Конвертоплан

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям винтокрылых летательных аппаратов. Конвертоплан содержит фюзеляж с кабиной пилотов, стабилизатор, киль, крылья с рулевыми поверхностями, выполненные с возможностью поддержания курсовой устойчивости и управляемости в самолетном режиме и расположенные по самолетной схеме, колонку ротора, соединенную с фюзеляжем посредством шарнира, обеспечивающего возможность изменения угла поворота колонки в диапазоне 100°+-10° относительно горизонта. Крылья установлены вблизи центра тяжести фюзеляжа по обе его стороны. Колонка ротора соединена с фюзеляжем в центре его тяжести с возможностью установки в вертикальное положение при взлете и посадке и установки в самолетном режиме в горизонтальное положение над фюзеляжем синхронно с крыльями, с размещением на ней ротора с лопастями перед носовой частью фюзеляжа. Лопасти ротора выполнены с реактивными двигателями привода их вращения, а конвертация выполняется ротором, управляемым автоматом перекоса и механизмом общего шага. Обеспечивается повышение экономичности конвертоплана за счет снижения веса силовой установки и движителя. 2 ил.

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для создания конвертопланов гражданского назначения, имеющим подъемные роторы для вертикального взлета (посадки) и для полета по самолетному типу после конвертации.

Известен конвертоплан [Конвертоплан V-22 «Оспри» // http://ru.wikipedia.org/wiki/Bell_V-22_Osprey], содержащий фюзеляж, крылья и стабилизатор с рулевыми поверхностями, установленные по самолетной схеме, снабженный гидравлическим приводом поворота роторов для конвертации и управления аппаратом.

Недостатком этого устройства является относительно большая сложность и масса, а также относительно низкая экономичность, вызванная большим расходом топлива.

Известен также конвертоплан [Конвертоплан «ХС-142А» // Ружицкий Е.И. Американские самолеты вертикального взлета. М.: ACT: Астрель, 2000], содержащий фюзеляж с общим поворотным крылом (тилтвинг), а также четыре винтомоторные силовые установки, расположенные на крыле, в котором управление по крену осуществляется дифференциальным изменением мощности двигателей, по рысканью - отклонением элеронов, по тангажу - рулевым винтом малого диаметра, горизонтально установленным в хвостовой части, при этом крыло выполнено с возможностью поворота в диапазоне 0-100° градусов от продольной оси конвертоплана.

Недостатком этого устройства является относительно большая сложность, многомоторность и масса, а также относительно низкая экономичность, вызванная большим расходом топлива.

Кроме того, известен конвертоплан [БПЛА Spirit фирмы Flight Technologies, США https://helpiks.org/6-70007.html], известный также как беспилотный летательный аппарат (БПЛА) с вращающимся крылом и с вертикальным взлетом и посадкой, подъемная сила у которого создается за счет несущего винта в конфигурации вертолет, и крыльями, - в конфигурации самолет.

Недостатком этого устройства также является относительно большая сложность, большая масса и относительно низкая экономичность.

Помимо указанных выше, известен конвертоплан [RU 2570241, С2, В64С 27/00, 10.12.2015,], содержащий фюзеляж, а также пассивные, без рулевых поверхностей стабилизатор и киль, выполненные с возможностью поддержания курсовой устойчивости в самолетном режиме и расположенные в хвостовой части фюзеляжа, независимо вращающиеся консоли обратной стреловидности и без рулевых поверхностей, с колонкой ротора на каждой, установленные вблизи центра тяжести по обе стороны от фюзеляжа, соединенные с ним посредством шарниров и соединенные с ним посредством шарниров, обеспечивающих возможность изменения угла поворота независимо каждой консоли в диапазоне 100+ -10° относительно горизонта, на каждой из которых прикреплен реактивно-приводной ротор, содержащий лопасти с реактивными двигателями на консолях лопастей, соединенный с колонкой посредством торсионов, закрепленных на свободно вращающихся валах колонок в подшипниках, реактивные двигатели, расположенные в консольной части лопастей, имеющие сопла, ориентированные в сторону задней кромки лопастей, автомат перекоса и механизм общего шага, выполненные с возможностью изменения общего и циклического шага лопастей посредством изменения угла установки лопастей и тягово-качалочную проводку для управления роторами, посредством автомата перекоса и механизмом общего шага, из кабины пилота.

Недостатком этого технического решения является относительно большая сложность, связанная с использованием двух реактивно-приводных роторов.

