Літальний апарат

1 Літальний апарат, який має кабіну з посадочно-опорним механізмом, двигун, кінематично зв'язаний з взаємодіючими з повітряним середовищем лопатями, і прилад управління, який відрізняється тим, що він має лопаті, які попарно установлені щонайменше на двох спільних осях, які мають важелі, з зсувом між лопатями на кут 90°, причому осі лопатей закріплені симетрично і перпендикулярно щодо центрального піввала з можливістю повороту у втулках на його КІНЦІ, при цьому інший кінець центрального піввала з'єднаний з двигуном через зубчастий механізм, що передає обертання від вала двигуна двом центральним піввалам, які можуть обертатись з різними відносними швидкостями, а прилад управління включає поворотну за кутом косозубу шестірню, установлену СПІВВІСНО центральному піввалу, механізм повороту осей лопатей у втулках центрального піввала і механізм регулювання числа обертів центрального піввала, виконаний у вигляді гальма 2 Літальний апарат за п 1, який відрізняється тим, що механізм повороту осей лопатей у втулках центрального піввала виконаний у вигляді двох косозубих шестерень, діаметрально протилежно встановлених на центральному піввалу з можливістю обертання на своїх осях, розміщених у поперечному йому напрямі, причому ці шестерні з боку своїх вільних граней мають ексцентрично закріплені на них пальці, які з'єднані з важелями осей лопатей шатунами з можливістю зустрічного повороту осей лопатей у втулках центрального піввала на кут 90° 3 Літальний апарат за пп 1, 2, який відрізняється тим, що косозубі шестерні механізму повороту осей лопатей у втулках центрального піввала входять в зачеплення з зворотною за кутом косозубою шестірнею приладу управління з передаточним відношенням між ними, рівним 1 1 4 Літальний апарат за пп 1, 2, 3, який відрізняється тим, що має лопаті, що встановлені щонайменше на двох центральних піввалах, розташованих симетрично стосовно кабіни по її бокових сторонах і розміщених в горизонтальній площині, а також лопатями, які встановлені в задній частині кабіни на двох СПІВВІСНИХ між собою центральних піввалах, розташованих по подовжній осі літального апарата з можливістю обертання цих центральних піввалів в протилежних напрямках О CO Ю Винахід належить до літальних апаратів, які важчі за повітря з вертикальним зльотом і посадкою і може використовуватись в тих же цілях, що і вертоліт, але головним чином при веденні бойових дій для послідовного обстрілу цілей, які розміщуються на полі бою по фронту і в глибину з положення «зависання» шляхом наведення бортового озброєння корпусом, що не потребує повторних заходів на бойовий курс і скорочує термін перебування літального апарату під вогнем засобів ППО противника За прототип було взято відомий літальний апарат, який має кабіну з посадочно-опорним механізмом, двигун з взаємодіючими з повітряним середовищем лопастями і прилад управління (патент Російської Федерації № 2033944, м кл В64С 39/00, 1995), який за своїми технічними характеристикам найближчий до винаходу, що пропонується В прототипі лопасті закріплені на осях, встановлених з можливістю повороту в опорах на їх краях, при цьому опори закріплені на радіальних 51793 4 трального піввалу на кут 90° При цьому косозубстійках з єднаного з двигуном центрального валу, часті шестерні механізму повороту осей лопастей а прилад управління зроблено у вигляді повороту втулках центрального піввалу входять в зачепного по куту і встановленого соосно центральному лення з поворотною за кутом колозубчастою шесвалу котра, на який опираються примусово, натернею приладу управління з передаточним відприклад, за допомогою пружин важелі осей лопаношенням між ними рівним 1 1 стей Центральний вал розташовується симетрично щодо кабіни по її боковим сторонам і На відміну від прототипу літальний апарат має розміщується в горизонтальній площині