ВЕРТОЛЕТ МУЖИПОВА Российский патент 2001 года по МПК B64C27/04 

Изобретение относится к летательным аппаратам вертикального взлета.

Известен вертолет, содержащий фюзеляж, двигатели, кабину экипажа, первый круговой обод, второй круговой обод с шарнирно закрепленными в нем лопастями несущего винта, поперечные и продольные узлы подвески, винты управления и горизонтальной тяги /Описание изобретения к патенту "Вертолет" RU 2118272 C1 1998 г. автор В.С.Мужипов./
Недостатком известного вертолета является его недостаточная управляемость, отсутствие автоматизации управлением вертолета, недостаток аэродинамических свойств лопастей несущего винта, удаленность механизмов управления от кабины экипажа.

Предлагаемое изобретение направлено на улучшение управляемости вертолетом, автоматизацию его механизмов управления, улучшение аэродинамических свойств лопастей несущего винта, приближение механизмов управления к кабине экипажа.

Поставленная задача решается тем, что вертолет Мужипова, содержащий фюзеляж, двигатели, кабину экипажа, первый круговой обод, второй круговой обод с шарнирно закрепленными в нем лопастями несущего винта, поперечные и продольные узлы подвески, винты управления и горизонтальной тяги, согласно изобретению с целью изменения тяги несущего винта и улучшения управляемости вертолета он снабжен механизмом одновременного и переменного изменения угла установки лопастей несущего винта по отношению к плоскости вращения несущего винта.

Механизм одновременного и переменного изменения угла установки лопастей несущего винта по отношению к плоскости вращения несущего винта, посредством механического соединения с механизмом движения, подвижно в пазах закреплен на козырьках первого кругового обода и содержит обод одновременного угла установки лопастей с закрепленным на нем механизмом качания и шарнирно закрепленным на нем внутренним кольцом-качалкой, с которым посредством кругового паза и катков подвижно входит в зацепление и взаимодействует наружное кольцо-качалка, которое посредством тяг и рычагов шарнирно соединено с лопастями несущего винта, причем внутреннее кольцо-качалка шарнирно соединено с механизмом качания.

Как вариант соединения механизма одновременного и переменного изменения угла установки лопастей несущего винта по отношению к плоскости вращения несущего винта с лопастями несущего винта внутреннее кольцо-качалка /фиг. 2/ содержит круговой профильный буртик, с профильными пазами которого подвижно посредством катков входит в зацепление и взаимодействует подвижная тележка, шарнирно соединенная посредством тяг и рычагов с лопастями несущего винта вертолета. Для движения вертолета Мужипова вперед посредством наклона первого кругового обода он содержит механизм наклона, механически соединяющий первый круговой обод и фюзеляж, а также механически соединенный с одним из двигателей.

Вертолет Мужипова изменение тяги несущего винта вертолета осуществляет путем движения, механизмом движения, обода одновременного изменения угла установки лопастей несущего винта, создание крена при разворотах вертолета осуществляется путем наклона механизмом качания внутреннего кольца-качалки, переменного изменения угла установки лопастей несущего винта к плоскости вращения несущего винта с учетом прохождения лопастей определенного сектора окружности. С целью удлинения рычага при разворотах вертолета Мужипова вокруг вертикальной оси винты управления и горизонтальной тяги соединены с двигателями посредством боковых балок, расположенных под углом к плоскости горизонта.

С целью удержания валов винтов управления и горизонтальной тяги в горизонтальном положении при наклонах первого кругового обода вертолет Мужипова содержит следящую систему СС положением валов винтов управления и горизонтальной тяги, состоящую из датчика положения валов, соединенного с валами винтов и соединенного со схемой сравнения, которая в свою очередь соединена с блоком эталонного значения положения валов винтов и механизмами наклона валов, которые соединены с валами винтов управления и горизонтальной тяги.

Для предотвращения скоса потока воздуха при вращении лопастей несущего винта лопасти содержат аэродинамические гребешки, закрепленные на некотором расстоянии друг от друга по длине лопастей. Топливные баки для питания двигателей топливом расположены по периметру первого кругового обода.

Кабина экипажа посредством пилонов закреплена на первом круговом ободе и посредством раздвижного переходного отсека соединена с фюзеляжем.

Нижняя часть фюзеляжа вертолета Мужипова снабжена дуговыми посадочными платформами.

Изобретение поясняется фиг. 1 и 2.

