МНОГОЦЕЛЕВОЙ ГИДРОКОНВЕРТОВИНТОПЛАН Российский патент 2009 года по МПК B64C37/00 B64C35/00 B64C29/00 

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в конструкции конвертопланов - преобразуемых винтокрылых летательных аппаратов с поворотными винтами, совмещающих особенности вертолетов, винтокрылов, крылатых автожиров и самолетов при их наземном, палубном и морском базировании.

Известен палубный конвертоплан мод. «Оспри HV-22» (США) [1 стр.27], представляющий собой моноплан с высокорасположенным крылом большого удлинения и обратной стреловидностью и на концах его консолей смонтированы двигатели с редукторами и винтами, установленные в поворотных гондолах, при повороте которых он преобразовывается в вертолет двухвинтовой поперечной схемы, имеющий трансмиссию с синхронизирующим валов, проложенным в носке крыла, двухкилевое оперение и шасси трехопорное, убирающееся в носовой отсек и герметичные борт-отсеки.

Признаки, совпадающие - наличие поворотных гондол с тянущими винтами, создающими горизонтальную и соответствующим отклонением вертикальную тягу, диапазон поворота винтов от 0° до +97,5°, при корабельном базировании лопасти винтов складывались и крыло разворачивалось вдоль верхней части фюзеляжа, избыточная тяговооруженность обеспечивает полет и на одном работающем двигателе, шасси трехопорное, убирающееся в носовой отсек и герметичные борт-отсеки, обеспечивающие при аварийной посадке на воду с волнением 4 балла, нахождение на плаву в течение двух часов.

Причины, препятствующие поставленной задаче: первая - это то, что диаметры винтов ограничены длиною консолей крыла и как, следствие, при создании ими вертикальной тяги образуют малую ометаемую площадь и вызывают значительную нагрузку на нее и, соответственно, большую скорость отбрасываемого воздушного потока от поверхности, затрудняющего его длительное использование на режимах висения; вторая - при висении поток от винтов, обдувая консоли крыла и создавая значительную потерю в вертикальной их тяге, затормаживается и большие скорости потока, отбрасываемого от них, предопределяют образование вихревых колец, которые на низких скоростях снижения могут резко уменьшать силу тяги винтов и создавать ситуацию неуправляемого падения, что снижает стабильность управления и безопасность; третья - горизонтальная тяга винтов обеспечивается только в крейсерском полете, поэтому взлетать и садиться, как обычный самолет, этот конвертоплан не может, невозможно кроме аварийной посадки на воду и его взлет с воды, так как расположение на концах крыла поворотных двигателей, имеющих значительную длину, не обеспечивает их защиту от попадания брызг воды.

Известен комбинированный вертолет мод. S-72 фирмы «Сикорский» (США), выполненный по одновинтовой схеме с Х-образным несущим и рулевым винтами, низкорасположенным крылом, силовой установкой, включающей два газотурбинных двигателя, передающих крутящий момент через главный редуктор и систему соединительных валов трансмиссии на винты, обеспечивающие только вертолетные режимы полета и два турбовентиляторных двигателя, смонтированных в носовой части по обе стороны фюзеляжа и обеспечивающих только самолетные режимы полета, оперение с управляемым стабилизатором и трехстоечное колесное шасси, убирающееся.

Признаки, совпадающие - наличие главного редуктора и соединительных валов трансмиссии, передающих мощность Х-образному несущему и рулевому винтам, создающим вертикальную тягу, а соответствующие два турбовентиляторных двигателя обеспечивают горизонтальную тягу при крейсерском полете, вращение несущего и рулевого винтов - синхронизирующее, избыточная тяговооруженность силовой установки, создающая большой диапазон скоростей его полета 325…480 км/час и обеспечивающая продолжение полета и на одном работающем газотурбинном двигателе.