Наиболее близким по своей конструкции и достигаемому эффекту при использовании является конвертоплан [US 20050127238, A1, В64С 27/28, 16.06.2005,], содержащий, по меньшей мере один соосный несущий винт, по меньшей мере, один двигатель, соединенный, по меньшей мере, с одним соосным винтом, установленный с возможностью вращения в центре тяжести самолета или вблизи него, по меньшей мере, один двигатель, вращающий по дуге от первого положения, где плоскость вращения, по меньшей мере, одного соосного винта является, по существу, горизонтальной для короткого взлета, вертикального взлета и вертикального полета, до второго положения, где плоскость вращения, по меньшей мере, одного соосного винта является по существу вертикальной для горизонтального полета, при этом, центр тяжести самолета остается практически неизменным, когда, по меньшей мере, один двигатель вращается, переводя положение винта из первого положения, во второе положение.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно большая сложность и большая масса конструкции.

Задача, которая решается в изобретении, заключается в создании конвертоплана, обладающего простой конструкцией, малой массой конструкции и высокой экономичностью, с возможностью полноценной способности аварийной авторотации, при достаточной ометаемой площади ротора, и управлением как вертолета, при вертолетной конфигурации, так и по самолетному, в конфигурации самолет.

Требуемый технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении экономичности.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в конвертоплане, содержащем фюзеляж с кабиной пилотов, а также стабилизатор, киль и крылья с рулевыми поверхностями, выполненные с возможностью поддержания курсовой устойчивости и управляемости в самолетном режиме и расположенные по стандартной самолетной схеме, колонку ротора, соединенную с фюзеляжем посредством шарнира, обеспечивающего возможность изменения угла поворота колонки в диапазоне 100°+-10° относительно горизонта, крылья для создания подъемной силы и поддержания курсовой устойчивости и управления в самолетном режиме установленные вблизи центра тяжести фюзеляжа по обе его стороны, при этом, колонка ротора соединена с фюзеляжем в центре его тяжести с возможностью установки в вертикальное положение при взлете и посадке и установке в самолетном режиме в горизонтальное положение над фюзеляжем, синхронно с крыльями, с размещением на ней ротора с лопастями перед носовой частью фюзеляжа, согласно полезной модели, лопасти ротора, установленного на конце колонки ротора, выполнены с реактивными двигателями привода их вращения, а конвертация выполняется ротором, управляемым автоматом перекоса и механизмом общего шага.

На чертеже представлен конвертоплан:

на фиг. 1 - вид спереди;

на фиг. 2 - вид сбоку.

Конвертоплан содержит фюзеляж 1 с кабиной пилотов, а также стабилизатор и киль 2 с рулевыми поверхностями, выполненные с возможностью поддержания курсовой устойчивости в самолетном режиме и расположенные в хвостовой части фюзеляжа 1.

Конвертоплан содержит также колонку ротора 3 с классическим автоматом перекоса и устройством изменения общего шага лопастей, соединенную с фюзеляжем 1 посредством шарнира, обеспечивающего возможность изменения угла поворота колонки ротора 3, в диапазоне 100°+-10° относительно горизонта синхронно вместе с крыльями, а также ротор 4, установленный на конце колонки 3 и содержащий лопасти 5 с реактивными двигателями привода вращения их.

Конвертоплан оснащен крыльями 6 с рулевыми поверхностями элеронов, установленными вблизи центра тяжести фюзеляжа 1, на одной оси вращения с колонкой ротора 3, по обе его стороны и выполненные с возможностью поддержания курсовой устойчивости и управления в самолетном режиме.

Особенностью предложенного конвертоплана является также то, что, колонка 3 соединена с фюзеляжем 1 в центре его тяжести с возможностью установки в вертикальное положение при взлете и посадке, и установке в самолетном режиме в горизонтальное положение над фюзеляжем с размещением ротора с лопастями перед носовой частью фюзеляжа, а крылья устанавливаются горизонтально по самолетному, в самолетном режиме.

Взлет, полет и посадку конвертоплан осуществляет следующим образом.

При взлете колонка 3 вместе с крыльями 6 устанавливается в вертикальное положение. При достижении рабочих оборотов ротором 4 производится управляемый вертикальный взлет в вертолетном режиме управления с набором высоты. Для осуществления набора скорости конвертоплан переводится в самолетный режим (конвертация), для чего посредством автомата перекоса происходит наклон колонки 3 ротора с крыльями 6 в горизонтальное положение и увеличение общего шага лопастей ротора механизмом общего шага их. После набора скорости в самолетном режиме, аналогичном режиму одномоторного самолета, конвертоплан продолжает горизонтальный полет на заданной высоте с крейсерской скоростью. Посадка осуществляется в обратном порядке: гашение поступательной скорости до скоростей вертолетного режима, конвертация в режим вертолет и перевод колонки 3 вместе с крыльями 6 в вертикальное положение, выбор посадочной площадки, посадка, остановка ротора 4.

