ВРАЩАЮЩЕЕСЯ РАЗВОРАЧИВАЮЩЕЕСЯ КРЫЛО "ВРК" Российский патент 2004 года по МПК B64C33/02 B63H1/06 

Изобретение относится к области летательных аппаратов тяжелее воздуха.

Уровень техники.

Известно вращающееся разворачивающееся крыло роторного махолета, предназначенное для создания усилия при движении махолета при возвратном движении от привода (Патент США №2034761, В 64 С 33/00, 1936).

Аппарат имеет ограниченные функциональные возможности.

Задача изобретения - расширить арсенал технических средств передвижения при взаимодействии движителя с текучей окружающей средой.

Задачей изобретения также является снижение затраты на производство и эксплуатацию этих средств.

Простота механизма в производстве изготовления по сравнению с винтом, а также его явные аэродинамические преимущества (площадь крыла намного больше, чем у винта, градус действия крыла на среду гораздо эффективнее чем у винта, это создает возможность осуществлять большее давление на среду - снизить скорости вращения, нагрузку на двигатель и т.д.).

Сущность изобретения.

Вращающееся разворачивающееся крыло (ВРК) - это крыло, которое при вращении вокруг внешней оси само разворачивается на своей оси по определенной траектории, что позволяет создать поток воздуха, воды или другой среды в одном нужном направлении.

При этом с помощью разворотного механизма крыла можно легко менять направление движения потока. За счет своей конструкции на летательных аппаратах устанавливается любое количество ВРК от одного и более. Увеличенная площадь крыла ВРК и установка их в количестве четырех штук позволяют снизить нагрузки на ВРК по сравнению с винтом вертолета, а это, в свою очередь, позволяет снизить шум, увеличить подъемную нагрузку, обеспечить хорошую маневренность летательного аппарата.

Технические возможности летательного средства с ВРК позволяют осуществлять практически все маневры и движения вертолета и некоторых видов самолетов, при этом значительно увеличив возможности маневрирования, грузовых нагрузок, и снизить материальные затраты на обслуживание, поскольку не требует специальных аэропортов.

ВРК - крыло, вращение которого относительно одной оси управляется механизмом привода, а относительно другой оси управляется механизмом разворота крыла.

Ось вращения крыла находится в центре механизма ВРК, ось вращения крыла посредством механизма связанна с осью разворота крыла, на оси разворота крыла находится само крыло.

Перечень чертежей, поясняющих изобретение.

Фиг.1. Крыло.

Фиг.2. Схема разворота крыла при движении (вариант А).

Фиг.3. Поворотный механизм.

Фиг.4. Рычаги крепления крыла на валу.

Фиг.5 Поворотный механизм с крылом.

Фиг.6 Схема разворота крыла при движении (вариант Б).

Фиг.7 Схема разворота крыла при движении (вариант В).

Фиг.8 Летающая конструкция, имеющая четыре поворотных механизма крыла.

Фиг.9 Летающая конструкция, имеющая восемь поворотных механизмов крыла.

Фиг.10 Плавающая конструкция, имеющая шесть поворотных механизмов крыла.

На чертежах обозначены позициями:

1 - крыло, 2 - ось крыла 1, 3 - механизм разворота крыла 1, 4 - рычаг вращения крыла 1, 5 - вал, 6 - рама, 7 - привод вала 5, 8 - механизм поворотный, 9 - направление возвратного движения, 10 - направление рабочего движения, 11 - ведущая звездочка, 12 - ведомая звездочка, 13 - траектория вращения крыла 1 вокруг оси 2, 14 - вариант траектории вращения крыла 1 вокруг оси 2, 16 - первая летающая конструкция, 17 - вторая летающая конструкция, 18 - плавающая конструкция.

Описание ВРК.

Крыло 1 (может называться лопастью, в зависимости от применения в рабочей среде) - плоское, возможно прямоугольной формы, по контуру имеет жесткую конструкцию (фиг.1), обеспечивающую минимальное сопротивление воздуха, воды или другой среды при направлении 9 возвратного движения и максимальное сопротивление рабочей среды при направлении 10 рабочего движения.