Причины, препятствующие поставленной задаче: первая - это то, что вертолет с движетелем в виде несущего винта, имеющего автомат перекоса, имеет большой объем регламентных работ и является дорогим в эксплуатации, малую весовую отдачу и радиус действия; вторая - силовая установка, включает разнотипные двигатели, и, тем самым, усложняет конструкцию и снижает надежность крейсерского полета при отказе одного из двух турбовентиляторных двигателей; третья - в вертолете одновинтовой схемы имеют место непроизводительные затраты до 10% мощности силовой установки на привод рулевого винта, необходимость хвостовой балки и агрегатов хвостовой трансмиссии, а также опасность, создаваемая рулевым винтом для наземного персонала; четвертая - вес рулевого винта вместе с хвостовой балкой и агрегатами хвостовой трансмиссии составляет до 15…20% веса пустого вертолета и имеет тенденцию к увеличению с ростом взлетного веса, причем при вертикальном взлете крыло и два турбовентиляторных двигателя бесполезны, а в горизонтальном полете лишним может оказаться и несущий винт, все это и ограничивает возможность его базирования на корабле и на воде без поплавков.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является конвертоплан мод. «Хиллер 1045» (США) [1 стр.173], содержащий моноплан с высокорасположенным крылом малого удлинения и поворотными консолями с винтами, создающими вертикальную и соответствующим отклонением горизонтальную тягу и оснащенными редукторами винтов, последние связаны соединительными валами с главным редуктором, приводимым силовой установкой, включающей два двигателя, установленные в гондолах по обе стороны от продольной оси фюзеляжа и снабженные синхронизирующим валом, хвостовое горизонтальное и вертикальное оперения и шасси, убирающееся в носовой отсек и герметичные борт-отсеки.

Признаки, совпадающие - наличие поворотных элементов крыла с консольными винтами, преобразующими горизонтальную тягу в вертикальную соответствующим их отклонением совместно с консолями крыла вверх от горизонтального положения на угол 90°, диапазон поворота консолей крыла от 0° до +100°, вращение винтов - синхронизирующее, крыло малого удлинения, два консольных и два рулевых винта.

Причины, препятствующие поставленной задаче: первая - это значительный вес соосных рулевых винтов вместе с хвостовой балкой и агрегатами хвостовой трансмиссии, а в горизонтальном полете лишними оказываются соосные рулевые винты и, следовательно, значительно уменьшают весовую отдачу. Вторая - это то, что рулевые соосные винты при повороте консолей крыла с винтами и увеличением его угла атаки на переходных режимах полета не обеспечивают достаточную стабильность управления и создают опасность появления на крыле срыва потока до создания винтами необходимой подъемной силы, что снижает безопасность. Третья - это то, что рулевые сосные винты продольного управления, выполненные трехлопастными с изменяемым шагом, смонтированы на хвостовой складывающейся балке. Это усложняет конструкцию и ограничивает возможность базирования на воде без специальных поплавков, а также имеется опасность, создаваемая рулевыми винтами для наземного (палубного) персонала.

Предлагаемым изобретением решается задача в указанном выше известном конвертоплане значительного повышения взлетного веса и увеличения весовой отдачи, упрощения конструкции хвостовой балки с задними соосными рулевыми винтами продольного управления, улучшения продольного и путевого управления при вертикальном взлете, посадке и висении, уменьшения нагрузки на сметаемую площадь винтами и обеспечения возможности использования на площадках ограниченного размера при наземном, палубном и морском базировании.

