Рушій літального апарата

1 Рушій літального апарата, що містить раму з напрямними, ведучий і ведений вали з зірочками, з'єднаними замкнутою гнучкою передачею, до ланок якої одними кінцями рівномірно прикріплені осі з лопатями і механізмами установки кутів атаки лопатей у вигляді важелів, які одними кінцями прикріплені до лопатей, а другими шарнірно з'єднані з приводом у вигляді замкнутої гнучкої передачі, осі другими кінцями опираються при допомозі опорних елементів на напрямні рами, який відрізняється тим, що осі з суцільними ло патями прикріплені до ланок замкнутої гнучкої передачі одними кінцями консольно в шарнірах кареток з опорними елементами, з'єднаними з поверхнями напрямних рами, осі встановлені в шарнірах кареток 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 2 Рушій літального апарата за п 1, який відрізняється тим, що каретки жорстко прикріплені до ланок замкнутої гнучкої передачі сторонами, протилежними лопатям 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 с 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], 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 рухатись 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 шляхом спрощення його конструкції Поставлена задача вирішується тим, що рушій літального апарата з рамою, напрямними, двома валами з зірочками на них, з'єднаних 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 гнучкої 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 сторонами, протилежними лопатям Технічним результатом є те, що спрощення конструкції рушія літального апарата забезпечує вирішення поставленої задачі, тобто підвищення надійності рушія літального апарата Суть винаходу проілюстровано графічним матеріалом На фіг 1 показаний рушій літального апарата в першому варіанті, вид збоку, на фіг 2 ю о ю 1^ ю 57505 теж, вид зверху, на фіг 3 показаний рушій літального апарата в другому варіанті, вид збоку, на фіг 4 - теж, вид зверху, на фіг 5 - схема взаємодії опорних елементів рушія літального апарата в першому варіанті з його іншими елементами(збільшено), на фіг 6 - схема взаємодії опорних елементів рушія літального апарата в другому варіанті з його іншими елементами(збільшено), на фіг 7 - другий варіант схеми приводу механізму установки кута атаки кожної лопаті рушія літального апарата Рушій літального апарата в першому варіанті містить раму 1 до якої жорстко прикріплені верхня напрямна 2(фіг 1, 2, 5) з горизонтальними і вертикальними поверхнями, нижня напрямна 3 з горизонтальними і вертикальними поверхнями і механізми 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(фіг5, розріз по Б-Б) Між вертикальними поверхнями верхньої напрямної 2 і нижньої напрямної 3 розміщені опорні елементи 8(фіг5, розріз по А-А) 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 других КІНЦІВ яких жорстко і консольне прикріплені лопаті 20 трапецієвидні в плані і виконані у вигляді крила(фіг1, 2) 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, а можуть бути виконані також у вигляді опор на повітряній, або магнітній подушках Горизонтальні поверхні рухомої напрямної 5 на криволінійній ДІЛЬНИЦІ траєкторії руху, на якій сумуються швидкості руху лопатей 20 і поступального руху всього рушія, полого піднімається вверх, досягаючи максимуму підйому в середній частині даної криволінійної ДІЛЬНИЦІ, а після цього знову знижуються до горизонтального положення На фіг 2 стрілка з буквою Л показує напрям руху лопаті, а стрілка з буквою Р показує напрям поступального руху рушія літального апарата при горизонтальнопоступальному польоті літального апарата Пара елементів опорний елемент 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 В другому варіанті рушій літального апарата(фігЗ, 4, 6) містить раму 23 до якої за допомогою елементів кріплення 24 жорстко прикріплена нерухома напрямна 25 з горизонтальними і вертикальними поверхнями, з якими контактують опорні елементи 26, 27, причому опорні елементи 26 кон тактують з горизонтальними поверхнями, а елементи 27 - з вертикальними поверхнями нерухомої напрямної 25 Опорні елементи 26, 27 встановлені на каретках 28 Рама 23 також має ведучий вал 29 і ведений вал ЗО, які встановлені в підшипниках 31 На ведучому валу 29 і веденому валу ЗО встановлені ведуча зірочка 32 і ведена зірочка 33 ВІДПОВІДНО, ЯКІ з'єднані між собою замкнутою гнучкою передачею у вигляді замкнутого ланцюга 34 з ланками 35, до яких жорстко прикріплені каретки 28 В центральній частині кожної каретки28 при допомозі шарнірів 36 встановлені одні КІНЦІ осей 37, до других КІНЦІВ яких жорстко і консольно прикріплені лопаті 38, наприклад вентиляторного типу з однаковою