УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ МАШУЩЕГО ПОЛЕТА И ПОЛЕТА ПО-САМОЛЕТНОМУ Российский патент 1995 года по МПК B64C33/02 

Изобретение относится к авиационной технике, а также может быть использовано для изготовления детских игрушек.

Преимущественная область использования авиационная техника.

Аналогами описываемого изобретения являются многочисленные конструкции, построенные по принципу качания двух плоскостей (крыльев) около параллельных осей, которые в свою очередь параллельны направлению вектора мгновенной скорости полета. Кроме несущих плоскостей такие конструкции имеют фюзеляж и хвостовое оперение для обеспечения устойчивости и маневренности полета.

Прототипом изобретения является устройство для осуществления машущего полета и полета по-самолетному, содержащее фюзеляж, две пары несущих плоскостей с аэродинамическим профилем, установленные на коромыслах с возможностью вращения вокруг общей горизонтальной оси, симметрично и параллельно относительно нее, вокруг осей своих несущих стержней, с неподвижно установленным на конце каждого зубчатым колесом и с возможностью синхронного поворота для управления полетом, четыре зубчатых колеса, установленных шарнирно в фюзеляже и соосно с общей осью вращения, с возможностью поворота при управляющем воздействии для осуществления синхронного поворота несущих плоскостей, и механизм соединения зубчатых колес, при этом четыре зубчатых колеса имеют диаметр, равный диаметру зубчатых колес несущих стержней, общая горизонтальная ось перпендикулярна оси фюзеляжа, параллельна осям несущих стержней и лежит в одной с ними плоскости, а каждый несущий стержень жестко соединен со своей несущей плоскостью и проходит через ее центр тяжести.

Прототип имеет ряд недостатков, а именно: сложная конструкция несущих плоскостей и довольно сложный механизм преобразования вращательного движения двигателя в качательное движение крыльев (несущих плоскостей).

Целью изобретения является упрощение конструкции несущих плоскостей и их привода от двигателя, а также уравновешивание момента на фюзеляже путем создания тяги в вертикальном направлении при вращении несущих плоскостей на коромыслах.

Цель достигается тем, что устройство для осуществления машущего полета и полета по-самолетному моторный орнитоптер, содержащее фюзеляж, две пары несущих плоскостей с аэродинамическим профилем, установленные на коромыслах с возможностью вращения вокруг общей горизонтальной оси, симметрично и параллельно относительно нее, вокруг осей своих несущих стержней, с неподвижно установленным на конце каждого зубчатым колесом и с возможностью синхронного поворота для управления полетом, четыре зубчатых колеса, установленных шарнирно в фюзеляже и соосно с общей осью вращения, с возможностью поворота при управляющем воздействии для осуществления синхронного поворота несущих плоскостей, и механизм соединения зубчатых колес, при этом четыре зубчатых колеса имеют диаметр, равный диаметру зубчатых колес несущих стержней, общая горизонтальная ось перпендикулярна оси фюзеляжа, параллельна осям несущих стержней и лежит в одной с ними плоскости, а каждый несущий стержень жестко соединен со своей несущей плоскостью и проходит через ее центр тяжести, оно снабжено хвостовым оперением с установленным на нем воздушным винтом или реактивным двигателем с возможностью изменения направления тяги, тягами, попарно соединяющими несущие стержни и перпендикулярными им и установленными с возможностью вращения на наиболее удаленных от фюзеляжа их концах, причем оси симметрии тяг проходят через общую ось вращения несущих плоскостей, а в качестве механизма соединения зубчатых колес использована цепная передача.

На фиг.1 изображена схема устройства для осуществления машущего полета, на фиг. 2 изображена кинематическая схема устройства для осуществления машущего полета.

Устройство для осуществления машущего полета и полета по-самолетному содержит фюзеляж 1 с шасси 2, две пары несущих плоскостей 3, тяги 4; несущие стержни 5, зубчатые колеса 6, установленные шарнирно в фюзеляже 1 и соосно с общей осью вращения 7 с двумя коромыслами 8, неподвижно закрепленные на несущих стержнях 5 зубчатые колеса 9, цепную передачу 10, подшипники 11 тяг 4 и коромысел 8, подшипники 12 оси 7 коромысел 8, хвостовое оперение 13 с воздушным винтом (или реактивным двигателем) 14, двигатель 15.