Отличительными признаками предлагаемого изобретения от указанного выше известного конвертоплана, наиболее близкого к нему, являются наличие того, что трансмиссия, включая наряду с редукторами консольных винтов и их поперечную систему валов, оснащена двумя редукторами с несущими винтами и продольной системой валов, представляет собой крестообразную конфигурацию в плане, винты которой, смонтированные попарно, снабжены возможностью взаимно противоположного вращения между собой как левые и правые, так передние и задние, при этом винты, имеющие одинаковое направление вращения, передний несущий с правым консольным винтом и задний несущий с левым консольным винтом, выполнены с возможностью синхронного изменения углов установки их лопастей, увеличиваясь на двух первых и одновременно уменьшаясь на двух других винтах, при соответствующем создании изменения крутящих моментов этих групп винтов и обеспечении путевого управления на вертолетных режимах полета, редукторы несущих винтов переднего и заднего смонтированы, соответственно, на противоположных вершинах, расположенных вдоль продольной оси фюзеляжа-гондолы и большей диагонали ромбовидной в плане траверсы, выполненной складывающейся из двух разновеликих рычагов, представляющих собой V-образные в плане пустотелые силовые балки с разнесенными проушинами, шарнирно присоединенными к двойным разнесенным проушинам на верхней части фюзеляжа-гондолы, допускающими взаимный их поворот относительно поперечной оси, расположенной вдоль меньшей диагонали ромбовидной траверсы и оси поперечной системы валов консольных винтов, с возможностью фиксированного и независимого отклонения каждого из них в вертикальной продольной плоскости на положительные и отрицательные разновеликие углы, причем передний меньший рычаг снабжен возможностью отклонения на отрицательные, а задний - на положительные углы, при этом на конце последнего большего рычага смонтированы к его боковым V-образным в плане сторонам и к нижней его части вдоль продольной оси фюзеляжа-гондолы, соответственно, выполненные цельноповоротными горизонтальное и вертикальное оперения, продольные валы, проходящие внутри рычагов от редукторов несущих винтов к главному редуктору, смонтированному в центре ромбовидной траверсы, снабжены карданными соединениями, обеспечивающими при различных углах отклонения рычагов в вертикальной продольной плоскости передачу мощности на несущие винты передний и задний, плоскости вращения лопастей которых размещены на разных уровнях и над соответствующими верхними поверхностями V-образных в плане рычагов, причем несущие и консольные винты, имеющие, соответственно, разновеликие диаметры, создающие возможность их вращения без взаимного влияния и перехлеста, выполнены с возможностью складывания их лопастей и фиксированного размещения.

Благодаря наличию этих признаков на вертолетных режимах полета обеспечивается возможность преобразования с двухвинтовой продольной в четырехвинтовую продольно-поперечную схему и обратно. Трансмиссия, оснащенная двумя редукторами с несущими винтами и продольной системой валов, представляет собой в горизонтальной плоскости крестообразную конфигурацию. Несущие винты передний и задний, консольные винты левый и правый имеют, соответственно, взаимно противоположное вращение между собой, что полностью исключает реактивный момент, при этом винты, имеющие одинаковое направление вращения, передний несущий с правым консольным винтом и задний несущий с левым консольным винтом, оснащены возможностью синхронного изменения углов установки их лопастей, увеличиваясь на двух первых и одновременно уменьшаясь на двух других винтах, и, соответственно, создающие изменения крутящих моментов этих групп винтов. Это обеспечивает путевое управление на вертолетных режимах полета, повышение взлетного веса и увеличение весовой отдачи. Редукторы несущих винтов переднего и заднего, смонтированные, соответственно, на противоположных вершинах ромбовидной в плане, ломающейся вдоль ее меньшей диагонали траверсы, расположены на большей диагонали последней и вдоль продольной оси фюзеляжа-гондолы. Траверса выполнена в виде двух разновеликих рычагов, представляющих собой V-образные в плане пустотелые силовые балки с разнесенными проушинами и присоединенными на шарнирах к двойным разнесенным проушинам на верхней части фюзеляжа-гондолы, допускающими взаимный их поворот с возможностью фиксированного и независимого синхронного отклонения каждого из них в вертикальной продольной плоскости на положительные и отрицательные разновеликие углы. Несущие и консольные винты, имеющие, соответственно, разновеликие диаметры, создающие возможность их вращения без взаимного влияния и перехлеста, выполнены с возможностью складывания их лопастей и фиксированного размещения из них больших диаметром двухлопастных вдоль сторон ромбовидной в плане траверсы и вдоль оси поперечной системы валов одной из трех лопастей меньших диметром. Это упрощает на вертолетных режимах полета продольное и поперечное управления, уменьшает нагрузку на ометаемую площадь винтами и создает возможность использования на площадках ограниченного размера при городском и палубном базировании.

