Рушій літального апарата

Винахід відноситься до авіації, а саме до літальних апаратів, які обладнані повітряними гвинтами. Відомий рушій літального апарата, який має раму, два гвинти з лопатями на валах. Вали через зірочки і ланцюгові передачі зв’язані між собою і з силовою установкою, яка, обертаючи вали, створює на лопатях підйомну силу [Патент Російської Федерації №2018463,МПК В64С27/08, опубл. Бюл. №16 від 30.08.94р.]. Недоліком описаного рушія є те, що він розвиває малу підйомну силу. Найбільш близьким по технічній суті є рушій літального апарата [Деклараційний патент України №50536А, МПК 7В64С27/32, В64С11/00, опубл. Бюл. №10 від 15.10.2002р.], який має раму з напрямними, два вали з зірочками, з'єднаними замкнутими гнучкими передачами, до одної з яких прикріплені лопаті, а друга з'єднана з лопатями шарнірно для установки кутів їх атаки. Крутний момент від силової установки обертає вали з зірочками, примушуючи р ухатись лопаті, які створюють, підйомну силу. Недоліком цього рушія є складність його конструкції, що знижує його надійність. В основу винаходу поставлено задачу підвищення надійності рушія літального апарата. Поставлена задача вирішується тим, що рушій літального апарата з рамою, напрямними, двома валами з зірочками на них, з'єднаними замкнутими гнучкими передачами, до одної з яких прикріплені лопаті з важелями, які другими кінцями шарнірно з'єднані з другою замкнутою гнучкою передачею згідно з винаходом осі з суцільними лопатями прикріплені до ланок замкнутої гн учкої передачі одними кінцями консольно в шарнірах з опорними елементами, з'єднаними з поверхнями напрямних рами; осі встановлені в шарнірах з можливістю повороту механізмами установки кутів атаки лопатей у вигляді важелів, які одними кінцями жорстко прикріплені до осей, а другими кінцями при допомозі опорних елементів зв’язані з приводом у вигляді рухомої відносно рами і осей з лопатями напрямної з поверхнями, контактуючими з опорними елементами. Каретки жорстко прикріплені до ланок замкнутої передачі частинами, протилежними лопатям, а осі обладнані горизонтальними і вертикальними шарнірами та опорними елементами, встановленими на осях послідовно в напрямі від важелів механізмів установки кутів атаки лопатей до самих лопатей; опорні елементи на осях періодично контактують з поверхнями замкнутих напрямних, жорстко прикріплених до рами нижче площини обертання зірочок і з поверхнями прямолінійних напрямних, жорстко прикріплених до рами вище площини обертання зірочок; до кожної осі з однієї сторони від вертикального шарніра прикріплена вилка, в якій з другої сторони вертикального шарніра протилежно встановлені пружні елементи, між якими проходить частина осі, з'єднана з горизонтальним шарніром. Технічним результатом є те, що винахід забезпечує вирішення поставленої задачі, тобто підвищення надійності рушія літального апарата. Суть винаходу проілюстровано графічним матеріалом. На Фіг.1 показаний рушій літального апарата, вид збоку; на Фіг.2 - те ж, вид зверху; на Фіг.3 показана схема розміщення елементів рушія літального апарата, які детально не показані на Фіг.1. Рушій літального апарата містить раму 1, до якої жорстко прикріплені верхня напрямна 2 з горизонтальними і вертикальними поверхнями, нижня напрямна 3 з горизонтальними і вертикальними поверхнями і механізмами переміщення 4 рухомої напрямної 5, які з’єднуються між собою елементами з’єднання 6. Між горизонтальними поверхнями верхньої напрямної 2 і нижньої напрямної 3 розміщені опорні елементи 7, наприклад у вигляді роликів, як показано на Фіг.3. Між вертикальними поверхнями верхньої напрямної 2 і нижньої напрямної 3 розміщені опорні елементи 8. Опорні елементи 7, 8 встановлені на каретках 9. Рама 1 також має ведучий вал 10 і ведений вал 11, які встановлені в підшипниках 12. На ведучому валу 10 і веденому валу 11 встановлені ведуча зірочка 13 і ведена зірочка 14 відповідно. Верхня напрямна 2 і нижня напрямна 3 жорстко з’єднані елементами кріплення 15. Ведуча зірочка 13 і ведена зірочка 14 з’єднані між собою замкнутою гнучкою передачею у вигляді замкнутого ланцюга 16 з ланками 17, до яких жорстко прикріплені каретки 9. В центральній частині кожної каретки 9 при допомозі шарнірів 18 встановлені одні кінці осей 19, до други х кінців яких жорстко і консольно прикріплені лопаті 20, виконані у вигляді крила кожна. До осей 19 жорстко прикріплені також важелі 21 з опорними елементами 22, які контактують з горизонтальними поверхнями рухомої напрямної 5. Опорні елементи 7, 8, 22 виконані у вигляді роликів на осях. Пара елементів: опорнийелемент 22 і контактуючі