Обтічник демченка
Формула / Реферат
1. Обтічник для втулок кріплення лопатей повітряного гвинта гвинтових та турбогвинтових літаків, який відрізняється тим, що виконаний у вигляді піраміди, яка складається з передньої та задньої частин, причому передня частина обтічника виконана з трикутних граней, з'єднаних вершинами, а задня частина виконана у вигляді основи піраміди з виступаючою назовні частиною сфери, що вписана у внутрішній простір піраміди, і при цьому він нерухомо з'єднаний установочним стержнем з валом повітряного гвинта.
2. Обтічник за п. 1, який відрізняється тим, що основа задньої частини піраміди виконана чотирикутною, а грані виконані у вигляді рівносторонніх трикутників, при цьому діаметр сфери, що вписана у піраміду, вибрано рівним найбільшому діаметру кола, що може бути вписане у трикутник однієї з бокових граней піраміди обтічника.
3. Обтічник за пп. 1 і 2, який відрізняється тим, що змонтований на установочному стержні з можливістю регулювання взаємного розташування граней передньої частини обтічника з робочими поверхнями лопатей повітряного гвинта.
Текст
1. Обтічник для втулок кріплення лопатей повітряного гвинта гвинтових та турбогвинтових літаків, який відрізняється тим, що виконаний у вигляді піраміди, яка складається з передньої та C2 2 (19) 1 3 шорсткість або зміна форми окремих частин може викликати значне зниження швидкості та інших льотних параметрів літаків, і в зв'язку з цим задачею аеродинаміки є установлення мінімально припустимих відхилень від теоретично розрахованих та рекомендованих розмірів, форм та стану поверхні як усього літального апарату так і його окремих частин, які впливають на розмір лобового опору. Ураховуючи, що в умовах нормального горизонтального польоту сила лобового опору практично урівноважується силою тяги, то у зв'язку з цим будь яке технічне рішення, спрямоване на зменшення лобового опору, приведе до економії пального та збільшенню дальності польоту. До частин, які впливають на розмір лобового опору, належить також і втулка, або маточина гвинта, до якої закріплюють лопаті, та частина самих лопатей біля осі гвинта. Відомо пристрій у вигляді конусоподібної або півеліпсоїдоподібної приставки, яку розміщюють попереду втулки гвинта, в наслідок чого лобовій опір у цьому місці значно зменшується [1]. Використання такої носової приставки перетворює це місце у зручнообтічне, і показує, як форма тіла впливає на лобовій опір. Відомі обтічники, які мають назву кок повітряного гвинта, носова частина яких виконана циліндричною з скруженим кінцем, а інша частина - у вигляді конуса [2]. Відомі обтічники, зовнішня поверхня яких виконана у вигляді комбінації двох видів поверхні - носова частина, наприклад, виконана у вигляді конуса, а інша подається як півеліпсоїдоподібна поверхня [3]. Остання конструкція може бути прийнята як прототип, тобто вона ближче інших підходить до заявляемого винаходу. Дослідження виявлених самих обтічників та різниці їх форм виконань дозволяє зробити висновок, що вони не створюють особливої різниці в розмірах лобового опору у цьому місці, тому що практично приймають та передають далі без змін набіжний потік повітря. Таким чином проблема зниження лобового опору втулки для кріплення лопатей або маточини, при використанні відомих обтічників залишається без змін також. В основу винаходу поставлена задача запропонувати простий, але більш ефективний обтічник для установки перед втулками кріплення лопатей повітряного гвинта гвинтових та турбогвинтових літаків та аналогічних рушіїв невеликих суден, що встановлюють у прямоточних трубах, а також для їх діючих моделей шляхом створення умов активного впливу обтічника на набіжний потік повітря шляхом нагнітання його під тиском у робочу зону гвинта або аналогічного рушія, і таким чином разом зі зменшенням лобового опору цієї частини створити додаткові умови для збільшення тяги, створюваної гвинтом, тобто форма обтічника повинна буди не тільки зручнообтічною, але й більш ефективною з точки зору обтічності. задача вирішується тим, що Поставлена заявляємий винахід усуває виявленні недоліки відомих рішень та пропонує більш ефективне технічне рішення з новим технічним результатом. 