой части лопасти, место крепления лопасти к втулке ротора, угол атаки лопасти к плоскости вращения ротора максимальный (ϕmax), а на конце лопасти угол атаки минимальный (ϕmin). Крутка лопасти (разница между углом атаки в корне лопасти и углом атаки на конце лопасти) может составлять от 6 до 12°. Отрицательная крутка лопастей вертолета благоприятно сказывается на грузоподъемности вертолета при зависании. При горизонтальном же полете (косом обдуве ротора вертолета), когда эффективно работают в основном концевые части ротора, большой угол атаки в корневой части лопасти создает только сопротивление набегающему потоку. Минимальный же угол атаки законцовки лопасти с отрицательной геометрической круткой улучшает скоростные показатели вертолета.

Недостатком лопастей с отрицательной круткой является плохая авторотация ротора вертолета при аварийной ситуации, то есть при отказе двигателя.

Известно, что для автожира показатель авторотации ротора является основным. В большинстве случаев лопасти ротора автожиров, изготавливают без крутки, но в лучших мировых образцах, таких как американский автожир (Dragon Wings), для расширения зоны авторотации ротора лопасти имеют положительную крутку (крутка, противоположная вертолетной) около 6°, фиг. 1 (б). Автожирная лопасть Dragon Wings у корневой части имеет почти нулевой угол атаки (ϕmin), а на конце лопасти максимальный угол атаки (ϕmax) около 6°. Лопасть с положительной круткой прекрасно авторатирует.

Недостатком лопасти автожира с положительной круткой является большой угол атаки (ϕmax) на конце лопасти. При увеличении скорости большой угол атаки (ϕmin) на конце лопасти, фиг. 1 (б), провоцирует срыв потока воздуха, в результате чего наступает флаттер, при этом существенно ограничивается скорость автожира.

Наиболее близким техническим решением является скоростной комбинированный винтокрыл, в котором используются винты с большой круткой их лопастей (патент RU 2610326, МПК B64C 27/22, опубл. 09.02.2017).

Недостатком является то, что винтокрыл с такими лопастями не имеет хорошей степени авторотации.

В основу заявляемого изобретения положена задача создания лопасти несущего винта как для автожира, так и для вертолета с хорошей степенью авторотации и высокими скоростными характеристиками.

Поставленная задача решается с помощью лопасти несущего винта для автожира и вертолета, имеющей крутку. От корневой части лопасти (место соединения лопасти с втулкой ротора), в пределах 0,8 длины радиуса ротора, лопасть выполнена с положительной круткой, а на оставшейся части длины лопасти крутка выполнена отрицательной.

Созданная лопасть для несущего винта автожира и вертолета имеет переменную крутку по длине лопасти, выполненную определенным образом.

Таким образом, техническим результатом является создание скоростной и прекрасно авторатирующей лопасти для автожира или высокоскоростной и в случае отказа двигателя прекрасно авторатирующей лопасти для вертолета.

На фиг. 1 (а) показан общий вид лопасти вертолета с отрицательной круткой (ϕmax) в корневой части и (ϕmin) в конце лопасти.

На фиг. 1 (б) представлен общий вид лопасти автожира с положительной круткой (ϕmin) в корневой части и (ϕmax) в конце лопасти.

На фиг. 2 (а) показан график пересечения геометрической крутки лопасти автожира (1), с геометрической круткой лопасти вертолета (2).

На фиг. 2 (б) показано выполнение крутки по длине предлагаемой лопасти и график совмещения корневой части лопасти автожира с положительной круткой (1), с графиком концевой части лопасти вертолета с отрицательной круткой (2). Получаем график с переменной круткой.

На фиг. 2 (с) показано распределение крутки по длине лопасти, вид сверху.

Заявляемая лопасть имеет переменную геометрическую крутку, увеличивающуюся на участке от корня (место крепления лопасти к втулке ротора) в пределах 0,8 длины радиуса ротора, и затем уменьшающуюся в концевом сечении лопасти.

Таким образом, получаем скоростную и прекрасно авторатирующую лопасть для автожира или высокоскоростную и (в случае отказа двигателя) прекрасно авторатирующую лопасть для вертолета.

Изобретение применяется при изготовлении лопастей для несущих винтов автожиров и скоростных вертолетов.

Лопасть несущего винта для автожира и вертолета, имеющая крутку, отличающаяся тем, что от корневой части лопасти (место соединения лопасти с втулкой ротора), в пределах 0,8 длины радиуса ротора, лопасть выполнена с положительной круткой, а на оставшейся части длины лопасти крутка выполнена отрицательной.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям воздушных винтов. Лопасть (34) винта простирается радиально между комлевой частью (38) и законцовкой (36) и содержит переднюю кромку (40) и заднюю кромку (42), а также нижнюю сторону и верхнюю сторону.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям хвостовых винтов вертолетов. Заключенный в обтекатель винт (10) для винтокрылого летательного аппарата содержит вращающийся узел, расположенный в канале для осуществления вращения вокруг оси (АХ1).

Изобретение относится к области авиации. Аэродинамический профиль несущей поверхности имеет хорду длиной В.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям и аэродинамике лопастей несущего винта винтокрылого аппарата. Лопасть включает комлевую часть, аэродинамически профилированные части и законцовку.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям воздушных винтов. Лопасть (20) винта (5) содержит верхнюю поверхность (21) и нижнюю поверхность (22), проходящие поперечно от передней кромки (23) к задней кромке (24) и по размаху от корневого сечения (31) до сечения (41) свободного конца.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкции лопастей несущего винта винтокрылого летательного аппарата. .

Изобретение относится к удлиненному аэродинамическому элементу и касается крыла летательного аппарата или лопасти винтокрыла. .

Изобретение относится к летательным аппаратам. .

Изобретение относится к авиационной промышленности. .

Изобретение относится к авиационной и космической технике, в частности к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки и, конкретно, к системе несущих винтов авиационно-космической системы (АКС).
Наверх