з ним поверхні рухомої напрямної 5 складають механізм установки кута атаки окремої лопаті 20. Механізм переміщення 4 являє собою привід механізмів установки кутів атаки лопатей 20. До верхньої напрямної 2, а через неї і до рами і вище площини обертання зірочок 13, 14 жорстко прикріплені елементами кріплення 23 прямолінійні напрямні 24. На осях 19 встановлені опорні елементи 25, які опираються на замкнуту напрямну 26, з’єднану елементами 27 з рамою і нижче площини обертання зірочок 13, 14 в неробочому стані рушія /для кращого розуміння в графічній частині на Фіг.1 не показано випадку, коли опорні елементи 25 опираються на напрямні 26/. На осях 19 також встановлені горизонтальні шарніри 28 і вертикальні шарніри 29. До частин осей 19, які знаходяться ближче до лопатей 20, жорстко прикріплені вилки 30, в яких встановлені протилежно розміщені між віссю 19 пружні елементи 31. Прямолінійні напрямні 24 виконані розімкнутими із загнутими вверх кінцями. Pyшій літального апарата працює таким чином. Крутний момент від силової установки передається на ведучий вал 10, ведучу зірочку 13, примушуючи обертатись вал 11 і ведену зірочку 14 за допомогою замкнутого ланцюга 16, який з’єднує ведучу зірочку 13 і ведену зірочку 14. Жорстко закріплені на ланках 17 замкнутого ланцюга 16 каретки 9 примушують руха тись шарнірно з'єднані з ними осі 19 з лопатями 20. Важелі 21 на осях 19 другими своїми кінцями через опорні елементи 22, контактуючи з поверхнями рухомої напрямної 5, повертають лопаті 20 під позитивними кутами атаки, на яких підчас їх руху виникає підйомна сила. Для зменшення кутів атаки лопатей 20 механізми переміщення 4 через елементи 6 рухають рухому напрямну 5 вверх. При цьому опорні елементи 22 також рухаються вверх, повертаючи важелі 21, осі 19 і лопаті 20, зменшуючи кути атаки лопатей 20. Для збільшення кутів атаки лопатей 20 механізми переміщення 4 рухають рухому напрямну 5 вниз .Для виконання аварійної посадки літального апарата з даним рушієм у випадку поломки силової установки в режимі авторотації кути атаки лопатей 20 можуть бути від'ємними. Лопаті 20 рухаються по замкнутій траєкторії, на якій вони послідовно проходять прямолінійні та криволінійні дільниці цієї траєкторії. На прямолінійних дільницях траєкторії руху лопаті 20 під дією підйомних сил відхиляються вверх, так як осі 19 обладнані горизонтальними шарнірами 28. Лопаті 20, досягнувши горизонтального положення, опираються опорними елементами 25 на прямолінійні напрямні 24. При переході з прямолінійної дільниці траєкторії руху на криволінійну дільницю частини лопатей 20, які знаходяться дальше від осі обертання, почнуть збільшувати свою лінійну швидкість, що викличе появу сил інерції, які будуть протидіяти збільшенню даної швидкості і будуть стискувати одні із пружних елементів 31 кожної лопаті 20. При цьому лопаті 20 будуть відхилятись в сторону, протилежну напряму руху, так як осі 19 обладнані вертикальними шарнірами 30. Після досягнення необхідної лінійної швидкості частини лопатей 20, які знаходяться дальше від осі обертання, сили інерції зникнуть і пружні елементи 31 розпрямляться. Так як лінійна швидкість частин лопатей 20, які знаходяться дальше від осі обертання, буде більша від лінійної швидкості цих частин лопатей 20 на прямолінійній дільниці, а перепони руху лопатей 20 вверх не буде, то кінці лопатей 20 відхиляться вверх, тобто виконають мах вверх. Відцентрова сила, яка діє на даній дільниці траєкторії руху, не дозволить кінцям лопатей 20 повністю відхилитись вверх, а лише на величину кута, при якому дія відцентрових сил і підйомних сил взаємно врівноважуються. При переході з криволінійної дільниці траєкторії руху на прямолінійну, лінійна швидкість частин лопатей 20, які знаходяться дальше від осі обертання зменшиться, виникнуть сили інерції, які будуть стискувати уже протилежні пружні елементи 31 кожної лопаті 20 /як випадку розгону кінців лопатей 20, які знаходяться дальше від осі обертання/. Одночасно зменшува тимуться відцентрові сили і напрямні 24 через опорні елементи 25 будуть сприймати підйомні сили, які діють на лопаті 20. В неробочому стані лопаті 20 під дією сили ваги відхиляються вниз і опираються при допомозі опорних елементів 25 на замкнуту напрямну 26. Використання горизонтальних шарнірів 28 і вертикальних шарнірів 29 дозволяє суттєво зменшити шкідливу дію аеродинамічних сил і сил інерції на лопаті 20 на криволінійних дільницях траєкторії їх р уху. Виконання прямолінійних напрямних 24 із загнутими вверх кінцями полегшує перші контакти опорних елементів 25 з поверхнями прямолінійних напрямних 24.