Предлагаемое изобретение гидроконвертовинтоплана и вариативность его использования иллюстрируется общими видами, представленными на фиг.1 и 2.

На фиг.1 изображен гидроконвертовинтоплан на вертолетных режимах полета, общий вид сбоку и сверху с четырехвинтовой схемой, включающей передний и задний несущие винты и левый и правый консольные винты с непосредственным управлением вертикальной подъемной тягой несущей продольной и поперечной систем, соответственно.

На фиг.2 изображен гидроконвертовинтоплан, общий вид сбоку и сверху с расположением консольных винтов и продольной схемы триплана с непосредственным управлением подъемной силой плоскостями крыльев на самолетных режимах полета.

Многоцелевой гидроконвертовинтоплан, представленный на фиг.1 и 2, содержит фюзеляж-гондолу 1, нижняя часть которого выполнена водонепроницаемой для обеспечения плавучести при посадке на воду и взлета с нее. При этом повышение поперечной остойчивости достигается стабилизирующими герметичными борт-отсеками 2. Высокорасположенное трапециевидное крыло 3 малого удлинения обеспечивает необходимый и достаточный прирост подъемной силы только на переходных и крейсерских режимах полета. В передней части фюзеляжа-гондолы 1 размещается кабина экипажа с остеклением, обтекателем и дверьми 4 с обеих сторон. По бокам в кормовой части фюзеляжа-гондолы 1 расположены две сдвижные двери 5 и задняя дверь 6, одна секция которой открывается вверх, а другая - вниз, образуя погрузочную рампу на земле. На поворотных консолях 7 имеются по всему размаху крыла 3 закрылки 8 и элероны 9 и предкрылки, смонтированные на участках, обдуваемых винтами 10 на редукторах 11. Консоли 7 снабжены узлами поворота 12 (приводными), горизонтальная ось поворота которых размещена в плоскости крыла 3 и перпендикулярно продольной оси фюзеляжа-гондолы 1. Консольные винты 10, имеющие возможность изменения скорости вращения, выполнены из угле- и стеклопластика со стальными лонжеронами и установлены в обтекателях. В обтекателе, имеющем спереди кок с широким диапазоном изменения углов установки лопастей, установлен редуктор 11 винта 72. Для исключения соприкосновения лопастей винтов 10 с передней кромкой консолей 7 крыло 3 выполнено с небольшой обратной стреловидностью. Трехлопастные винты 10 выполнены со складывающимися лопастями, а консоли 7 при их вертикальном положении могут отклоняться назад, устанавливаясь параллельно фюзеляжу-гондоле 1, для удобства размещения на палубе (в ангаре) и возможности эксплуатации на кораблях. Поворот консолей 7 с винтами 10 осуществляется с помощью гидромеханических приводов (на фиг.1-2 не показаны).