Таким образом, благодаря тому, что в предложенном техническом решении внесены конструктивные изменения, заключающиеся в том, что, привод винта выполнен реактивным, винт выполнен однороторным, а конвертация выполняется ротором, управляемым автоматом перекоса, достигается требуемый технический результат, заключающийся в упрощении конструкции, уменьшении массы и повышении экономичности, поскольку при выполнении привода винта ротора реактивным, по принципу реактивно-приводного с одним ротором, что исключает соосную прямоприводную структуру с присущей ей силовой установкой, редуктором, механизмом общего и дифференцированного шага и дублированным ротором с автоматом перекоса. Это значительно упрощает и облегчает конструкцию устройства за счет исключения массы этих узлов и агрегатов, увеличению, либо полезной нагрузки, либо увеличению запаса топлива, что увеличивает полетное время, при одинаковой с прототипом взлетной массе.

Конвертоплан, содержащий фюзеляж с кабиной пилотов, а также стабилизатор, киль и крылья с рулевыми поверхностями, выполненные с возможностью поддержания курсовой устойчивости и управляемости в самолетном режиме и расположенные по стандартной самолетной схеме, колонку ротора, соединенную с фюзеляжем посредством шарнира, обеспечивающего возможность изменения угла поворота колонки в диапазоне 100°+-10° относительно горизонта, крылья для создания подъемной силы и поддержания курсовой устойчивости и управления в самолетном режиме, установленные вблизи центра тяжести фюзеляжа по обе его стороны, при этом колонка ротора соединена с фюзеляжем в центре его тяжести с возможностью установки в вертикальное положение при взлете и посадке и установки в самолетном режиме в горизонтальное положение над фюзеляжем, синхронно с крыльями, с размещением на ней ротора с лопастями перед носовой частью фюзеляжа, отличающийся тем, что лопасти ротора, установленного на конце колонки ротора, выполнены с реактивными двигателями привода их вращения, а конвертация выполняется ротором, управляемым автоматом перекоса и механизмом общего шага.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиации, в частности к летательным аппаратам с вертикальным взлетом и посадкой. Аэромеханический способ управления конфигурацией и полетом конвертоплана заключается в формировании передними и задними двигателями неуравновешенного момента от тяги двигателей для управления углом наклона двигателей.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки содержит фюзеляж, киль, пару крыльев: переднее и заднее, две подъемные силовые установки, расположенные на выполненных по бокам фюзеляжа с двумя осями вращения и с возможностью фиксации положения пилонах, маршевую силовую установку.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям движителей летательных аппаратов. Винтокольцевой движитель включает ротор, расположенный в кольце.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Конвертоплан содержит фюзеляж, пару крыльев - переднее и заднее, силовые установки, содержащие двигатели и воздушные винты, киль, шасси, пилоны, выполненные с возможностью вращения.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Конвертоплан содержит фюзеляж, переднее и заднее крылья, силовые установки, содержащие двигатели и воздушные винты, киль, шасси, пилоны, выполненные с возможностью вращения.

Изобретение относится к трансформируемым летательным аппаратам с укороченным взлетом и посадкой для внеаэродромной эксплуатации. Конвертоплан включает фюзеляж, две пары крыльев с тандемным расположением, винтомоторные установки, подвешенные под задним крылом, и два телескопических ротора «Флеттнера», поперечно расположенных в средней части фюзеляжа, по разные стороны от центра тяжести конвертоплана.

Изобретение относится к области трансформируемых летательных аппаратов для внеаэродромной эксплуатации. Летательный аппарат содержит фюзеляж со среднерасположенным несущим крылом и хвостовой стабилизатор с навешенными на него винтомоторными установками.

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано в конструкции палубных летательных аппаратов. Палубный вертолет-самолет-амфибия (ПВСА) содержит на консолях крыла две мотогондолы, хвостовое оперение, двигатели силовой установки, поворотные винты, создающие горизонтальную и их соответствующим отклонением вертикальную тягу, трехопорное колесное шасси.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Конвертоплан включает фюзеляж, планер и винтомоторную группу.

