Вібромахолітак дудчака

Реферат: Вібромахолітак має зовнішній корпус, двигун (мускульний привід), кривошипно-шатунний механізм, коливальні лонжерони, чотири крила з вуглепластикових матеріалів, закріплених на титанових осях. Каркас крил покритий прогумованою тканиною, яка по всій поверхні має клапани односторонньої дії, що зменшують опір з боку повітряної маси при русі крил вверх (клапани відкриваються) і збільшують підйомну силу при русі крил вниз (клапани закриваються). UA 80205 U (12) UA 80205 U UA 80205 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до авіаційної техніки, зокрема до вібромахаючих апаратів вертикального зльоту і приземлення, а також тяги. Відомі будови махаючих крил і приводів літаючих апаратів, мета яких злетіти і полетіти [патент РФ № 131228, МКИ В64С 33/02. Крылья для орнитоптера, 1960; патент РФ 187533, МКИ В54С 33/02 Моторный махоциклет, заяв. 1966. опубл. в БИ 20]. Усі ці літаючі апарати відрізняються конструктивними особливостями, а саме: просте махання; овальне, вісімкоподібне; зі зміною кутів атаки крила та ін. Недоліком цих апаратів є утворення однакового опору повітря на крило як при русі його вниз, так при русі його вверх, тому і підйомна сила крила в порівнянні з його масою дуже незначна. Відомий літаючий апарат, що містить в собі корпус з шарнірно встановленими крилами, силову установку (двигун з редуктором), два кривошипно-шатунних механізми, які за допомогою ланцюгових передач забезпечують рух чотирьох симетричних плоских крил, і кожне крило має механізм обертання, що розміщений в корні крила на центральному лонжероні, який встановлений в вилці і обертається в ній в процесі коливальних рухів крила за допомогою двох храпових механізмів [патент РФ № 2375253. МПК В64С 33/02]. Недоліком літаючого апарата є складність конструкції та мала ефективність отримання підйомної сили при махах вверх-вниз. Відомий літаючий апарат, який складається із фюзеляжу з рухомими крилами, двигуна, механізму приводу крил, шасі. Кожне крило складається з групи жолобів, які встановлені поперек фюзеляжу і випуклою стороною спрямовані вверх. Крило розділено на дві частини, одна з яких переміщується вверх, друга - вниз і навпаки. Кожна частина крила нахилена по відношенню до повздовжньої осі фюзеляжу під кутом 5-20°. Механізм змаху крил має колінчастий вал [патент РФ № 2380284. 2010 ОРНИТОПТЕР]. Недоліком орнітоптера є велика кількість і складність важелів і механізмів, які приводять в рух крила і керують ними, а також мала ефективність отримання підйомної сили при махах вверх-вниз. Найбільш близьким по технічній суті є винахід, який складається з: - двох крил з сегментами, розташованими дзеркально на одній базовій осі і закріпленими шарнірно; - корпусу; - шатунів з приводом; - коромислового механізму та ін. При русі крил вверх всі сегменти крил мають можливість повертатися на кут 90° відносно площини крила для пропускання повітряної маси, а при русі крил вниз сегменти механічно повертаються і щільно прилягають один до одного для захвату повітряної маси [патент РФ № 2369526. МПК В64С 33/02. Махолет. 2008]. Недоліком прототипу є складність і велика металоємність конструкції, підвищений шум, особливо при збільшенні частоти махів, а також отримання незначної підйомної сили. Задача винаходу - зменшення опору зі сторони повітряної маси при русі крил вверх і збільшення опору при русі крил вниз. Технічний результат досягається тим, що вібромахолітак має зовнішній корпус; двигун (мускульний привід); кривошипно-шатунний механізм; коливальні лонжерони; чотири крила, які являють собою точну копію крил сарани, пропорційно збільшених в масштабі і виготовлених з вуглепластикових матеріалів, закріплений на осях, та покритих прогумованою тканиною, яка по всій поверхні має клапани односторонньої дії, що зменшують опір з боку повітряної маси при русі крил вверх (клапани відкриваються) і збільшують підйомну силу при русі крил вниз (клапани