Силовая установка, включающая два двигателя 13 (например, газотурбинные, выполненные с передним выводом вала), расположенных в обтекаемых гондолах 14 по обе стороны от продольной оси фюзеляжа-гондолы 1, выступающих за обводы крыла 3. Для улучшения взлетно-посадочных характеристик и уменьшения вибрации от двухлопастных несущих винтов 15 и 16 на режиме висения их лопасти имеют симметричный профиль и законцовки, формирующие их в S-образную форму в плане (см. фиг.1). Несущие 15 и 16 и консольные винты 10, имеющие, соответственно, разновеликие диаметры, создают возможность их вращения без взаимного влияния и перехлеста, первые из них выполнены также с возможностью автоматического складывания их двух лопастей и фиксированного размещения для палубного базирования. При этом большие несущие винты 15 и 16, смонтированные на редукторах 17, расположены над фюзеляжем-гондолой 1, имеют лопасти, выполненные из композиционных материалов, и лонжероны, изготовленные на основе титанового сплава. Передача мощности от двигателей 13 к редукторам 11 винтов 10, смонтированным на консолях 7, и к редукторам 17 несущих винтов 15 и 16 осуществляется от главного редуктора посредством системы соединительных валов с синхронизирующим валом (на фиг.1-2 не показаны). Эта система состоит из поперечных валов консольных винтов 10 правого O-С и левого О-D, образующие с центральными продольными валами O-А и О-В крестообразную в плане трансмиссию АО-OC-OD-OB. Синхронизирующий вал с муфтами сцепления связывает двигатели 13 между собой и обеспечивает привод всех четырех винтов при отказе одного из двух двигателей 13. Избыточная тяговооруженность двигателей 13, обеспечивающая продолжение полета при одном работающем двигателе и любом промежуточном положении поворотных консолей 7 с винтами 10 и вращении несущих винтов 15 и 16 во время переходного режима, создает возможность осуществления полета или аварийной посадки, тем самым повышается безопасность. Редукторы 17 несущих винтов переднего 15 и заднего 16, смонтированные, соответственно, на противоположных вершинах ромбовидной в плане, ломающейся вдоль ее меньшей диагонали траверсы 18, расположены на большей диагонали последней и вдоль продольной оси фюзеляжа-гондолы 1. Ромбовидная траверса 18 выполнена в виде двух разновеликих рычагов 19 и 20, представляющих собой V-образные в плане пустотелые силовые балки с разнесенными проушинами и присоединенными на шарнирах к верхней части фюзеляжа-гондолы 1, допускающими взаимный их поворот относительно поперечной оси, расположенной вдоль меньшей диагонали ромбовидной траверсы 18 и оси C-D поперечной системы валов консольных винтов 10, с возможностью фиксированного и независимого отклонения каждого из них в вертикальной продольной плоскости на разновеликие положительные и отрицательные углы. Продольные валы, проходящие внутри рычагов 19 и 20 от редукторов 17 к главному редуктору, смонтированному в центре ромбовидной траверсы 18, снабжены карданными соединениями (на фиг.1-2 не показаны), обеспечивающими при различных углах отклонения рычагов 19 и 20 в вертикальной продольной плоскости передачу мощности на несущие винты передний 15 и задний 16, плоскости вращения лопастей которых размещены на разных уровнях и над соответствующими верхними поверхностями V-образных в плане рычагов 19 и 20. При этом передний рычаг 19 снабжен возможностью отклонения на отрицательные, а задний рычаг 20 - на положительные углы. Привод поворота рычагов 19 и 20 механический, независимое отклонение в вертикальной продольной плоскости каждого осуществляется с помощью двойных синхронизированных винтовых домкратов, расположенных под соответствующими рычагами (на фиг.1-2 не показаны). Для более плавного их обтекания домкраты размещены в передних и задних складывающихся V-образных в плане обтекателях 21 с откидывающимися щитками, примыкающих на самолетных режимах полета к рычагам 19 и 20 и верхним наклонным частям фюзеляжа-гондолы 1. На конце большего рычага 20, являющегося одновременно и хвостовой балкой, размещено хвостовое оперение. К боковым V-образным в плане сторонам рычага 20 и к нижней его части вдоль продольной оси фюзеляжа-гондолы 1 смонтированы цельно-поворотные горизонтальное 22 и вертикальное 23 оперения с киль-шайбами 24 и форкилем 25, соответственно. Шасси, убирающееся, трехопорное. Задние главные боковые опоры с колесами 26 и передняя опора с колесом 27 убираются, соответственно, в герметичные борт-отсеки 2 и носовой отсек фюзеляжа-гондолы 1.

Управление гидроконвертовинтопланом обеспечивается общим и дифференциальным изменением шага консольных винтов 10 и несущих винтов 15 и 16 и отклонением рулевых поверхностей 8, 9, 22 и 23, работающих в зоне обдува этих винтов.