Вертолет Мужипова состоит из кабины экипажа 1, фюзеляжа 2, вдоль поперечной оси которого расположены поперечные узлы подвески 3. На концах валов 4 с помощью шарниров 5 и 6 закреплен первый круговой обод 7, в круговом пазу которого закреплены катки 8. Посредством паза и катков 8 с первым круговым ободом 7 входит в зацепление и взаимодействует с ним второй круговой обод 9, который механически соединен с двигателями 10, по периметру закрепленными на первом круговом ободе 7. Рядом с двигателями 10 закреплены топливные баки 11, также расположенные по периметру первого кругового обода 7. На втором круговом ободе 9 шарнирно закреплены лопасти 12 несущего винта, на которых на некотором расстоянии друг от друга по длине лопастей 12 закреплены аэродинамические гребешки 13. С двигателями 10, которые находятся на поперечной оси вертолета Мужипова, механически соединены посредством боковых балок 14 винты управления и горизонтальной тяги 15, валы 16 которых соединены со следящей системой СС. Следящая система СС состоит из датчиков положения 17 валов 16, соединенных с ними и соединенных со схемами сравнения 18, которые в свою очередь соединены с блоками эталонного значения 19 положения валов 16 и механизмами наклона 20 валов 16, которые и соединены с ними.

Для движения вертолета Мужипова вперед посредством наклона первого кругового обода 7 он содержит механизм наклона 21, механически соединяющий первый круговой обод 7 и фюзеляж 2 и механически соединенный с одним из двигателей 10. Вертолет Мужипова содержит механизм одновременного и переменного изменения угла установки лопастей несущего винта по отношению к плоскости вращения, подвижно закрепленный в пазах на козырьках 22, и состоит из механизмов движения 23 механически соединенных с ободом одновременного угла установки 24 лопастей 12. Обод одновременного угла установки 24 содержит механизм качания 25, а также посредством шарниров 26 соединенный с внутренним кольцом-качалкой 27, которое посредством пазов и катков 28 подвижно входит в зацепление и взаимодействует с наружным кольцом-качалкой 29, которое посредством тяг 30, рычагов 31 и шарниров 32 соединено с лопастями 12.

Вдоль продольной оси вертолета Мужипова крепятся продольные узлы подвески, состоящие из шарниров 33 и 34, расположенные на фюзеляже 2 и первом круговом ободе 7. В шарнирах 33 вращаются направляющие 35, а в шарнирах 34 полозья 36.

Кабина экипажа 1 посредством пилонов 37 крепится к первому круговому ободу 7 и посредством раздвижного переходного отсека 38 соединена с фюзеляжем 2. Нижняя часть фюзеляжа 2 содержит дуговые посадочные платформы 39.

Кроме того, как вариант соединения механизма одновременного и переменного изменения угла установки лопастей несущего винта по отношению к плоскости вращения несущего винта с лопастями 12 внутреннее кольцо-качалка 27 /фиг. 2/ содержит круговой профильный буртик 40, с профильными пазами которого посредством катков 41 входят в зацепление и взаимодействуют подвижные тележки 42, шарнирно посредством тяг 30 и рычагов 31 соединенные с лопастями 12.

Работа вертолета Мужипова осуществляется следующим образом.

После запуска двигателей 10 через зацепление и механические соединения приводится в круговое движение второй круговой обод 9 с лопастями 12. Тяга лопастей 12 несущего винта через катки 8 передается первому круговому ободу 7 и через шарниры 5 и 6 и узлы продольной и поперечной подвески - фюзеляжу 2. Движение вперед осуществляется путем наклона первого кругового обода 7 механизмом наклона 21. При изменении режима работы вертолета Мужипова пилот из кабины экипажа 1 выдает команду на механизм движения 23. Обод одновременного угла установки 24 лопастей 12 в пазах козырьков 22 получает движение вверх или вниз и поднимает или опускает внутреннее кольцо-качалку 27 и наружное кольцо-качалку 29, тем самым через тяги 30 и рычаги 31 поворачивают шарнирно закрепленные лопасти 12 во втором круговом ободе 9, тем самым одновременно изменяя /уменьшая или увеличивая/ угол установки лопастей 12. При разворотах вертолета Мужипова для получения крена пилот из кабины экипажа 1 выдает команду на механизм качания 25. При этом наклоняется внутреннее кольцо-качалка 27, и при вращении наружного кольца-качалки 29 посредством тяг 30 и рычагов 31 лопасти 12 приобретают переменное изменение угла установки к плоскости вращения несущего винта с учетом прохождения лопастей 12 определенного сектора окружности внутреннего кольца-качалки 27. Одновременное и переменное изменение угла установки лопастей 12 возможно также /фиг. 2/ при использовании подвижных тележек 42, которые выполняют функции наружного кольца-качалки 29. При работе винтов управления и горизонтальной тяги 15 необходимо, чтобы их валы 16 находились в горизонтальном положении. Это достигается посредством следящей системы СС положением валов 16. При наклонах первого кругового обода 7 датчики положения валов 17 выдают сигнал со значением величины наклона валов 16. Эта величина поступает в схему сравнения 18, где сравнивается с эталонной величиной значения положения валов 16, соответствующей их горизонтальному положению. Значение разницы между этими значениями является командой механизму наклона 20 валов 16 для изменения этого рассогласования и приведения валов 16 в горизонтальное положение.