Централопасті, що встановлені щонайменше на двох льний вал виконаний спільним для обох бокових центральних піввалах, розміщених симетрично сторін Незалежне переміщення копірів на кожній щодо кабіни по її боковим сторонам і розташовабоковій стороні і можливість повороту центральноних в горизонтальній площині, а також лопасті, які го валу разом з двигуном в горизонтальній площивстановлені в задній частині кабіни на двох соосні дозволяють змінювати направлення векторів них між собою центральних піввалах, розміщених сил тяги лопастей, що забезпечує маневрування по подовженій осі літального апарату, з можливіслітального апарата в польоті тю обертання цих центральних піввалів в протилежних напрямах Основними недоліками технічного вирішення цього літального апарату є Таке конструктивне рішення у зрівнянні з прототипом дозволяє складність управління, обумовлена чотирма точками застосування сил лопастей за їх місцем спростити управління літальним апаратом на кабіні літального апарату, шляхом скорочення числа точок застосування сил лопастей на кабіні з чотирьох до трьох за рахунок взаємозалежність горизонтальної, вертикальтого, що літальний апарат має лопасті, які встаноної і бокової складових сили тяги лопастей, що влені на центральних піввалах, розташованих сипризводить до взаємозалежності сил і моментів, метрично щодо кабіни по її боковим сторонам і які впливають на літальний апарат, а отже, ускларозміщених в горизонтальній площині, а також днює чи робить неможливим стримування і манелопасті, які встановлені в задній частині кабіни на врування літального апарату в положенні «завидвох центральних піввалах, розміщених соосно сання», між собою і розташованих по подовженій осі літаВ основу запропонованого винаходу поставльного апарату з можливістю обертання цих лене завдання спростити управління літальним центральних піввалів в протилежних напрямках, апаратом не тільки в польоті, але й під час стримування і маневрування в положенні «зависання» зменшити взаємозалежність між управляючишляхом скорочення числа точок застосування сил ми силами і моментами, що створюють лопастілпо на кабіні і взаємозалежності сил і моментів, що крену і управляючими силами і моментами по танстворюються лопастями гажу і курсу за рахунок того, що лопасті встановлені на центральних піввалах, з'єднаних з валом Поставлене завдання вирішується тим, що лідвигуна через зубчастий механізм, що передає тальний апарат, який має кабіну з посадочнообертання від вала двигуна двом центральним опорним механізмом, двигун, кінематично зв'язапіввалам, які можуть обертатися з різними відносний з взаємодіючими з повітряним середовищем ними швидкостями, а прилад управління включає лопастями і прилад управління у ВІДМІННОСТІ ВІД незалежні між собою поворотні за кутом косозубпрототипу має лопасті, які попарно встановлені часті шестерні і механізми регулювання числа щонайменше на двох спільних осях, які мають оборотів центральних піввалів, важелі, з зсувом між лопастями на кут 90° Осі лопастей закріплені симетрично і перпендикулярно знизити витрати потужності двигуна на подощодо центрального піввалу з можливістю поворолання тертя осей лопастей в їх опорах за рахунок ту у втулках на його КІНЦІ Другий кінець центральтого, що літальний апарат має лопасті, які попарно ного піввалу з'єднаний з двигуном через зубчасвстановлені на спільних для кожної пари осях, і тий механізм, що передає обертання від валу закріплені симетрично і перпендикулярно щодо двигуна двом центральним піввалам, які можуть центрального піввалу з можливістю повороту у обертатись з різною відносною швидкістю На відвтулках на його КІНЦІ, так як відцентровані сили, міна від прототипу прилад управління включає ДІЮЧІ при обертанні, на протилежних половинах поворотну за кутом косозубчасту шестерню, яка осей з лопастями врівноважуються і не