Багатолопатевий гвинт

1 Многолопастной винт, содержащий узел из по меньшей мере трех лопастей переменного сечения с уменьшением последнего к концам лопастей, отогнутых в осевом направлении и закрепленных на обтекателе, установленном на валу, отличающийся тем, что каждая лопасть имеет форму месяцеобразного асимметричного сегмента, проекция которых в совокупности со стороны конца вала представляет собой круг, при этом каждый из сегментов ограничен тремя криволинейными участками, первый из которых представляет собой часть окружности упомянутого круга, один конец которой совпадает с концом лопасти, а другой конец плавно сопряжен с началом второго участка, конец которого расположен в средней зоне круга, причем третий участок конгруэнтен второму участку смежного сегмента и его начало расположено на указанной окружности, а ганец- в средней зоне указанного круга на расстоянии от конца второго участка, при этом окончания второго и третьего участков расположены на одной окружности, концентричной упомянутому кругу, причем первый и третий участки расположены под острым углом друг к другу, а точки их пересечения во всех сегментах, так же как и точки окончания вторых участков всех сегментов симметричны относительно оси винта, а загиб каждой из лопастей ориентирован в направлении, параллельном продолжению оси винта, при этом участок крепления каждой лопасти к обтекателю расположен между смежными окончаниями второго и третьего участков сегмента 2 Винт по п 1, отличающийся тем, что каждая лопасть снабжена загибом, расположенным вдоль первого и второго участков сегмента и ориентированным в осевом направлении 3 Винт по л 1 или 2, отличающийся тем, что участок крепления каждой лопасти к обтекателю снабжен универсальным шарниром, выполненным с возможностью обеспечения поворота лопасти а двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через точку, находящуюся на отрезке окружности, концентричной упомянутому кругу, между окончаниями второго и третьего участков каждого сегмента 4 Винт по одному из пп 1-3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит по меньшей мере еще один узел из по меньшей мере трех лопастей, установленный концентрично указанному узлу и выполнен с возможностью вращения в противоположную сторону, причем проекция дополнительного узла со стороны конца оси вала представляет собой круг меньшего диаметра, чем у основного узла Изобретение относится к машиностроению, а именно к авиационной технике, судостроению и к другим областям техники, где применяются винты и турбины и касается конкретно профилей лопастей винтов, применяемых в двигательном комплексе судов и силовых установок Известны различные конструкции винтов, применяемых в самолето- и судостроении Наиболее близким к предлагаемому является многолопастной винт двигателя летательного аппарата, содержащий лопасти сложной аэродинамической формы с отогнутыми назад по отношению к направлению вращения концами и обтекатель с радиальными отверстиями для размещения комлей лопастей (см а с СССР № 1711664, Мкл 5 В64С11/00, 11/18, 1992 г) По сравнению с известными аналогами указанный многолопастной винт имеет повышенный КПД за счет обеспечения безотрывного обтекания винта, а также уменьшенные аэродинамические потери за счет сложного профиля лопастей и их большого количества Однако по сравнению с предлагаемым известный винт имеет недостаточно высокий КПД из-за малого (24) 15.02 2001 (46)15 02 2001, Бюл №1,2001р (72) Маковій Вячеслав Степанович (73) МАКОВІЙ ВЯЧЕСЛАВ СТЕПАНОВИЧ (56) АС СССР № 1711664, В64С11/00, В64С11/18, 07 02 1992 Бюл №5 вш CVJ О 5 13415 отгиба окончаний лопастей Кроме того, ввиду того, что концы попестей обрублены, происходит резкая потеря подъемной силы и увеличены аэродинамические потери В основу изобретения положена задача создания много лопастного винта новой конструкции, в котором, путем создания лопастей нового профиля и усложнения конструкции, обеспечивается повышение давления внутри винта, увеличение КПД и тяговой силы при одновременном уменьшении динамических потерь В предлагаемом многолопастном винте, содержащем узел из по меньшей мере трех лопастей переменного сечения с уменьшением последнего к концам лопастей отогнутых в осевом направлении и закрепленных на обтекателе, установленном на валу, эта задача решена следующим образом каждая лопасть имеет форму месяцеобразного асимметричного сегмента, проекция которых в совокупности со стороны конца вала представляет собой круг, при этом каждый из сегментов ограничен тремя криволинейными участками первый из которых представляет собой часть окружности упомянутого круга, один конец шторой совпадает с концом лопасти, а другой конец плавно сопряжен с началом второго участка, конец которого расположен в средней зоне круга, причем третий участок конгруэнтен второму участку смежного сегмента и его начало расположено на указанной окружности а конец - в средней зоне указанного круга на расстоянии от конца второго участка, при этом окончания второго и "ретьего участков расположены на одной окружности, концентричной упомянутому кругу, причем первый и третий участки расположены под острым углом друг к другу, а точки их пересечения во всех сегментах, так же как и точки окончания вторых участков всех сегментов симметричны относительно оси винта, а загиб каждой из лопастей