Таким образом осуществляется улучшение управляемостью и автоматизация этой управляемостью. Улучшение аэродинамических свойств лопастей несущего винта, приближение кабины экипажа к механизмам управления.

Изобретение относится к летательным аппаратам вертикального взлета. Вертолет содержит фюзеляж, двигатели, кабину экипажа, первый круговой обод, второй круговой обод с шарнирно закрепленными в нем лопастями несущего винта, поперечные и продольные узлы подвески, винты управления и горизонтальной тяги, механизм одновременного и переменного изменения угла установки лопастей несущего винта. Механизм одновременного и переменного изменения угла установки лопастей посредством механического соединения с механизмом движения подвижно в пазах закреплен на козырьках первого кругового обода и содержит обод одновременного угла установки лопастей с закрепленным на нем механизмом качания и шарнирно закрепленного на нем внутреннего кольца-качалки. Такое выполнение вертолета позволит улучшить его управляемость. 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Вертолет, содержащий фюзеляж, двигатели, кабину экипажа, первый круговой обод, второй круговой обод с шарнирно закрепленными в нем лопастями несущего винта, поперечные и продольные узлы подвески, винты управления и горизонтальной тяги, механизм одновременного и переменного изменения угла установки лопастей несущего винта по отношению к плоскости вращения несущего винта, отличающийся тем, что механизм одновременного и переменного изменения угла установки лопастей посредством механического соединения с механизмом движения подвижно в пазах закреплен на козырьках первого кругового обода и содержит обод одновременного угла установки лопастей с закрепленным на нем механизмом качания и шарнирно закрепленного на нем внутреннего кольца-качалки. 2. Вертолет по п.1, отличающийся тем, что с внутренним кольцом-качалкой посредством кругового паза и катков подвижно входит в зацепление и взаимодействует наружное кольцо-качалка, которое посредством тяг и рычагов шарнирно соединено с лопастями несущего винта вертолета. 3. Вертолет по п. 1, отличающийся тем, что внутреннее кольцо-качалка (фиг. 2) содержит круговой профильный буртик, с профильными пазами которого подвижно, посредством катков, входят в зацепление и взаимодействуют подвижные тележки, шарнирно соединенные посредством тяг и рычагов с лопастями несущего винта вертолета. 4. Вертолет по п.2 или 3, отличающийся тем, что для движения вертолета вперед, посредством наклона первого кругового обода, он содержит механизм наклона, механически соединяющий первый круговой обод и фюзеляж, а также механически соединенный с одним из двигателей. 5. Вертолет по любому из пп.2 - 4, отличающийся тем, что изменение тяги несущего винта вертолета осуществляется путем движения механизмом движения обода одновременного изменения угла установки лопастей несущего винта, создание крена при разворотах вертолета осуществляется путем наклона механизмом качания внутреннего кольца-качалки, переменного изменения угла установки лопастей несущего винта к плоскости вращения несущего винта с учетом прохождения лопастями определенного сектора окружности. 6. Вертолет по любому из пп.2 - 4, отличающийся тем, что винты управления и горизонтальной тяги соединены с двигателями посредством боковых балок, расположенных под углом к плоскости горизонта. 7. Вертолет по любому из пп.2 - 4, 6, отличающийся тем, что он содержит следящую систему положения валов винтов управления и горизонтальной тяги, состоящую из датчика положения валов, соединенного с валами винтов и со схемой сравнения, которая, в свою очередь, соединена с блоком эталонного значения положения валов винтов и механизмами наклона валов, которые соединены с валами винтов управления и горизонтальной тяги. 8. Вертолет по любому из пп.2 - 4, 6, 7, отличающийся тем, что для предотвращения скоса потока воздуха при вращении лопастей несущего винта лопасти содержат аэродинамические гребешки, закрепленные на расстоянии друг от друга по длине лопастей. 9. Вертолет по любому из пп.2 - 4, 6 - 8, отличающийся тем, что топливные баки для питания двигателей топливом расположены по периметру первого кругового обода. 10. Вертолет по любому из пп.2 - 4, 6 - 9, отличающийся тем, что кабина экипажа посредством пилонов закреплена на первом круговом ободе и посредством переходного отсека соединена с фюзеляжем. 11. Вертолет по любому из пп.2 - 4, 6 - 10, отличающийся тем, что переходный отсек является раздвижным. 12. Вертолет по любому из пп.2 - 4, 6 - 10, отличающийся тем, что нижняя часть фюзеляжа содержит дуговые посадочные платформы.