МЕХАНИЗМ, СОЗДАЮЩИЙ ПОДЪЕМНУЮ СИЛУ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2007 года по МПК B64C33/02 

Область техники, к которой относится изобретение: воздухоплавание.

Уровень техники

Известным аналогом изобретения является сверхлегкий летательный аппарат вертикального взлета и вертикальной посадки (RU 2246427, кл. В64C 29/00, 33/02, опубл. 20.02.2005).

Признаками, совпадающими с указанным аналогом, является устройство купола, обшивка которого выполнена из эластичных пластинчатых элементов, размещенных в гнездах каркаса с возможностью поворота под воздействием встречного потока воздуха, пропуская его. Совершая возвратно-поступательное движение, купол создает подъемную силу летательного аппарата лишь при его одностороннем перемещении. И, наоборот, при возвратном перемещении действует только сила тяжести аппарата, направленная в противоположную сторону подъемной силы. Форма купола усложняет механизм его управления, а возвратно-поступательные движения создают на летательный аппарат переменные нагрузки. Поэтому такая конструкция может быть использована как вспомогательный элемент к действующему летательному аппарату.

Предлагаемая конструкция ячеистого крыла, каждая ячейка которого выполняет роль обратного клапана, позволяет его использовать в механизмах, состоящих из 2-х и более подобных крыльев. Совершая вращательные движения вокруг оси параллельной продольным осям крыльев, крылья создают постоянно действующую подъемную силу летательного аппарата или постоянно действующий крутящий момент силовой установки.

Раскрытие изобретения

Крылья аппарата представляют собой сетчатую (ячеистую) конструкцию, каждая ячейка которой является своеобразным обратным клапаном. При вращении крыльев вокруг общей оси (ось а), расположенной параллельно продольным осям крыльев (оси b, c, d), клапаны за счет встречного потока воздуха (движение крыла вниз) закрываются, создавая тем самым подъемную силу. При перемещении крыла в верхнее положение клапаны раскрываются, не оказывая воздуху сопротивления. За счет изменения горизонтальной ориентации крыльев в пространстве осуществляется управление летательным аппаратом (вперед, назад, вправо, влево).

Техническим результатом изобретения является:

1. Создание постоянно действующей подъемной силы летательного аппарата, что приводит к устранению действия на аппарат знакопеременных нагрузок.

2. Возможность перемещения летательного аппарата в пространстве в любом направлении (вверх, вниз, вправо, влево, вперед, назад, зависание в воздухе, планирование).

3. Возможность летательного аппарата максимально приближаться к неподвижным объектам.

Краткое описание чертежей

Конструкция летательного аппарата (фиг.1, фиг.2) состоит из несущей рамы (поз.1), вращающихся крестовин (поз.2, 3), крыльев (поз.4), движителя (поз.14), механизма вращения крестовин (поз.11, 10, 9), механизма ориентации крыльев (цепная передача поз.12, 6, 8 и поз.16, 5, 7).

Крыло (фиг.3) состоит из рамы (поз.1), клапанной сетки (поз.3), клапана (поз.2).

На фигуре 4 представлена схема перемещения аппарата в пространстве в зависимости от изменения положения плоскостей крыльев.

На фигуре 5 представлена кинематическая схема летательного аппарата.

Осуществление изобретения

Крутящий момент от движителя через цепную передачу 11, 10 и ось 9 передается правой и левой крестовинам 3, 2, в подшипниковых узлах которых установлены три крыла (возможны варианты с двумя, четырьмя и другим количеством крыльев). За счет цепных передач 8-6-12 и 7-5-13 достигается ориентация плоскостей крыльев в пространстве в одном направлении. При управлении аппаратом рычагами 13 и 15, через цепные передачи звездочек 12, блоков звездочек 5 и 6 и цепных передач звездочек 7 и 8 производится изменение положения плоскостей крыльев в пространстве. Это приводит к изменению направления полета аппарата (см. схему управления аппарата - фиг.4). При этом изменение длины крыла L (при разных углах наклона рычагов 13 и 15) и перекосы крыльев компенсируются шарнирными соединениями рам крыльев (фиг.3) и шлицевым соединением крестовины 2 и оси 9. При перемещении крыльев (поз.4) из верхнего положения в нижнее клапаны крыла (фиг.3, поз.2) закрываются, создавая тем самым подъемную силу. При перемещении крыла в верхнее положения за счет встречного потока воздуха и собственного веса клапаны открываются, не оказывая сопротивления воздуху.

Механизм представляет собой ячеистые поверхности, каждая ячейка которых выполняет функцию обратного клапана, меняющего площадь сопротивления потоку воздуха в зависимости от направления перемещения соответствующей поверхности в пространстве. Каждая ячеистая поверхность выполнена в форме крыла, которое установлено в подшипниковом узле на крестовине с возможностью ориентации в одном направлении при подводе крутящего момента через цепную передачу для вращения вокруг общей оси, параллельной продольным осям крыльев. Технический результат - расширение функциональных возможностей. 5 ил.

Механизм, создающий подъемную силу летательного аппарата, представляет собой ячеистые поверхности, каждая ячейка которых выполняет функцию обратного клапана, меняющего площадь сопротивления потоку воздуха в зависимости от направления перемещения соответствующей поверхности в пространстве, отличающийся тем, что механизм состоит по меньшей мере из 2 ячеистых поверхностей, каждая из которых выполнена в форме крыла, которое установлено в подшипниковом узле на крестовине с возможностью ориентации в одном направлении при подводе крутящего момента через цепную передачу для вращения вокруг общей оси, параллельной продольным осям крыльев, создавая тем самым постоянно действующую подъемную силу летательного аппарата.