здійснювстановлена соосно центрального піввалу, мехають впливу на зниження ККД лопастей нізм повороту осей лопастей у втулках центральНа фіг 1 показаний літальний апарат і розміного піввалу і механізм регулювання числа оборощення лопастей, вид збоку, на фіг 2 - розріз по Атів центрального піввалу, зроблений у вигляді А на фіг 1, на фіг 3 - механізм повороту осей логальма пастей з одною шестернею, на фіг 4 - розріз по ВВ на фіг 1 з розміщенням елементів літального На відміну від прототипу механізм повороту апарату без приладів управління, так як вони поосей лопастей у втулках центрального піввалу казані на фіг 2, на фіг 5,6 показані можливі митзроблений у вигляді двох косозубчастих шестерен тєві значення векторів сил тяги і їх суми, які діють діаметрально протилежно встановлених на ценвідносно центру маси кабіни, лопастей, розташотральний піввал з можливістю обертання на своїх ваних в задній частині літального апарату при різосях, розміщених в поперечному до нього напрямі них оборотах центральних піввалів Ці шестерні з боку своїх вільних граней мають ексцентрично закріплені на них пальці, які з'єднані з Літальний апарат має кабіну 1 з посадочноважелями осей лопастей шатунами з можливістю опорним механізмом 2 (показані тільки колеса), зустрічного повороту осей лопастей у втулках цендвигун 3, кінематично зв'язаний з взаємодіючими з 51793 повітряним середовищем лопастями 4 і прилад управління 5 Лопасті 4 попарно установлені на спільних осях 6, які мають важелі 7, з зсувом між собою на кут 90° Осі лопастей 6 закріплені з можливістю повороту у втулках 8, змонтованих на кінець центрального полувалу 9 Другий кінець центрального полувалу 9 з'єднаний з двигуном З через зубчастий механізм 10, який передає обертання від валу двигуна двом центральним піввалам, які можуть обертатись з різними відносними швидкостями Прилад управління містить поворотну за кутом косозубчасту шестерню 11 встановлену соосно центральному піввалу, механізм повороту осей лопастей 12 у втулках центрального піввалу і механізм регулювання числа оборотів 13 центрального піввалу, виконаних у вигляді гальма Механізм повороту осей лопастей 12 у втулках центрального піввалу зроблений у вигляді двох косозубчастих шестернів 14 діаметрально протилежно встановлених на центральний піввал з можливістю обертання на своїх осях 15, розміщених в поперечному до нього напрямі Шестерні 14 з боку своїх вільних граней мають ексцентрично закріплені на них пальці 16, які з'єднані з важелями осей лопастей 7 шатунами 17 з можливістю зустрічного повороту осей лопастей у втулках центрального піввалу на кут 90° Косозубчасті шестерні 14 входять в зачеплення з поворотною за кутом косозубчастою шестернею 11 з передаточним відношенням 1 1 Механізм повороту осей лопастей 12 може бути виконаний з одною косозубчастою шестернею 14, як показано на фіг З Поворотна за кутом косозубчаста шестерня 11, приладу управління закріплена на втулці 18 разом з шестернею 19 Вони можуть бути встановлені безпосередньо на центральний піввал чи на виступі кабіни, але соосно центральному піввалу Шестерня 19 входить в зачеплення з шестернею 20, яка з'єднана з органами управління, розміщеними в кабіні пілота Елементи 3 і 10 на кресленнях не показані, бо вони добре ВІДОМІ І не є предметом винаходу Літальний апарат має лопасті С, які встановлені щонайменше на двох центральних піввалах 9, розташованих симетрично щодо кабіни по и боковим сторонам і розміщених в горизонтальній площині, а також лопастями Д і С, які встановлені в задній частині кабіни на двох соосних між собою центральних піввалах, спрямованих по подовженій осі літального апарата, фіг 4 Один з цих центральних піввалів з'єднаний з зубчастим механізмом 10 шестернями 21 і 22 з можливістю обертання центральних піввалів в протилежних напрямках В кабіні пілота 23, наприклад, щодо крісла пілота 