НЕСУЩИЙ ВИНТ САМОЛЕТА С ИЗМЕНЕНИЕМ УГЛА РАБОЧИХ ЛОПАСТЕЙ Российский патент 2006 года по МПК B64C11/30 B64C27/32 

Изобретение относится к самолетам пассажирского класса и космическим летательным аппаратам типа «Буран».

Известное устройство изобретателя Б.Н.Юрьева «Автомат перекоса кольцевого типа», который предназначен для управления лопастями несущего винта вертолета и служит для изменения направления движения вертолета, как при его взлете, так и во время его полета, где пилот при помощи системы рычагов, которые соединены с основанием вращяющегося кольца, и устанавливает определенный его перекос, где верхние рычаги, установленные шарнирно с вращающимся кольцом, которые соединены с рычагами рабочих лопастей, которые также имеют шарнирное соединение со ступицей несущего винта, при этом положении рабочие лопасти постоянно вращаются с разным изменением перекоса в градусах, чем и устанавливают определенное направление движения вертолета в воздухе. Вертолет может взлетать и садиться вертикально, висеть в воздухе на одном месте, двигаться боком, пятиться назад, но может и летать с довольно большими скоростями. Вертолет надежный транспорт, даже если кончилось горючее, вертолет со снижением продолжает полет и садится на любую неподготовленную площадку, все это и отличает вертолет от самолета.

Задача изобретения состоит в объединении положительных качеств вертолета с положительными качествами самолета, путем установки дополнительного турбовинтового двигателя в хвостовой части самолета пассажирского класса.

Поставленная задача достигается тем, что дополнительный двигатель будет иметь несущий винт с изменяющимися углами рабочих лопастей, который сделает пассажирский самолет универсальным, маневренным и более безопасным в полете, чем современные пассажирские самолеты, у пассажиров этого самолета будет надежда долететь до пункта своего назначения, а космические летательные аппараты будут иметь надежный тормоз при вхождении в плотные слои атмосферы и мягкую надежную посадку в любую заданную точку на земле.

Самолет, оборудованный дополнительным двигателем в хвостовой части с изменением угла рабочих лопастей несущего винта, будет иметь при взлете с аэродрома более быстрый разгон, где ему потребуется для этого короткая полоса, при полном наборе высоты пилот может полностью отключить дополнительный двигатель с целью экономии топлива и моторесурса двигателя, при этом лопасти несущего винта устанавливаются в нулевое положение, ребром навстречу воздушного потока, для наименьшего сопротивления.

Дополнительный двигатель может быть установлен, как на самолетах с турбореактивными двигателями, так и турбовинтовыми, при необходимости в процессе полета пилот включает механизм гидропривода, который приводит в рабочее положение лопасти дополнительного двигателя, при этом лопасти получают вращение под действием сил встречного потока воздуха и двигатель запускается в работу принудительно, при этом пилот устанавливает по специальному указателю положения лопастей несущего винта в градусах и путем прибавления подачи топлива в двигатель определяет его нагрузку, предположительно, что турбовинтовые самолеты, оборудованные несущими винтами с изменением угла рабочих лопастей, способны будут летать со сверхзвуковой скоростью, за счет того, что синхронный поворот лопастей несущих винтов даст возможность изменять шаг винтов в полете и делать при этом любую нагрузку на рабочие двигатели, забирая при этом их максимальную мощность для достижения нужной скорости полета. Для быстрого снижения скорости во время полета пассажирского самолета, который оборудован дополнительным двигателем и винтом с изменением угла рабочих лопастей, пилот включает механизм гидропривода установки лопастей и переводит их в режим торможения, от 65-90 градусов и до 120 градусов с обратным ходом, при этом возможна полная остановка самолета в воздухе до срыва самолета в штопор, при этой аварийной обстановке пилот или автопилот совершает посадку пассажирского самолета вертикально, как вертолет. При обычной посадке самолета на аэродроме, дополнительный двигатель может выполнять роль тормоза, при этом пилот самолета переводит лопасти дополнительного двигателя в режим торможения до 120 градусов и несущий винт совершает обратную работу, чем обороты двигателя больше, тем и сильнее торможение и посадочная полоса намного будет короче.