кривизною протилежних поверхонь До осей 37 жорстко прикріплені також важелі 39 з опорними елементами 40, які контактують з горизонтальними поверхнями рухомої напрямної 41 Рухома напрямна 41 переміщується відносно рами 23 механізмами 42, які жорстко закріплені на рамі 23 і з'єднуються з рухомою напрямною 41 за допомогою елементів з'єднання 43 Опорні елементи 26, 27, 40 виконані у вигляді роликів на осях, а можуть бути виконані також у вигляді опор на повітряній або магнітній подушках В обох варіантах рушій літального апарата обладнано пристроями регулювання натягу замкнутого ланцюга 34(в графічній частині не показано) Вертикальні поверхні нерухомої напрямної 25 мають паз для руху опорних елементів 27 Пара елементів окремий опорний елемент 40 і контактуючі з ним поверхні рухомої напрямної 41 складають механізм установки кута атаки окремої лопаті 38 Механізм 42 і рухова напрямна 41 складають привід усіх механізмів установки кутів атаки лопатей 38 Можливий також слідуючий варіант виконання механізму установки кута атаки окремої лопаті 38 Кожний механізм установки кута атаки окремої лопаті 38 має привід 44, наприклад у вигляді електромагніта(пневмоцилшдра, гідро циліндра), закріплений на каретці 28 за допомогою елемента кріплення 45 і з'єднаний з важелем 39 При використанні описаного варіанту механізму установки кута атаки окремої лопаті 38 елементи 40, 41, 42, 43 будуть дублювати роботу механізмів установки кутів атаки лопатей 38 Подача електроенергії, стиснутого повітря і т п на приводи 44 здійснюється відомими засобами Регулювання величини кутів атаки лопатей виконується також відомими засобами(на графічній частині не показано) Описаний варіант виконання механізмів установки кутів атаки лопатей 38 може бути використаний також в первому варіанті рушія літального апарата Рушій літального апарата виконаний по першому варіанту, працює таким чином(фіг1, 2, 5) Крутний момент від силової установки передається на ведучий вал 10, ведучу зірочку 13, примушуючи обертатись ведений 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 рухатись 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 57505 6 34 каретки 28 примушують рухатись шарнірно з'єднані з ними осі 37 з лопатями 38, створюючи силу тяги рушія літального апарата Важелі 39 на осях 37 другими своїми кінцями через опорні елементи 40, контактуючи з поверхнями рухомої напрямної 41 і повертаючи осі 37, регулюють кути атаки лопатей 38 Рух рухомої напрямної 41 забезпечується механізмами 42 через елементи з'єднання 43, причому при наближенні рухомої напрямної 41 до лопатей 38 кути їх атаки зменшуються до нульового значення При дальшому наближенні рухомої напрямної 41 в сторону лопатей 38 кути атаки лопатей 38 стають від'ємними І на лопатях 38 виникає від'ємна сила тяги При віддаленні рухомої напрямної 41 від лопатей 38 ВІД'ЄМНІ кути атаки по абсолютній величині зменшуються, проходять через нульове значення і стають позитивними Виконання опорних елементів 7, 8, 22, 26, 27, 40 у вигляді роликів можливе при невисоких ЛІНІЙНИХ швидкостях руху лопатей рушія літального апарата і обмежується параметрами ПІДШИПНИКІВ КОТІННЯ в роликах При збільшенні ЛІНІЙНИХ швидкостей лопатей рушія літального апарата вказані Рушій літального апарата, виконаний по друопорні елементи виконуються у вигляді опорних гому варіанту, працює таким чином(фігЗ, 4, 6) елементів на повітряній, або магнітній подушках Крутний момент від силової установки передаєтьПри виконанні механізмів установки кутів атаки ся на ведучий вал 29, ведучу зірочку 32, примулопатей рушія, як показано на фіг 7, привід 44, шуючи обертатись ведений вал ЗО і ведену зірочку повертаючи важіль 39, зв'язані з ним вісь 37 і ло33 за допомогою замкнутого ланцюга 34, який пать 38 на заданий кут, встановлює необхідний кут з'єднує ведучу зірочку 32 і ведену зірочку 33 Жоратаки лопаті 38 стко закріплені на ланках 35 замкнутого ланцюга кутами атаки, на яких під час руху виникає підйомна сила Опорні елементи 22, рухаючись між поверхнями рухомої напрямної 5 на криволінійних дільницях траєкторії руху, на якій сумуються швидкості руху лопатей 20 і поступального руху рушія, піднімаючись вверх через важелі 21 повертають осі 19 і зменшують кути атаки лопатей 20, що зменшує дію аеродинамічних сил на лопаті 20 Після ТОГО, ЯК опорні елементи 22 проходять максимум кривизни траєкторії руху, вони знову плавно знижуються, повертаючи осі 19 в зворотному напрямку і збільшуючи кути атаки лопатей 20 до заданого значення Для зменшення кута 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 в режимі авторотації кути атаки лопатей 20 можуть бути відємними го м 9