РОТОРНЫЙ МАХОЛЕТ Российский патент 2003 года по МПК B64C33/00 

Изобретение относится к самолетостроению. Махолет как наиболее экономичный летательный аппарат давно привлекает внимание ученых и изобретателей от авиации, но до сих пор летают только модели махолетов, и в мире нет еще махолета, способного поднять хотя бы одного человека.

Дело в том, что у махолетов-орнитоптеров (птицелетов) радиально-возвратное движение крыльев (вниз-вверх) возбуждает большие инерционные перегрузки.

У роторных махолетов нет этого недостатка потому, что его крылья движутся однонаправленно-планетарно, по цилиндрической образующей. Проходя верхнюю четверть этого движения, крылья выполняют функцию несущего крыла, проходя переднюю его четверть, выполняют функцию тянущего пропеллера, нижняя четверть не рабочая, а в задней четверти осуществляется взмах.

Разработано несколько патентов на роторные махолеты в США, но все они конструктивно несовершенны и потому не летали.

Наиболее близким прототипом может быть только патент РФ 2060210 (выполненный автором данной заявки).

Основным недостатком этого известного решения является то, что шарнирное соединение крыльев со стойками-водилами сделано под крыльями, что образует некое плечо, с которым встречный поток воздуха будет "задирать" крыло на большой угол атаки, выключая возможность управления махолетом.

Другим недостатком этого решения является применение в нем самолетного фюзеляжа, не нужного в данной конструкции махолета, а соединение крыльев со стойками-водилами в центре их размаха обуславливает необходимость расчалок или подкосов, которые дадут дополнительное сопротивление.

Конструкция представленного роторного махолета содержит кабину, подобную кабине вертолета "Камов", с неподвижными трубчатыми консолями на боковых ее стенках с помещенным в них ведущим валом, на концах которого укреплены аэродинамические роторы.

В комплект каждого аэродинамического ротора входят две стойки-водила, внутренними концами жестко укрепленные на концах ведущего вала, а внешними раздвоенными концами шарнирно соединены с крыльями свободнонесущего типа, с относительной толщиной профиля, например, 18% (NACA-2418), на линии хорды профиля, впереди точки его фокуса и тяги управления, установленные на стойках-водилах с возможностью их продольного перемещения в направляющих, внешние концы которых шарнирно соединены с носками центральных нервюр крыльев, а внутренние концы контактируют враспор с копирной поверхностью шайб управления, укрепленных с возможностью их управляемого перемещения по вертикали и по горизонтали на торцах неподвижных трубчатых консолей.

Изложенная сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 приведен разрез устройства по оси аэродинамических роторов, на фиг. 2 приведен поперечный разрез аэродинамического ротора с примерным расположением его крыльев в различных четвертях их планетарного движения.

Ведущее колесо 1, вращаемое мотором, установлено на ведущем валу 2 в подшипниках неподвижных трубчатых консолей 3, на торцах которых укреплены с возможностью их управляемого перемещения по вертикали и по горизонтали шайбы управления 4. На концах ведущего вала 2, выступающих за шайбы управления 4, жестко укреплены стойки-водила 5, внешние раздвоенные концы которых шарнирно соединены с крыльями 6 на линии хорды их профиля, впереди его фокуса; тяги управления 7 установлены на стойках-водилах 5 с возможностью их продольного перемещения в направляющих 8. Внешние концы тяг управления 7 шарнирно соединены с носками центральных нервюр крыльев 6, а внутренние их концы контактируют враспор с копирными поверхностями шайб управления 4.

Махолет работает следующим образом.

Ведущее колесо 1, вращаемое мотором, вращает ведущий вал 2 в подшипниках неподвижных трубчатых консолей 3 со стойками-водилами 5 и крыльями 6.

При достижении некоторой скорости планетарного движения крыльев 6 в них возбуждается аэродинамическая сила, которая поворачивает их на носок до упора тяг управления 7 о копирную поверхность шайб управления 4.

Управление представленным роторным махолетом осуществляется перемещением шайб управления 4 по вертикали и по горизонтали путем установки через тяги управления 7 нужных углов атаки крыльям 6.

Так, при прохождении крыльями 6 верхней четверти их планетарного движения и перемещении шайб управления 4, например, вверх угол атаки крыльев 6 увеличивается, увеличивая его подъемную силу.

При прохождении крыльями 6 передней четверти их планетарного движения и перемещении шайб управления 4 по горизонтали вперед также увеличивается угол атаки крыльев 6 и их горизонтальная тянущая сила.

Нижняя четверть нерабочая, а в задней четверти осуществляется взмах.

Управление представленным махолетом по курсу и крену осуществляется раздельным перемещением правой и левой шайб управления 4, а по тангажу представленный махолет устанавливается автоматическим уравниванием момента силы аэродинамических роторов и момента центра тяжести махолета.

Из всего вышеизложенного очевидно, что представленному махолету не нужен самолетный фюзеляж, но достаточно коробчатой кабины.

Изобретение относится к летательным аппаратам тяжелее воздуха. Махолет содержит кабину с аэродинамическими роторами, в комплект которых входят по два крыла свободнонесущего типа, шарнирно укрепленных на одиночных стойках-водилах, внутренние концы которых жестко укреплены на концах ведущего вала, помещенного в неподвижных трубчатых консолях кабины. На внешних торцах консолей установлены с возможностью управляемого перемещения по вертикали и по горизонтали шайбы управления, с которыми контактируют враспор тяги управления, установленные с возможностью продольного перемещения на стойках-водилах. Впереди фокуса профиля на линии хорды каждое крыло шарнирно соединено с внешним раздвоенным концом стойки-водила. Изобретение направлено на упрощение конструкции и повышение управляемости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Роторный махолет, содержащий аэродинамические роторы с шайбами управления, имеющие, по меньшей мере, два крыла, стойки-водила с направляющими тяг управления, внутренние концы которых жестко закреплены на концах ведущего вала, помещенного в неподвижных трубчатых консолях, а внешние концы которых соединены шарнирно с крылом, тяги управления крыльями установлены на стойках-водилах с возможностью их продольного перемещения в направляющих, шайбы управления установлены на торцах неподвижных трубчатых консолей с возможностью их перемещения по вертикали и по горизонтали, отличающийся тем, что он имеет коробчатую кабину с укрепленными на ней неподвижными трубчатыми консолями, а стойки-водила имеют внешние концы раздвоенными и шарнирно соединены с соответствующим крылом на линии хорды впереди фокуса крыла. 2. Роторный махолет по п.1, отличающийся тем, что применены крылья с относительной толщиной профиля 18%.