Основным фактором надежности должна быть конструкция несущего винта с изменением угла рабочих лопастей, применение для этого сверхпрочных материалов, которые способны неоднократно выдерживать высокие нагрузки, температуру и при этом быть легкими, гибкими, ударостойкими и всегда выполнять свою основную задачу, быть гарантом для пассажиров и самого летательного аппарата.

Из перечисленных случаев возможного применения на пассажирских самолетах дополнительного двигателя с изменяющимися углами лопастей несущего винта, который установлен в хвостовой части самолета, ясно, что лопасти винта имеют форму лодочного весла и при конструировании могут иметь различную ширину и длину, в зависимости от их применения и назначения. Также возможно применение несущего винта с изменяющимися углами лопастей и на космических летательных аппаратах многоразового использования, типа Буран с более безопасным полетом, где в случае аварийной ситуации с несущей ракетой возможно быстрое отделение от нее и самостоятельное приземление на дополнительном двигателе. При возвращении из космоса при вхождении корабля в слои плотной атмосферы, установленные лопасти несущего винта под углом 90 градусов будут осуществлять необходимое торможение и в дальнейшем продолжать полет, как самолет с приземлением в любую заданную точку на земле, возможно и вертикальное приземление-приводнение с учетом герметичности корпуса корабля.

Из изложенного следует, что указанные отличительные от прототипов летательных аппаратов признаки являются существенными. В совокупности с ограничительными признаками они обеспечивают достижение положительного эффекта, выраженного в задаче изобретения. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения, не имеющее аналогов. Отличительные от прототипов признаки в проанализированных источниках научно-технической информации не обнаружены. Это дает основание сделать вывод, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию «существенные отличия».

На чертеже изображено в разрезе устройство несущего винта самолета с изменением угла рабочих лопастей и механизм его привода.

На приводном валу 1 винта самолета установлен механизм для синхронного поворота рабочих лопастей несущего винта 2, на двух роликоподшипниках 3, для свободного перемещения вдоль вала, на механизме привода синхронного поворота рабочих лопастей установлен вращающийся блок 4, на двух радиально упорных шарикоподшипниках 5, с вмонтированными в блок тягами 6, по числу лопастей несущего винта, тяги шарнирно соединены с рычагами 7, для синхронного поворота рабочих лопастей 8, которые свободно проворачиваются в ступице 9, на определенный рабочий угол, привод механизма синхронного поворота осуществляется посредством штока гидроцилиндра 10, шток соединяется шарнирно с проушиной 11, которая вмонтирована в корпус механизма привода синхронного поворота рабочих лопастей несущего винта самолета.

Изобретение относится к авиационной технике. Несущий винт самолета имеет механизм привода синхронного поворота рабочих лопастей с возможностью свободного перемещения вдоль приводного вала и установленный на приводном валу вращающийся блок с вмонтированными в блок тягами по числу лопастей несущего винта. Тяги шарнирно соединены с рычагами. Передвижение механизма привода синхронного поворота лопастей вдоль приводного вала осуществлено посредством штока гидроцилиндра, который шарнирно соединен с проушиной, вмонтированной в корпус механизма привода синхронного поворота лопастей. Техническим результатом изобретения является повышение надежности. 1 ил.

Несущий винт самолета с изменяемым углом рабочих лопастей, имеющий механизм привода синхронного поворота лопастей, вращающийся блок с вмонтированными в него тягами по числу лопастей несущего винта и тяги, шарнирно соединенные с рычагами, соединенными с рабочими лопастями несущего винта, которые установлены с возможностью поворота в ступице на определенный рабочий угол, отличающийся тем, что механизм привода синхронного поворота рабочих лопастей несущего винта установлен на приводном валу посредством двух роликоподшипников с возможностью свободного перемещения вдоль приводного вала, на механизме привода синхронного поворота лопастей установлен вращающийся блок на двух радиально-упорных шарикоподшипниках с вмонтированными в блок тягами по числу лопастей несущего винта, передвижение механизма привода синхронного поворота лопастей вдоль приводного вала осуществлено посредством штока гидроцилиндра, который соединен шарнирно с проушиной, вмонтированной в корпус механизма привода синхронного поворота лопастей.