24 розміщені ручка 25, розташована збоку від крісла пілота, зв'язана з шестернями 20 приладів управління лопастями С, ручка 26, розміщена перед кріслом пілота і зв'язана з шестернями 20 приладів управління лопастями Д і Е, а також незалежно від цього з механізмами регулювання числа оборотів 13 центральних піввалів лопастей С, дві педалі для ніг 27, розміщені перед кріслом пілота і зв'язані з ВІДПОВІДНИМИ механізмами регулювання числа оборотів 13 центральних піввалів лопастей Д і Е Зв'язки елементів органів управління в кабіні пілота з елементами приладів управління літальним апаратом можуть бути виконані різними способами Робота літального апарата є в наступному Обертання валу включеного двигуна 3 через зубчастий механізм 10 передається на центральний піввал 9 Разом з ним обертаються косозубчасті шестерні 14 механізму повороту осей лопастей у втулках 8 центрального піввалу Косозубчасті шестерні 14 на своїх осях 15 обкатуються по поворотній за кутом косозубчастої шестерні 11 приладі управління Ексцентричне встановлені на косозубчастих шестернях 14 механізмів повороту осей лопастей пальці 16, які з'єднані з важелями 7 осей лопастей 6 шатунами 17, повертають осі лопастей у втулках 8 центрального піввалу 9 у протилежних напрямках на кут 90° протягом одної половини обороту центрального піввалу 9 Протягом другої половини обороту центрального піввалу 9 осі лопастей 6 повертаються в попереднє становище Таким чином, лопасті 4 попарно і поперемінно протягом одного обороту центрального піввалу 9 в одній половині кола обертання спільно збільшують площу взаємодії з повітряним середовищем, а в другій половині кола обертання зменшують її, чим і створюється сила тяги лопастей Зміною положення поворотної за кутом козосубчастої шестерні 11 приладу управління 5 зсувається по колу робочий цикл лопастей і разом з цим змінюється напрямок вектора сили тяги лопастей Включення в роботу механізму регулювання числа оборотів 13 центрального піввалу перерозподіляє число оборотів між двома центральними піввалами, зв'язаними з зубчастим механізмом 10, чим перерозподіляються і величини векторів сил тяги лопастей, що встановлені на цих центральних піввалах Спільна робота поворотної за кутом косозубчастої шестерні 11 приладу управління і механізму регулювання числа оборотів 13 центрального піввалу одночасно і незалежно від цього змінює направлення і величину вектора сили тяги лопастей 4 Під час управління лопастями 4 літального апарата в кабіні пілота ручка 24 одночасно переміщує поворотні за кутом косозубчасті шестерні приладів управління лопастями С, чим створюються вертикальна і горизонтальна складові вектора сили тяги лопастей С, які необхідні під час зльоту, посадці, поступальному русі і в положенні «зависання» літального апарату, фіг 1, ручка 26 рухом «від себе - на себе» синхронно переміщає поворотні за кутом косозубчасті шестерні приладів управління лопастями Д і Е, дзеркально змінюючи направлення векторів сил тяги лопастей Д і Е, щодо центра маси о, фіг 4а, а одночасно з цим і незалежно від цього рухом «вліво -вправо» поперемінно включає в роботу механізми регулювання числа оборотів центральних піввалів лопастей С, чим створюються одночасно і незалежно між собою управляючі моменти по тангажу і крену, дві педалі для ніг 27 поперемінно включають в роботу ВІДПОВІДНІ механізми регулювання числа оборотів центральних піввалів лопастей Д і Е, чим 51793 створюються управляючі моменти за курсом Додавання можливих миттєвих векторів сил тяги лопастей Д і Е при повороті кабіни літального апарату, наприклад, вліво щодо центру маси О в 8 загальному випадку по тангажу і курсу одночасно показано на фіг 46 На фіг 5,6 вектори ОК - сумарні вектори лопастей Д і Е 8 1 ФІГ. 1 А-А >іг. 2 51793 І I1 X с 10 11 51793 12 t і Ч Фіг. 5 Фіг. 8 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71