Изобретение относится к области авиационной техники. Трехвинтовой конвертоплан состоит из фюзеляжа с прикрепленным к нему крылом по схеме высокоплана, двухкилевого хвостового оперения, размещенных на передней кромке крыла двигателей с винтами и поворотного механизма, позволяющего изменять вектор тяги на 110° относительно горизонта для изменения режимов полета.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных и дистанционно управляемых летательных аппаратов. Силовая установка летательного аппарата на двухподвижном подвесе содержит внешний кольцевой контур с приводом его вращения, внутренний контур в виде стержня с приводом его вращения, установленный внутри внешнего кольцевого контура перпендикулярно оси вращения внешнего кольцевого контура.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям дозвуковых летательных аппаратов. Многофункциональный летательный аппарат дозвукового диапазона скоростей сочетает в себе свойства мультикоптера, аппарата на воздушной подушке, экраноплана, конвертоплана и самолета, использующего дозвуковую авиационную гибридную силовую установку.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов с электропитанием от наземных источников. Аэропоезд с питанием от троллея включает корпус с движителями вертикального и горизонтального перемещения, средствами стабилизации положения аэропоезда, шасси и телескопическую тягу с поворотным механизмом и кареткой.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям и способам полета пилотируемых летательных аппаратов (ЛА). Индивидуальный ЛА содержит Х-образный корпус, два раздвижных крыла, снабженных закрылками и закрепленных на передних концах корпуса с возможностью поворота по оси, перпендикулярной плоскости корпуса, или четыре раскладных крыла, закрепленных на передних и задних концах корпуса.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Конвертоплан включает фюзеляж, планер и винтомоторную группу.

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкциям гибридных вертолетов. Многоцелевой палубный вертолет-самолет (МПВС) содержит в передних окончаниях балок поворотные винты, хвостовое оперение, двигатели силовой установки (СУ), передающие валами трансмиссии мощность на поворотные винты, создающие горизонтальную и их соответствующим отклонением вертикальную тягу и трехопорное колесное шасси с носовой вспомогательной опорой.

Изобретение относится к области преобразуемых транспортных средств. Авиатрансформер, преобразуемый в автомобиль, выполнен по концепции разнесенной тяги разноуровневых винтов (РТРВ) в схеме РТРВ-Х4+2, включающей как переднюю и заднюю пару несущих винтов, размещенных в тандемной схеме на концах низкорасположенных трапециевидных крыльев большого удлинения соответственно обратной и прямой стреловидности, так и левый и правый поворотные винты, установленные на концах консолей прямого крыла типа парасоль большого удлинения, обеспечивающие выполнение вертикального и короткого взлета/посадки (ВВП и КВП) или после взлета горизонтальный крейсерский полет при соответствующем повороте верхних винтов.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных гибридных конвертопланов. Беспилотный конвертоплан с арочным крылом (БКАК), содержит на консолях крыла две мотогондолы, в передних и задних окончаниях которых смонтированы по два винта, имеет хвостовое оперение, двигатели силовой установки (СУ), передающие валами трансмиссии мощность на поворотные винты, создающие горизонтальную и вертикальную тягу, и трехопорное колесное шасси.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных конвертопланов. Беспилотный конвертоплан с канальными винтами выполнен по аэродинамической схеме "утка" с коротким фюзеляжем, имеющим каплевидную удобообтекаемую форму.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям комбинированных летательных аппаратов. Летательный аппарат (1) вертикального взлета с крылом (3) содержит первый блок (4) двигателя и второй блок (5) двигателя, установленные на этом крыле (3) с возможностью поворота.

Изобретение относится к общему машиностроению, а более конкретно к транспортным средствам. Устройство для передвижения по ледяной, снежной, водяной, земляной, гравийной, асфальтовой и воздушной поверхности содержит раму, основание, устройство балансировки и маневрирования, пульт управления и торообразную камеру.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям винтокрылых летательных аппаратов. Конвертоплан содержит фюзеляж с кабиной пилотов, стабилизатор, киль, крылья с рулевыми поверхностями, выполненные с возможностью поддержания курсовой устойчивости и управляемости в самолетном режиме и расположенные по самолетной схеме, колонку ротора, соединенную с фюзеляжем посредством шарнира, обеспечивающего возможность изменения угла поворота колонки в диапазоне 100°+-10° относительно горизонта. Крылья установлены вблизи центра тяжести фюзеляжа по обе его стороны. Колонка ротора соединена с фюзеляжем в центре его тяжести с возможностью установки в вертикальное положение при взлете и посадке и установки в самолетном режиме в горизонтальное положение над фюзеляжем синхронно с крыльями, с размещением на ней ротора с лопастями перед носовой частью фюзеляжа. Лопасти ротора выполнены с реактивными двигателями привода их вращения, а конвертация выполняется ротором, управляемым автоматом перекоса и механизмом общего шага. Обеспечивается повышение экономичности конвертоплана за счет снижения веса силовой установки и движителя. 2 ил.

Наверх