Перед вертикальным взлетом, посадкой или висением его поворотные консоли 7 с редукторами 11 синхронно отклоняются от горизонтального положения вверх и устанавливаются вертикально, соответственно, вдоль линий вертикальной тяги несущих винтов 15 и 16. После установки редукторов 11 в вертикальное положение несущие винты 15 и 16 совместно с консольными винтами 10 обеспечивают возможность выполнения вертолетных режимов полета. При этом несущие винты передний 15 и задний 16 и консольные винты 10 левый и правый имеют, соответственно, взаимно противоположное вращение между собой, что полностью исключает реактивный момент. С приближением к поверхности земли (палубы корабля) или воды и при полете вблизи них консольные винты 10 образуют совместно с несущими винтами 15 и 16 область уплотненного воздуха, создающего эффект воздушной подушки и тем самым повышающего их КПД.

При вертикальном взлете, посадке и висении продольное управление гидроконвертовинтопланом осуществляется путем изменения шага несущих винтов переднего 15 и заднего 16, а поперечное управление - изменением шага левого и правого консольных винтов 10. В такой четырехвинтовой схеме момент рысканья M_y возникает, если угол установки лопасти и, следовательно, мощность увеличивается на двух винтах и одновременно уменьшается на двух других винтах. Полный момент рысканья образуется в результате взаимодействия горизонтальных составляющих тяги винтов, создающих разворачивающий момент. Поэтому путевое управление гидроконвертовинтопланом обеспечивается изменением крутящих моментов каждой группы винтов, имеющих одинаковое направление вращения переднего несущего винта 15 с правым консольным винтом 10 и заднего несущего винта 16 с левым консольным винтом 10, соответственно, или отклонением элеронов 9 поворотных консолей 7, находящихся в потоке консольных винтов 10. При висении направление полета гидроконвертовинтоплана может осуществляться как вперед, так и назад, а также как влево, так и вправо. Полет гидроконвертовинтоплана при его максимальном взлетном весе может осуществляться с коротким взлетом и посадкой, как винтокрыла. В этом случае от горизонтального положения отклоняются приводами 12 и домкратами, соответственно, консоли 7 с винтами 10 вверх на угол 60° и рычаги 19 и 20 с несущими винтами 15 и 16, соответственно, вниз и вверх и создают маршевую тягу и подъемную силу. После набора высоты убираются шасси 26 и 27, горизонтальный полет при его максимальной полезной нагрузке может осуществляться как у винтокрыла, так и у крылатого автожира. В последнем случае устанавливаются горизонтально как консоли 7, так и рычаги 19 и 20, при этом тянущие консольные винты 10 создают горизонтальную маршевую тягу, а несущие винты 15 и 16 отключаются от привода двигателей 13, начиная авторотировать, они создают только подъемную силу наравне с подъемной силой крыла 3. После этих режимов полета может осуществляться его полет в самолетной конфигурации. При этом консоли 7 с винтами 10, отклоняясь в горизонтальное положение, создают маршевую тягу, а после набора скорости производится отключение от привода несущих винтов 15 и 16 и их фиксированное торможение вдоль продольной оси фюзеляжа-гондолы 1. После переворота одних из их лопастей в вертикальной плоскости и преобразования в дополнительные несущие поверхности винты-крылья они поворачиваются в горизонтальной плоскости на угол 90°. Тем самым преобразуют схему планера гидроконвертовинтоплана с моноплана в схему продольного триплана с непосредственным управлением подъемной силой плоскостями крыльев 15, 3 и 16 (см. фиг.2). Эта активная система управления не только повышает летно-технические характеристики, но и существенно улучшает условия работы высоконагруженной конструкции планера, а также обеспечивает крейсерский его полет, взлет и посадку, как у обычного самолета. При этом путевое управление обеспечивается рулем направления 23 или дифференциальным изменением тяги левого и правого винтов 10. Продольное и поперечное управление может осуществляться отклонением, соответственно, рулевых поверхностей 22 и 9.

