Воздушный винт со складывающимися лопастями
Воздушный винт, приводимый двигателем, содержит втулку винта, связанную с приводным двигателем, лопасти и обтекатель втулки винта, который соединен с втулкой винта с возможностью совместного вращения. Лопасти выполнены складывающимися в направлении против направления полета летательного аппарата и связаны с втулкой посредством шарниров. Лопасти в сложенном положении расположены вдоль обтекателя на его внешней поверхности с возможностью их вращения в сложенном положении вместе с обтекателем во время складывания лопастей и их раскладывания. Изобретение направлено на повышение надежности работы, упрощение конструкции и снижение габаритов мотогондолы. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области воздухоплавания, а именно к воздушным винтам со складывающимися лопастями для летательного аппарата.
Известен тянущий воздушный винт летательного аппарата, содержащий втулку винта, связанную с приводным двигателем и воздушными лопастями, а также обтекатель втулки винта, при этом обтекатель соединен с втулкой винта с возможностью его вращения вместе с втулкой винта, а лопасти выполнены складывающимися и связаны с втулкой посредством шарниров (RU 2456206 С2, опуб., 20.07.2012).
Недостатками известного винта являются необходимость его складывания в направлении, совпадающем с направлением полета аппарата. Такое решение связано с необходимостью использования набегающего потока воздуха для привода в действие генератора в начале процесса раскладывания винта. При этом указанное направление раскладывания лопастей винта определяет необходимость расположения плоскости вращения винта в рабочем состоянии вблизи корпусной поверхности, на которой установлена силовая установка привода винта. Кроме того, складывание лопастей в направлении полета требует использования приводного фиксатора, устанавливаемого после раскладывания лопастей.
Техническим результатом является повышение надежности работы воздушного винта, упрощение конструкции и снижение габаритов мотогондолы.
Поставленная задача достигается тем, что воздушный винт со складывающимися лопастями для летательного аппарата, приводимый двигателем и содержит втулку винта, связанную с приводным двигателем и воздушными лопастями, а также обтекатель втулки винта, при этом обтекатель соединен с втулкой винта с возможностью его вращения вместе с втулкой винта, лопасти выполнены складывающимися в направлении против направления полета летательного аппарата и связаны с втулкой посредством шарниров, причем лопасти в сложенном положении расположены вдоль обтекателя в нишах, выполненных в виде несквозных выемок на его внешней поверхности, с возможностью их вращения в сложенном положении вместе с обтекателем, по меньшей мере, во время складывания лопастей и их раскладывания.
Поставленная задача достигается также тем, что ниши могут быть выполнены по форме, соответствующей форме лопастей.
Поставленная задача достигается также тем, что лопасти в сложенном положении могут быть расположены в пределах габаритов обтекателя в направлении оси вращения винта.
Поставленная задача достигается также тем, что геометрические оси поворота шарниров не пересекаются с осью вращения винта, а плоскость поворота каждого шарнира может быть смещена относительно указанной оси вращения винта.
Поставленная задача достигается также тем, что двигатель может быть выполнен электрическим и расположен внутри обтекателя.
Изобретение поясняется при помощи чертежей.
На фиг. 1 показан тянущий винт со сложенными лопастями;
На фиг. 2 - то же, с лопастями в рабочем положении для создания тяги летательного аппарата.
На фиг. 3 показан вид на воздушный винт в рабочем положении лопастей.
Воздушный винт содержит втулку 1, связанную с приводным двигателем 2. Втулка 1 имеет шарниры 3 с закрепленными на них лопастями 4, при этом обтекатель 5 втулки 1 винта соединен в ней с возможностью их совместного вращения.
На поверхности обтекателя 5 выполнены ниши 6 по форме, соответствующей форме лопастей 4, для укладывания их в указанные ниши 6 при складывании. При этом ниши 6 выполнены в виде несквозных выемок, и лопасти 4 при складывании размещаются в пределах обтекателя 5, то есть не выходят за его пределы по длине после складывания.
Геометрические оси поворота шарниров 3 смещены от оси вращения винта, то есть не пересекают ее, а плоскость, в которой осуществляют поворот лопасти 4 в шарнире 3, смещена относительно оси вращения винта. При этом, как показано на чертежах, при четном количестве лопастей 4 плоскости поворота каждой пары лопастей 4 расположены центрально-симметрично относительно оси вращения винта.
Двигатель 2 может быть выполнен электрическим и расположен внутри обтекателя 5 в пределах его габаритов.
Описываемый воздушный винт работает следующим образом. В сложенном положении лопасти 4 уложены вдоль обтекателя 5 и расположены в нишах 6. При этом вся втулка 1 с двигателем 2 и обтекатель 5 с лопастями 4 расположены вне пределов корпуса, на котором крепится мотогондола. Концы лопастей 4 направлены вдоль направления полета аппарата. В момент необходимости раскладывания лопастей 4 приводится во вращение вал двигателя 2, и под действием центробежных сил, или под влиянием приводных механизмов, лопасти 4 поворачиваются в шарнирах 3, устанавливаясь в плоскости, примерно перпендикулярной оси вращения винта. При этом лопасти 4 после раскладки могут дойти до упоров (на чертежах не показаны), или в рабочем их положении может быть достигнут баланс между действием на лопасти 4 центробежных сил и сил, создающих продольную тягу.
В рабочем положении винта, после раскладки лопастей 4, плоскость их вращения находится на максимальном расстоянии от корпуса крепления мотогондолы. Это позволяет улучшить аэродинамику аппарата при заданных габаритах складывающихся лопастей и, соответственно, мотогондолы и обтекателя, в частности, за счет утапливания лопастей в нишах после их складывания, а также максимально полезно использовать габариты мотогондолы. Отсутствие необходимости применения приводных фиксаторов лопастей в рабочем положении упрощает конструкцию, ее надежность.
1. Воздушный винт со складывающимися лопастями для летательного аппарата, приводимый двигателем и содержащий втулку винта, связанную с приводным двигателем и лопастями, а также обтекатель втулки винта, при этом обтекатель соединен с втулкой винта с возможностью его вращения вместе с втулкой винта, лопасти выполнены складывающимися в направлении против направления полета летательного аппарата и связаны с втулкой посредством шарниров, причем лопасти в сложенном положении расположены вдоль обтекателя в нишах, выполненных в виде несквозных выемок на его внешней поверхности, с возможностью их вращения в сложенном положении вместе с обтекателем, по меньшей мере, во время складывания лопастей и их раскладывания.
2. Воздушный винт по п. 1, отличающийся тем, что ниши выполнены с формой, соответствующей форме лопастей.
3. Воздушный винт по п. 1, отличающийся тем, что лопасти в сложенном положении расположены в пределах габаритов обтекателя в направлении оси вращения винта.
4. Воздушный винт по п. 1, отличающийся тем, что геометрические оси поворота шарниров не пересекаются с осью вращения винта, а плоскость поворота каждого шарнира смещена относительно указанной оси вращения винта.
5. Воздушный винт по п. 1, отличающийся тем, что двигатель выполнен электрическим и расположен внутри обтекателя.