82945 4 Запропонований обтічник Демченка для втулок кріплення лопатей повітряного гвинта гвинтових та турбогвинтових літаків та аналогічних рушіїв невеликих суден, а також для їх діючих моделей відрізняється тим, що він нерухомо з'єднаний за допомогою установочного стержня з валом повітряного гвинта або аналогічного рушія і виконаний у вигляді піраміди, що складена із передньої та задньої частин, при чому передня частина обтічника складена з трикутних бокових граней, з'єднаних вершинами, а задня частина виконана у вигляді піраміди з виступаючою назовні частиною сфери, яка вписана у внутрішній простір піраміди. Основа піраміди при цьому виконана чотирикутною, а грані - у вигляді рівносторонніх трикутників, при цьому діаметр сфери, що вписана у піраміду, вибрано рівним найбільшому діаметру кола, що може бути вписано у трикутник однієї з бокових граней піраміди. При цьому обтічник змонтовано на установочному стержні з можливістю регулювання взаємного розташування граней передньої частини обтічника з робочими поверхнями лопатей повітряного гвинта або аналогічного рушія. Аналіз причинно-наслідкового зв'язку дозволяє зробити висновок, що наведені ознаки заявляємого обтічника Демченка належить до суттєвих, тому що вони забезпечують досягнення нового технічного результату, вигідно відрізняючи заявлений винахід від відомих аналогів та прототипа. Технічний результат від використання заявляемого винаходу забезпечується таким Установка чином. й використання обтічника запропонованої конструкції, передня частина якого виконана у вигляді чотирикутної піраміди, закріпленої на втулці повітряного гвинта, дозволяє здійснювати більш активний вплив обтічника на потік повітря, що набігає на цю частину простору, у якому знаходяться втулка і якась частина кожної лопаті гвинта, що розташована поряд з втулкою і що має у зв'язку з цим малу колову швидкість, що не впливає на силу тяги. Набіжний потік повітря розподіляється гранями обтічника на окремі потоки, які нагнітаються у зону активної дії лопатей, а саме, зоорієнтованому певним чином взаємному розташуванню лопатей та граней обтічника, в зону передніх кромок лопатей, створюючи збільшення тиску повітря на передніх кромках лопатей повітряного гвинта за рахунок направленого під додатковим тиском потоком повітря. При осьовому обертанні гвинта на передній і задній частинах обтічника при взаємодії з повітрям виникають турбулентні потоки. При цьому напрямки обертання завихрень на передній та задній частинах обтічника мають протилежні значення. Різниця тисків між гранями й серединами площин на передній частині створює зону розріджування, що пропорційно збільшується від вершини до основи, при цьому складові при з'єднанні на задніх кромках основи створюють постійний ламінарний потік, спрямований від вершини до основи, сила тиску якого пропорційно збільшується при збільшені швидкості осьового обертання гвинта. 5 Таким чином використання обтічника запропонованої конструкції шляхом установки його на носовій частині втулки повітряного гвинта дозволяє збільшити коефіцієнт корисної дії гвинта й забезпеченні збільшення дальності польоту та економії пального. Аналогічний технічний результат виникає й при використанні запропонованого обтічника на носовій частині рушіїв невеликих моторних суден, де двигуни змонтовані, наприклад, у прямоточних трубах, а також при використанні на авіамоделях та моделях моторних суден. Заявлений винахід відповідає вимогам патентоздатності, тобто є новим, має певний винахідницький рівень і придатний для промислового виготовлення та використання у авіабудуванні, суднобудуванні