Таким образом, гидроконвертовинтоплан, имеющий компоновочную схему вертолетоподобного конвертоплана, снабжен возможностью преобразовываться на вертолетных режимах полета с двухвинтовой продольной в четырехвинтовую продольно-поперечную схему, и обратно или на самолетных режимах полета с моноплановой в продольную схему триплана и обратно. Это повышает функциональность и обеспечивает его использование с высокими амфибийными качествами, значительными мореходными возможностями как вертолета, винтокрыла, автожира и самолета, имеющего достаточную аэродинамическую эффективность во всех областях летных режимов, и низкий удельный расход топлива, а также незначительные габариты и нагрузку на сметаемую площадь. Это позволяет использовать его на площадках ограниченного размера (в 1,6 и 2,0 раза меньше, чем для аналогичных по грузоподъемности и широко применяемых - около 83% парка, соответственно, средних и легких вертолетов одновинтовой схемы) на суше, корабле и на воде, что исключительно важно при городском и, особенно, палубном базировании.

Многофункциональность гидроконвертовинтоплана обеспечивается высокой эффективностью как у вертолетов и широким диапазоном скоростей как у самолетов. При этом в отличие от вертолета гидроконвертовинтоплан может иметь четыре специфичных режима полета: вертолетный, винтокрылый, автожирный и самолетный, что дает возможность получить крейсерские скорости его полета на автожирном режиме полета до 360 км/ч, а на самолетном - 450 км/ч. Это значительно больше скорости и продолжительности полета, чем на вертолете и немногим уступает транспортным турбовинтовым самолетам. Кроме этого многовинтовые гидроконвертовинтопланы, обеспечивающие повышение взлетного веса и увеличение весовой отдачи, позволяют увеличить вес топлива до 25% взлетного веса и достичь дальности их полетов втрое больше, чем у вертолетов, доведя ее до 1500…1800 км. Эта величина уже близка к среднемагистральным дальностям турбовинтовых самолетов. В конечном итоге расширение применимости гидроконвертовинтопланов может быть осуществимо за счет круглосуточности и всепогодности вылетов и обеспечения широких эксплуатационно-технических характеристик, позволяющих реализовать как освоение любых неподготовленных поверхностей земли, то есть «безаэродромное» базирование, так и создание многоцелевых гидроконвертовинтопланов, способных быстро переоборудоваться из пассажирского варианта в грузовой и обратно и при этом достойно конкурировать с транспортными турбовинтовыми самолетами.

Изобретение относится к авиации и касается создания многоцелевого гидроконвертовинтоплана. Он имеет на консолях крыла два поворотных винта для вертикальной и горизонтальной тяги с узлами поворота и редукторами, последние связаны соединительными валами с главным редуктором, приводимым двумя двигателями силовой установки, установленными в гондолах по обе стороны от продольной оси фюзеляжа и снабженными синхронизирующим валом. Этот винтоплан может превращаться на вертолетных режимах с двухвинтовой продольной схемы в четырехвинтовую, совмещающую поперечную и продольную схемы, и обратно или на самолетных режимах с моноплановой схемы в продольную схему триплана и обратно. Трансмиссия, имея два редуктора с несущими винтами и продольной системой валов, по форме является крестообразной в горизонтальной плоскости. Несущие винты, передний и задний, консольные винты, левый и правый, вращаются взаимно противоположно между собой. Редукторы несущих винтов переднего и заднего, смонтированные на противоположных вершинах ромбовидной в плане, ломающейся вдоль ее меньшей диагонали траверсы, расположены на большей диагонали последней и вдоль продольной оси фюзеляжа. Траверса состоит из двух разновеликих рычагов, представляющих собой V-образные в плане пустотелые силовые балки с разнесенными проушинами, присоединенными на шарнирах к верхней части фюзеляжа и допускающими взаимный их поворот при возможном фиксированном и независимом отклонениях каждого из них в вертикальной продольной плоскости на положительные и отрицательные разновеликие углы. Передний меньший рычаг может отклоняться на большие отрицательные, а задний - на большие положительные некоторые углы. На конце заднего большего рычага смонтированы к его боковым V-образным в плане сторонам и к нижней его части вдоль продольной оси фюзеляжа цельноповоротные горизонтальное и вертикальное оперения. Продольные валы, проходящие внутри рычагов от редукторов несущих винтов к главному редуктору, находящемуся в центре ромбовидной рамы, имеют карданные соединения для передачи при различных углах отклонения рычагов в вертикальной продольной плоскости мощности на эти винты. Изобретение увеличивает взлетный вес и весовую отдачу, упрощает конструкцию хвостовой балки, улучшает продольное и путевое управление при вертикальном взлете, посадке и висении, уменьшает нагрузку на ометаемую площадь винтами и обеспечивает возможность его использования на площадках ограниченного размера при наземном, палубном и морском базировании. 2 ил.