Несущие плоскости 3 вращаются вокруг общей оси 7 по часовой стрелке, если смотреть на устройство по стрелке А (фиг.1). Воздушный винт 14 обеспечивает устойчивость, компенсируя момент от вращения плоскостей 3. Плоскости 3 и винт 14 приводятся во вращение от двигателя 15. При этом две пары плоскостей вращаются по окружности, оставаясь параллельными самим себе, если отсутствует сопротивление воздуха. Кинематика системы, обеспечивающей это движение, показана на фиг.2. Здесь установленное шарнирно в фюзеляже 1 зубчатое колесо 6 соединено цепной передачей 10 с неподвижно закрепленным на несущем стержне 5 таким же зубчатым колесом 9. Несущие стержни 5 вращаются в подшипниках 11 на коромысле 8 оси 7, ось 7 вращается в подшипниках 12, установленных на фюзеляже 1. Зубчатые колеса 6 могут поворачиваться вокруг оси вращения несущих плоскостей 3 под управляющим воздействием пилота или автоматики, находящихся на данном устройстве. Таким образом, несущие плоскости 3 при вращении оси 7 остаются параллельны сами себе при отсутствии сопротивления воздуха, изменяя свое положение в соответствии с углом поворота зубчатого колеса 6. Плоскости попарно соединены одной или несколькими тягами 4 с подшипниками 11, тяги перпендикулярны оси вращения, что приводит к уравновешиванию центробежных сил. Сила тяги, поднимающая устройство, создается плоскостями по такому же принципу, как сила тяги при обычном машущем полете: несущие плоскости 3 закреплены консольно на несущих стержнях 5 и под действием аэродинамического сопротивления отклоняются от равновесного в статике положения, а отклоняющая из сила уравновешивается их упругостью.

Устойчивость в горизонтальном полете обеспечивается компенсацией хвостовым оперением момента, возникающего при вращении несущих плоскостей, а при вертикальном взлете и посадке, которые способно выполнять предлагаемое устройство, устойчивость обеспечивается компенсацией указанного момента тягой воздушного винта, расположенного в хвосте в горизонтальной плоскости.

Изобретение относится к авиационной технике, а также может быть использовано для изготовления детских игрушек. Цель изобретения - упрощение конструкции несущих плоскостей и их привода от двигателя, а также уравновешивание момента на фюзеляже путем создания тяги в вертикальном направлении при вращении несущих плоскостей на коромыслах. Цель достигается тем, что устройство для осуществления машущего полета и полета по-самолетному - моторный орнитоптер - содержит фюзеляж 1, две пары несущих плоскостей 3 с аэродинамическим профилем, установленные на коромыслах 8 с возможностью вращения вокруг общей горизонтальной оси, симметрично и параллельно относительно нее, вокруг осей своих несущих стержней 5, с неподвижно установленным на конце каждого зубчатым колесом и с возможностью синхронного поворота для управления полетом, четыре зубчатых колеса, установленных шарнирно в фюзеляже 1 и соосно с общей осью вращения, с возможностью поворота при управляющем воздействии для осуществления синхронного поворота несущих плоскостей 3, и механизм соединения зубчатых колес. Четыре зубчатых колеса имеют диаметр, равный диаметру зубчатых колес несущих стержней 5. Общая горизонтальная ось перпендикулярна оси фюзеляжа 1, параллельна осям несущих стержней 5 и лежит в одной с ними плоскости. Каждый несущий стержень 5 жестко соединен со своей несущей плоскостью 3 и проходит через ее центр тяжести. Устройство снабжено хвостовым оперением 13 с установленным на нем воздушным винтом 14 или реактивным двигателем с возможностью изменения направления тяги, тягами 4, попарно соединяющими несущие стержни 5 и перпендикулярными им и установленными с возможностью вращения на наиболее удаленных от фюзеляжа 1 их концах, причем оси симметрично тяг проходят через общую ось вращения несущих плоскостей 3, а в качестве механизма соединения зубчатых колес использована цепная передача. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ МАШУЩЕГО ПОЛЕТА И ПОЛЕТА ПО-САМОЛЕТНОМУ
моторный орнитоптер, содержащее фюзеляж, две пары несущих плоскостей с аэродинамическим профилем, установленные на коромыслах с возможностью вращения вокруг общей горизонтальной оси симметрично и параллельно относительно нее вокруг осей своих несущих стержней с неподвижно установленным на конце каждого зубчатым колесом и с возможностью синхронного поворота для управления полетом, четыре зубчатых колеса, установленных шарнирно в фюзеляже и соосно с общей осью вращения с возможностью поворота при управляющем воздействии для осуществления синхронного поворота несущих плоскостей, и механизм соединения зубчатых колес, при этом четыре зубчатых колеса имеют диаметр, равный диаметру зубчатых колес несущих стержней, общая горизонтальная ось перпендикулярна оси фюзеляжа, параллельна осям несущих стержней и лежит в одной с ними плоскости, а каждый несущий стержень жестко соединен со своей несущей плоскостью и проходит через ее центр тяжести, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции несущих плоскостей и их привода от двигателя, оно снабжено хвостовым оперением, тягами, попарно соединяющими несущие стержни и перпендикулярными им, и установленными с возможностью вращения на наиболее удаленных от фюзеляжа их концах, причем оси симметрии тяг проходят через общую ось вращения несущих плоскостей, а в качестве механизма соединения зубчатых колес использована цепная передача. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уравновешивания момента на фюзеляже путем создания тяги в вертикальном направлении при вращении несущих плоскостей на коромыслах, на хвостовом оперении фюзеляжа установлен воздушный винт или реактивный двигатель с возможностью изменения направления тяги.