ориентирован в направлении, параллельном продолжению оси винта, при этом участок крепления каждой лопасти к обтекателю расположен между смежными окончаниями второго и третьего участков сегмента Кроме того, каждая лопасть снабжена загибом, расположенным вдоль первого и второго участков сегмента и ориентированным в осевом направлении В дополнение к ранее сказанному участок крепления каждой лопасти к обтекателю может быть снабжен универсальным шарниром выполненным с возможностью обеспечения поворота лопасти в двух взаимоперпендикулярных плоскостях, проходящих через точку, находящуюся на отрезке окружности, концентричной упомянутому кругу, между окончаниями второго и третьего участков каждого сегмента А сам винт дополнительно содержит по меньшей мере еще один узел из по меньшей мере трех лопастей, установленный концентрично указанному узлу и выполнен с возможностью вращения в противоположную сторону, причем проекция дополнительного узла со стороны конца оси вала представляет собой круг меньшего диаметра, чем у основного узла Выполнение каждой из лопастей винта в форме месяцеобразного асимметричного сегмента ориентация его загиба в направлении, параллельном продолжению оси винта, и нали чие загиба вдоль всего сегмента позволяет достичь более высокого угла атаки и за счет этого повысить сипу врезания в среду, и следовательно снизить нагрузку на винт Такое выполнение лопасти позволяет лопасти работать по всей своей длине, обеспечивая скомпрессированность среды и уменьшение аэродинамических потерь Наличие универсального шарнира, позволяющего изменять угол атаки лопастей от 5 до 100 %, обеспечивав" изменение динамической подьемной силы и давления внутри винта между лопастями А установка соосного винта меньшего диаметра с возможностью вращения в противоположном направлении позволяет повысить КПД всего узла в целом за счет увеличения суммарной компрессии первого узла лопастей (винта) Более конкретно винт представлен на прилагаемых чертежах и фотографиях На фиг 1 представлен вид сверху многолопастного винта (вид со стороны конца вала), состоящего из трех лопастей (проекция), на фиг 2 (фото 1) - вид сбоку на винт, содержащий два трехлопастных узла, на фиг 3 (фото 2) - вид сверху на винт, изображенный на фиг 2 (фото 1), на фиг 4 (фото 3} - винт, изображенный на фиг 2 3 в аксонометрии Многолопастной винт содержит узел 1 из по меньшей мере трех лопастей 2, закрепленных на обтекателе 3, установленном на валу 4 Каждая лопасть 2 имеет форму месяцеобразного асимметричного сегмента Проекция лопастей 2 одного узла 1 на плоскость ограничена кругом 5, а проекция каждого из сегментов - тремя криволинейными участками 6 7 8 Первый из участков (6) представляет собой часть окружности 5, один конец которой совпадает с концом лопасти 2, а другой - плавно сопряжен с началом второго участка (7), конец которого расположен в средней зоне круга 5 Третий участок (8) конгруэнтен второму участку 7 смежного сегмента (лопасти) и его начало расположено на окружности 5, а конец - в средней зоне круга 5 на расстоянии от конца второго участка 7 При этом окончания участков 7 и 8 расположены иа окружности 9, меньшего диаметра концентричной кругу 5 Участки 6 и 8 имеют общее начало на окружности 5 и расположены под острым углом друг к другу Между окончаниями участков 7 и 8 каждой лопасти 2 в зоне соответствующего участка окружности 9 находится участок 10 крепления лопасти 2 к обтекателю 3 Каждая лопасть 2 снабжена загибом 11, расположенным вдоль участков 6,7 и ориентированным в осевом направлении Загиб по ширине лопасти может быть смещен от наружной кромки (участки 6,7) лопасти 2 до внутренней кромки (участок 8) лопасти в зависимости от предназначения винта, а также среды, в которой он применен Участок 10 крепления каждой лопасти к обтекателю 3 может быть снабжен универсальным шарниром (на чертеже не показан), который обеспечивает изменение угла атаки лопасти Винт работает следующим образом благодаря своей форме За счет формы лопастей обеспечивается получение полезной и подъемной сил в трех направлениях в поперечном (как 13415 у обычного винта перпендикулярно оси), продольном (по окружности лопасти) и осевом (параллельно оси винта) Врезание винта в среду происходит наружной кромкой (участки 6,7) лопасти 2, которая длиннее внутренней (участок 8), обеспечивая тем самым больший захват среды, чем ее сброс в более сжатом промежутке, что увеличивает сжатие среды и отталкивающую силу от нее Усложненная форма лопасти в продольном направлении обеспечивает безотрывное обтекание каждой лопасти винта и увеличение его действия по времени, т е работает вся поверхность лопасти по всей ее длине одновре менно в двух направлениях поперечном и продольном Наличие желоба на поверхности каждой лопасти и его разворот к оси вапч обеспечивает плавное соскальзывание рабочей среды с лопасти и ее завихрение и кончентрацию на конце лопасти и уменьшение тем самым аэродинамических потерь Напичие допопнитепьного соосного винта, установленного концентрично основному винту с возможностью вращения в противоположную сторону позвопяет повысить давление среды внутри винта и увеличить тем самым КПД всей сборки и тяговую силу винта в целом Фиг. 1 Фиг. 2 13415 \ ч Фиг. 3 Фиг. 4 13415 Фото 2 13415 Фото З Тираж 50 екз. • .. .. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03