Многоцелевой гидроконвертовинтоплан, содержащий моноплан с высокорасположенным крылом малого удлинения и поворотными консолями с винтами, создающими вертикальную и соответствующим отклонением горизонтальную тягу и оснащенными редукторами винтов, последние связаны соединительными валами с главным редуктором, приводимым силовой установкой, включающей два двигателя, установленные в гондолах по обе стороны от продольной оси фюзеляжа и снабженные синхронизирующим валом, хвостовое горизонтальное и вертикальное оперения, шасси, убирающееся в носовой отсек, и герметичные борт-отсеки, отличающийся тем, что трансмиссия, включая наряду с редукторами консольных винтов и их поперечную систему валов, оснащена двумя редукторами с несущими винтами и продольной системой валов, представляет собой крестообразную конфигурацию в плане, винты которой, смонтированные попарно, выполнены с возможностью взаимно противоположного вращения между собой как левые и правые, так передние и задние, при этом винты, имеющие одинаковое направление вращения, передний несущий с правым консольным винтом и задний несущий с левым консольным винтом, выполнены с возможностью синхронного изменения углов установки их лопастей, увеличиваясь на двух первых и одновременно уменьшаясь на двух других винтах, при соответствующем создании изменения крутящих моментов этих групп винтов и обеспечении путевого управления на вертолетных режимах полета, редукторы несущих винтов переднего и заднего смонтированы соответственно на противоположных вершинах, расположенных вдоль продольной оси фюзеляжа-гондолы и большей диагонали ромбовидной в плане траверсы, выполненной складывающейся из двух разновеликих рычагов, представляющих собой V-образные в плане пустотелые силовые балки с разнесенными проушинами, шарнирно присоединенными к двойным разнесенным проушинам на верхней части фюзеляжа-гондолы, допускающими взаимный их поворот относительно поперечной оси, расположенной вдоль меньшей диагонали ромбовидной траверсы и оси поперечной системы валов консольных винтов, с возможностью фиксированного и независимого отклонения каждого из них в вертикальной продольной плоскости на положительные и отрицательные разновеликие углы, причем передний меньший рычаг выполнен с возможностью отклонения на отрицательные, а задний - на положительные углы, при этом на конце последнего большего рычага смонтированы к его боковым V-образным в плане сторонам и к нижней его части вдоль продольной оси фюзеляжа-гондолы, соответственно, выполненные цельноповоротными горизонтальное и вертикальное оперения, продольные валы, проходящие внутри рычагов от редукторов несущих винтов к главному редуктору, смонтированному в центре ромбовидной траверсы, снабжены карданными соединениями, обеспечивающими при различных углах отклонения рычагов в вертикальной продольной плоскости передачу мощности на несущие винты передний и задний, плоскости вращения лопастей которых размещены на разных уровнях и над соответствующими верхними поверхностями V-образных в плане рычагов, причем несущие и консольные винты, имеющие соответственно разновеликие диаметры, создающие возможность их вращения без взаимного влияния и перехлеста, выполнены с возможностью складывания их лопастей и фиксированного размещения.