закриваються). Корисна модель поясняється кресленням і фото. Фіг. 1 - вигляд зверху: 1 - передні крила; 2 - задні крила; 3 - вуглепластикові стержні; 4 - осі; 5 - прогумована тканина; 6 - клапани; 7 - сітка; 8 - шатун; 9 - лонжерони; 10 - шарнірні підшипники ШСП. Фіг. 2 - фото експериментальної моделі вібромахолітака: 11 - скошена напрямна; 12 - пряма напрямна; 13 - фіксатор; 14 - стопорні шайби; Вібромахолітак складається з двох передніх 1 і двох задніх 2 крил, що являють собою точну копію крил сарани [див. "Прогресс: Ученые раскрыли секрет полета саранчи. http:/lenta.ru/news/2009/09/21/locust/], пропорційно збільшених в масштабі. Розмах крил складає 3,5-4 метри, в розрахунку на одно-двомісний літаючий апарат. Каркас крил, що виготовлений з вуглепластикових стержнів 3 і закріплений на осях 4 з легкого, міцного матеріалу (титан, дюралюміній, вуглепластик). Вуглепластикові стержні мають конусоподібну форму, таку, яку 1 UA 80205 U 5 10 15 20 25 30 35 40 мають кінчики рибальських вудок, що дозволяє зробити крила гнучкими. Каркас крил покритий прогумованою тканиною 5, яка по всій поверхні має клапани 6. Зверху крил 1 і 2 кріпиться сітка 7, щоб клапани не "провалювалися" при русі крил вниз. Частота махів крил коливається від одного до 16 герц. Крила приводяться в рух за допомогою шатуна 8. Максимальна амплітуда передніх крил 60°, задніх - 90°. Зменшення амплітуди передніх і задніх крил досягається за рахунок зміни відстані між лонжеронами 9 або зменшенням радіусу кривошипа. Чотири осі 4 передніх і задніх крил посаджені у внутрішні кільця восьми шарнірних підшипників 10 з невеликим зазором по посадці L0/g6. Чотири шарнірних підшипника запресовані в коливальні лонжерони 9 і чотири в корпус апарата. Осі 4 мають можливість вільно рухатись оберненопоступально у внутрішніх кільцях восьми шарнірних підшипників. Передні крила 1 при русі вниз провертаються навколо осі і роблять овально-"грибні" махаючі рухи за рахунок скошеної напрямної 11, при цьому утворюють тягу апарату в горизонтальному напрямку. Рух задніх крил "вверх-вниз" забезпечується прямими напрямними 12. Фіксатори 13 запобігають переднім і заднім крилам обертатися навколо своєї осі. Для запобігання осьового переміщення крил осі 4 фіксуються стопорними шайбами 14. Вібромахолітак працює наступним чином. За допомогою двигуна або мускульного зусилля приводимо в рух кривошипно-шатунний механізм. За рахунок встановлення максимальної відстані між лонжеронами і мінімального радіусу кривошипа (конструкцією передбачено автоматично змінювати ці параметри) амплітуда передніх і задніх крил мінімальна, частота махів максимальна (крила вібрують). Автоматично змінюючи вищезгадані параметри (амплітуда і частота) і застосовуючи крила, що покриті прогумованою тканиною з клапанами односторонньої дії, забезпечується вертикальний зліт літаючого апарата. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Вібромахолітак, який має зовнішній корпус, двигун (мускульний привід), кривошипношатунний механізм, коливальні лонжерони, чотири крила з вуглепластикових матеріалів, закріплених на титанових осях, який відрізняється тим, що каркас крил покритий прогумованою тканиною, яка по всій поверхні має клапани односторонньої дії, що зменшують опір з боку повітряної маси при русі крил вверх (клапани відкриваються) і збільшують підйомну силу при русі крил вниз (клапани закриваються). 2. Вібромахолітак за п. 1, який відрізняється тим, що крила являють собою точну копію крил сарани, пропорційно збільшених в масштабі. 3. Вібромахолітак за п. 1, який відрізняється тим, що максимальна амплітуда коливання передніх крил складає 60°, задніх - 90°. 4. Вібромахолітак за п. 1, який відрізняється тим, що частота махів (вібрацій) коливається від одного до 16 герц. 5. Вібромахолітак за п. 1, який відрізняється тим, що для коливання крил застосовані вісім шарнірних підшипників. 2 UA 80205 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3