СКОРОСТНОЙ ВЕРТОЛЕТ Российский патент 1994 года по МПК B64C27/00 

Изобретение относится к авиации и может использоваться при создании вертолетов с высокой скоростью горизонтального полета.

Известны вертолеты, предназначенные для решения широкого круга задач как в режиме зависания, так и при горизонтальном полете.

Известен вертолет, содержащий фюзеляж с двигательной установкой (ДУ), кабиной экипажа и шасси, хвостовую балку с компенсирующим винтом и несущий винт (НВ) с автоматом перекоса (АП) и управления шагом лопастей. При движении вертолета с высокой горизонтальной скоростью возникает сдвиг подъемной силы НВ, поскольку лопасти, двигающиеся навстречу потоку, обладают повышенной подъемной силой. Конструктивное решение, заключающееся в установлении вала НВ смещенным в сторону от центра масс вертолета, также не является эффективным, поскольку не избавляет полностью от опрокидывающих моментов на различных режимах.

Технической задачей изобретения является повышение функциональной эффективности.

Для этого втулка НВ с АП размещена на кронштейне с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через плоскость симметрии вертолета, в зависимости от режима полета.

На фиг. 1 показан общий вид вертолета; на фиг. 2 - схема действия сил в режиме зависания; на фиг. 3,4 - схема действия сил в горизонтальном полете; на фиг. 5 - кинематическая схема силовой передачи.

Вертолет состоит из фюзеляжа 1, НВ 2, кабины экипажа с пультом управления 3, шасси, хвостовой балки с компенсирующим винтом, поворотного модуля 4, кронштейна 5, стойки 6 и ДУ 7.

Вал 8 НВ 2 размещен в сферическом шарнире на модуле 4, выполнен полым и обеспечивает вращение лопастей НВ 2 вокруг оси О₁. На модуле 4 также расположен АП, представляющий собой втулку 9, связанную изнутри посредством плоского сильфона 10 с валом 8, а снаружи содержащую зубчатое колесо, входящее в зацепление с зубчатым колесом горизонтального вала 11. Внутри вала 8 размещен шток 12 управления шагом лопастей, связанный с одной стороны с лопастями НВ 2, а с другой стороны - с приводом 13 вертикального перемещения. Сферический шарнир модуля 4 связан с кронштейном 5 посредством приводов 14, 15, обеспечивающих поворот оси О₁ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (на фиг. 5 условно развернуты в одной плоскости).

Кронштейн 5 шарнирно закреплен на стойке 6 с возможностью поворота вокруг вертикальной оси О₂ посредством привода 16, а приводной вал 17 от ДУ 7 проходит внутри стойки 6 и связан зубчатым зацеплением с валом 11. Кронштейн 5 содержит также фиксатор 18 для закрепления на стойке 6.

Фюзеляж 1 содержит также аэродинамические поверхности 19 с приводами 20. Пульт 3, размещенный в кабине экипажа, связан посредством кабеля 21 с приводами 13-16, 20, фиксатором 18 и всеми блоками, системами и узлами вертолета.

В исходном положении фиксатор 18 закрепляет кронштейн 5 на стойке 6 так, чтобы ось О₁ находилась перед осью О₂ (фиг. 2). При этом ДУ 7 вращает вал 17, крутящий момент от которого через вал 11 передается на втулку 9, а с нее через сильфон 10 на вал 8, обеспечивая вращение лопастей НВ 2 вокруг оси О₁. Путем перемещения штока 12 приводом 13 обеспечивается такое положение лопастей НВ 2, при котором подъемная сила Р₁ НВ 2 преодолевает и уравновешивает вес Р₂ вертолета, приводя к его взлету и зависанию.

Для осуществления скоростного горизонтального полета посредством приводов 14, 15 осуществляется поворот оси О₁ вала 8 (положение О₁ на фиг. 5) в требуемую сторону (сильфон 10 передает крутящий момент на вал 8) с последующим поворотом кронштейна 5 вокруг оси О₂ посредством привода 16 (фиксатор 18 предварительно раскрывается) в зависимости от скорости горизонтального полета. По мере набора скорости равнодействующая подъемной силы Р₁ НВ 2 смещается в сторону лопастей, движущихся навстречу набегающему потоку, в предельном положении оси О₁ и О₂ находятся в поперечной плоскости относительно оси симметрии фюзеляжа 1 (фиг. 1,3,4). Для обеспечения баланса сил приводы 20 разворачивают плоскости 19 в положение, создающее требуемую силу Р₃. В таком положении вертолет осуществляет устойчивый скоростной полет фиксатор 18 может вновь жестко связать кронштейн 5 со стойкой 6. Следует заметить, что в этом положении (фиг. 1) может обеспечиться и успешное катапультирование экипажа, поскольку НВ 2 сдвинут назад и вбок относительно кабины.

При применении изобретения обеспечивается устойчивый горизонтальный скоростной полет вертолета; эффективное катапультирование экипажа в аварийной ситуации; снижение массы при передаче вращения от ДУ к НВ несколько зубчатых передач позволяют заменить редуктор (общий, главный) вертолета; простота конструкции автомата перекоса. (56) Изаксон А. М. Советское вертолетостроение, М. ; Машиностроение, 1981, с. 7.

Там же, с. 264-269.

Изобретение относится к авиации и может использоваться при создании моделей вертолетов с высокой скоростью горизонтального полета. Технической задачей изобретения является повышение функциональной эффективности. Вертолет содержит фюзеляж 1, несущий винт 2, аэродинамические поверхности 19 и закрепленный на стойке 6 с помощью поворотного кронштейна 5 поворотный модуль 4, которые поворачиваются соответственно вокруг вертикальных осей O₂ и O₁ . 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. СКОРОСТНОЙ ВЕРТОЛЕТ, содержащий фюзеляж с кабиной экипажа, двигательную установку с несущим винтом и автоматами перекоса и управления шагом лопастей несущего винта с соответствующими приводами, хвостовую балку с компенсирующим винтом и шасси, отличающийся тем, что он снабжен поворотным модулем с приводом и фиксатором, установленными на фюзеляже посредством консоли. 2. Вертолет по п. 1, отличающийся тем, что поворотный модуль выполнен в виде поворотного кронштейна, связанного с автоматом перекоса посредством шарнирного узла с кардановым соединением в виде сильфона.