Крыло 1 внутри по плоскости, в зависимости от применения, может иметь: жесткую конструкцию, перепончатую конструкцию, заполненную прочным эластичным материалом, который при работе обладает парусными свойствами, или другую, в зависимости от применения, конструкцию. Крыло 1 посередине плоскости имеет ось 2 вращения. На оси вращения крыла находится деталь разворотного механизма крыла (звездочка 12).

Механизм вращения крыла состоит из вала 5, установленного с двух сторон на подшипниках и крепящегося к раме 6.

Вал 5 соединен с приводом 7 ВРК.

На валу крепятся рычаги 4 для крыла 1. От количества крыльев 1 зависит количество рычагов 4.

Механизм 3 разворота крыла 1 выполняет две функции:

1. Разворот крыла 1 на 180° на собственной оси 2 при одновременном повороте рычага 4 на 360°.

2. Изменение направления 10 рабочего движения крыла 1 посредством движения рычага поворотного механизма 8.

Для выполнения первой функции механизм 3 разворота крыла 1 может быть с передачей: цепной, зубчато-ременной, шестеренчатой с направляющими, разворачивающими крыло, кривошипно-шатунным механизмом и другого типа.

Последние две передачи позволяют иметь любую траекторию разворота крыла.

Вариант цепной передачи (фиг.3) механизма 3 разворота.

Детали механизма: звездочка 11, связанная с поворотным механизмом 8, выполняющим изменение направления 10 рабочего движения крыла 1.

Принцип действия: привод 7 вращает рычаг 4 вращения крыла 1. Звездочка 11 неподвижна. Поскольку звездочки 12 связаны цепной передачей с отношением 2:1, то при вращении рычага 4 само крыло 1 тоже начинает вращаться вокруг своей оси 2 по траектории 13. Движение рычага, связанного со звездочкой 11, в одну или другую сторону изменяет рабочую зону 10 крыла в одну или другую сторону, это изменяет направление усилия ВРК, соответственно изменяется движение летательных средств, к примеру, вверх, вперед, назад и т.д.

Вращающееся разворачивающееся крыло может состоять из крыльев 1 в количестве 1, 2, 3 и более, в зависимости от потребности конструкции и вида рычагов 4, осуществляющих вращение крыла по заданному радиусу. Механизм 3 разворота крыла 1 обеспечивает траекторию 13 разворота крыла 1 и при необходимости смещает направление 10 рабочего движения.

Возможны различные конструкции с использованием крыла 1.

Первая летающая конструкция 16 (фиг.8) с ВРК.

Вторая летающая конструкция 17 (фиг.9) с ВРК.

Плавающая конструкция 18 (фиг.10) с ВРК.

Изобретение относится к летательным аппаратам тяжелее воздуха. Крыло предназначено для создания усилия движения летательного аппарата при возвратном движении от привода. Крыло выполнено плоским, прямоугольной формы, жесткой конструкции, с возможностью минимального сопротивления при возвратном движении и максимальном сопротивлении при рабочем движении. Крыло посередине имеет ось вращения. Привод снабжен механизмом разворота крыла, включающим вал, рычаги крепления крыла на валу и цепную передачу со звездочками. Вал с двух сторон прикреплен к раме с возможностью разворота крыла на 180° при одновременном вращении рычагов крепления крыла на 360°. Рычаг связан с одной из звездочек так, что движение рычага в одну или другую сторону изменяет направление усилия при создании потока текучей среды. Технический результат - расширение арсенала технических средств. 10 ил.

Вращающееся разворачивающееся крыло, предназначенное для создания усилия для движения летательного аппарата при возвратном движении от привода, отличающееся тем, что крыло выполнено плоским, прямоугольной формы, жесткой конструкции с возможностью минимального сопротивления при возвратном движении и максимальном сопротивлении при рабочем движении, крыло посередине имеет ось вращения, привод снабжен механизмом разворота крыла, включающим вал, рычаги крепления крыла на валу и цепную передачу со звездочками, вал с двух сторон прикреплен к раме с возможностью разворота крыла на 180° при одновременном вращении рычагов крепления крыла на 360°, при этом рычаг связан с одной из звездочек так, что движение рычага в одну или другую сторону изменяет направление усилия при создании потока текучей среды.