та при моделюванні, у зв'язку з чим винаходу може бути наказана правова охорона. Далі сутність винаходу пояснюється відповідним описом та кресленнями. На фиг. 1 зображено мікродвигун для авіамоделей з заявленим обтічником Демченка у носовій частині; На фіг.2 зображено вид по стрілці на фіг.1; На фіг.3 зображено вид на внутрішній каркас обтічника Демченка; на фіг.4 зображено переріз по А-А на фіг.3; На фіг.5 зображено вид спереду на чотирилопатевий повітряний гвинт літака з встановленим обтічником Демченка; На фіг.6 зображено вид збоку на лопаті гвинта літака з обтічником Демченка на фіг.5. Запропонований обтічник 1 закріплено на носовій частині втулки 2, на якій закреплені лопаті 3 повітряного гвинта, встановленого на валу двигуна 4. Виконано обтічник 1 у вигляді піраміди, що складена із передньої та задньої частин, при чому передня частина має каркас 5, покритий відполірованою обшивкою 6, і виконана з трикутних граней 7, з'єднаних вершинами, а задня частина виконана у вигляді основи 8, обмеженої задніми кромками 9 граней та виступаючого назовні частиною сфери 10, яка вписана у внутрішній простір піраміди і має чотири точки 11 дотику і з'єднання з обшивкою 6 граней 7 з метою 82945 6 зміцнення середини каркасу та всієї конструкції. Поверхня основи 8 навколо виступаючої частини сфери також вкрита відполірованою обшивкою 6. Уся конструкція обтічника змонтована на установочному стержні 12, який нерухомо з'єднано з валом повітряного гвинта, з можливістю регулювання граней передньої частини обтічника з робочими поверхнями лопатей повітряного гвинта або аналогічного рушія. Робота обтічника Демченка складається таким чином. Набіжний потік повітря на обтічник 1, встановлений за допомогою установочного стержня 12 на носовій частині втулки 2 з лопатями 3 повітряного гвинта, встановленого на валу двигуна 4, розподіляється гранями 7 каркаса 5, покритими відполірованою обшивкою 6, на окремі потоки. Ці потоки нагнітаються у зону активної дії передніх кромок лопатей 3 повітряного гвинта і завдяки зоорієнтованому певним чином взаємному розташуванню лопатей 3 та граней 7 обтічника 1, забезпечують збільшення тиску на передніх кромках лопатей 3 повітряного гвинта за рахунок додатково направлених потоків повітря. При цьому потоки повітря, що формуються на гранях 7 передньої частини та основи 8 з виступаючої частиною сфері 10 задньої частини обтічника 1, будуть турбулентними і матимуть протилежні напрямки обертання завихрень. Складові потоків при з'єднанні на задніх кромках 9 основи 8 створюють постійний ламінарний потік, направлений від вершини до основи, сила тиску якого пропорційно збільшується при збільшенні швидкості осьового обертання повітряного гвинта. Робота аналогічних по конструкції обтічників, встановлених на невеликих судах або моделях, здійснюється таким же чином і з таким же таким же технічним результатом. Бібліографічні данні джерел інформації: 1. Ермаков A.M. «Простейшие авиамодели», Москва, «Просвещение», 1989г., стр, 24, рис 2.13. 2. «Энциклопедический словарь юного техника», Москва, «Педагогика», 1980г., стр. 1213, рис. «Макет самолёта». 3. Ермаков A.M. . «Простейшие авиамодели», Москва, «Просвещение», 1989г., стр, 122, рис 6.46. Комп’ютерна верстка В. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюSpinner of demchenko
Автори англійськоюDemchenko Oleh Mykolaiovych
Назва патенту російськоюОбтекатель демченко
Автори російськоюДемченко Олег Николаевич
МПК / Мітки
МПК: B63H 1/02, B64C 11/00, B63H 5/00
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-82945-obtichnik-demchenka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Обтічник демченка</a>
Попередній патент: Тяговий газоагрегатний енергетичний комплекс
Наступний патент: Інформативно-надлишковий волоконно-оптичний сенсор тиску
Випадковий патент: Скребок для ланкових ланцюгів скребкових конвеєрів і стопорний елемент для скребка