Учбовий вертоліт

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к вертолетам, и может быть использовано для обучения пилотов полетам в режиме висения. Известен учебный вертолет, содержащий фюзеляж, один винт горизонтальной тяги, работающий от силовой установки в виде двигателя внутреннего сгорания, несущую систему, включающую не менее шести несущих винтов с вертикальным расположением осей вращения, работающих от электропривода, выполненного в виде не менее шести электродвигателей, которые электрически соединены с установленным на борту вертолета источником энергии для электропривода, включающем электрогенератор, вал которого соединен с валом двигателя внутреннего сгорания и систему управления. Данный вертолет используется для обучения всем видам полетов. В нем несущие винты приводятся в движение от электродвигателей, питаемых электроэнергией, производимой источником энергии, размещенным на борту вертолета. Однако данный вертолет при использовании его для обучения пилотов полетам в режиме висения обладает низким весовым коэффициентом, что является недостатком вертолета, обусловленным большим общим весом вертолета при неизменной полезной нагрузке. На большой величине общего веса вертолета сказывается значительный вес, приходящийся на долю находящегося на борту источника энергии для электропривода, включающего электрогенератор, двигатель внутреннего сгорания, топливную систему, запас топлива, а также вес сложных кинематических систем для передачи движения на несущие винты. В основу изобретения поставлена задача создания учебного вертолета для обучения пилотов полетам в режиме висения, в котором путем уменьшения общего веса вертолета за счет исключения нахождения на борту вертолета источника энергии для электропривода, обеспечено повышение весового коэффициента вертолета при неизменной полезной нагрузке. Поставленная задача решается тем, что в учебном вертолете, содержащем фюзеляж, несущую систему по меньшей мере с одним несущим винтом, электропривод винтов по меньшей мере с одним электродвигателем, и источник энергии для электродвигателя, согласно изобретению, источник энергии для электропривода расположен на земле и связан с электроприводом гибким кабелем. Кроме того, при несущей системе, составленной из двух соосных, вращающихся в противоположных направлениях несущих винтов, статор и ротор электродвигателя электропривода размещены каждый на одном из несущих винтов. Выполнение учебного вертолета для отработки полетов в режиме висения предлагаемой конструкции, включающей все необходимые доя полета системы: фюзеляж, несущую систему, электропривод, источник энергии для электропривода, но рационально размещенные в пространстве, позволило значительно повысить весовой коэффициент вертолета. Размещение источника энергии для электропривода винтов на земле и осуществление связи с электроприводом на борту вертолета посредством гибкого кабеля, позволило значительно уменьшить общий вес вертолета, снизив его на долю, приходящуюся на вес источника энергии для электропривода, что при неизменной полезной нагрузке в виде суммарного веса инструктора и пилота, позволило увеличить весовой коэффициент вертолета, при сохранении возможности осуществления учебного полета в режиме висения. Выполнение электрического гибкого кабеля небольшой, но достаточной длины позволяет учебному вертолету подняться в воздух на несколько метров, например 2 - 10м, что вполне достаточно для осуществления режима висения и даже осуществления небольших разворотов и перемещений. Выполнение учебного вертолета с несущей системой, составленной из двух соосных, вращающихся в противоположных направлениях несущих винтов, и в котором статор и ротор электродвигателя электропривода размещены каждый на одном из несущих винтов, позволяет передавать вращательное движение несущим винтам в противоположных направлениях непосредственно от электродвигателя, минуя сложные кинематические передающие движение системы, что также влияет на уменьшение общего веса вертолета и способствует повышению весового коэффициента. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан разрез одновинтового учебного вертолета; на фиг.2 разрез двухвинтового вертолета соосной схемы. Учебный вертолет содержит фюзеляж, несущую систему., например одновинтовую (фиг.1), включающую один несущий винт 2, или двухвинтовую (фиг.2) с соосно установленными несущими винтами 2 и 3 на вертикальной оси вращения 4. Приводом для несущего винта 2 служит электропривод, выполненный в виде по меньшей мере одного электродвигателя 5 (фиг.1), установленного на борту вертолета и соединенного гибким кабелем 6 с гнездом 7 любого наземного источника электроэнергии достаточной мощности. При использовании вертолета с несущей системой из двух соосных несущих винтов 2 и 3 электродвигатель 5 установлен на несущих винтах 2 и 3 непосредственно (фиг.2) так, что статор 8 и ротор 9 его размещены каждый на одном из винтов 2 и 3. Система управления вертолетом 10 как правило классическая. В вертолете с одновинтовой несущей системой привод рулевого винта 11 (фиг.1) может осуществляться кинематически от вала электродвигателя 5 или от небольшого дополнительно установленного на конце хвостовой балки 12 электродвигателя 13, питание которым осуществлено по электрокабелю, проложенному в фюзеляже 1. Используется учебный вертолет следующим образом. При подключении гибкого кабеля 6 к гнезду 7 наземного источника электроэнергии питание подается к электродвигателю 5, установленному внутри фюзеляжа 1 вертолета (фиг.1). При работе электродвигателя 5 крутящий момент через вертикальную ось вращения 4 передается на несущий винт 2. С помощью системы управления 10 вертолет взлетает на высоту примерно 10м и зависает. Длины гибкого кабеля 6 примерно 15 м вполне достаточно для производства режима висения, небольших разворотов и перемещений вертолета. В процессе зависания, висения и перемещения незначительного с помощью рулевого винта 11, вращаемого от кинематической системы или дополнительного электродвигателя 13, установленного на хвостовой балке 12, осуществляется управление вертолетом в путевом отношении и устраняется реактивный момент от несущего винта 2. При использовании учебного вертолета с несущей системой, состоящей из двух соосно установленных на оси вращения 4 несущих винтов 2 и 3 (фиг.2), питание электроэнергией осуществляется посредством гибкого кабеля 6, подсоединенного к гнезду 7 наземного источника электроэнергии и к статору 8 и ротору 9 электродвигателя 5, установленным на несущих винтах 2 и 3. При этом в витках статора 8 и ротора 9 электродвигателя 5 возникает электромагнитное поле, заставляющее эти части двигаться в противоположных направлениях. Эти усилия сообщаются несущим винтам 2 и 3, приводя их во вращение в противоположных направлениях. При этом на несущих винтах 2 и 3 возникает подъемная сила, позволяющая произвести полет на заданной высоте. Создание учебного вертолета предлагаемой конструкции с усовершенствованной более рациональной компоновкой размещения оборудования позволило кроме повышения весового коэффициента улучшить и некоторые потребительские свойства учебного вертолета. Так значительно упрощена конструкция вертолета и снижена его материалоемкость, поскольку отпала необходимость в установке на борту вертолета источника энергии для электропривода несущих винтов. Появилась возможность отказаться от дорогостоящего авиационного топлива, а использовать в качестве источника электроэнергии для электропривода несущей системы любой наземный источник электроэнергии, у которого стоимость производства единицы электроэнергии значительно ниже, чем у единицы электроэнергии, произведенной на борту вертолета с использованием дорогостоящего авиационного топлива. Использование предлагаемой конструкции учебного вертолета позволяет значительно удешевить программу летного обучения в режиме висения.