ЛЕТАЮЩИЙ ЗАВОДНОЙ ВЕРТОЛЕТ Российский патент 2012 года по МПК F03G1/00 A63H1/06 

Изобретение относится к области летающих моделей, направлено на применение источников кинетической энергии в летающих моделях и может быть использовано для демонстрации возможности полета за счет использования кинетической энергии, накопленной в пружине, а также для создания уменьшенных летающих моделей.

Известен летательный аппарат с использованием машущих крыльев «стрекоза» (патент РФ №2375253, кл. B64C 33/02, A63H 27/28, 2008), состоящий из корпуса с шарнирно установленными крыльями, силовой установки и привода машущих движений крыла. Силовая установка выполнена в виде двигателя с редуктором, а для привода использованы два кривошипно-шатунных механизма, приводящих в колебательные движения силовые валы, которые посредством цепных передач обеспечивают машущие движения четырех симметричных плоских крыльев. Каждое крыло снабжено механизмом вращения, размещенным в корне крыла на центральном лонжероне, который установлен в вилке и вращается в ней в процессе колебательных движений крыла при помощи двух храповых механизмов, каждый из которых состоит из двух дисков. Один диск жестко закреплен на лонжероне крыла и имеет две диаметрально противоположные впадины с опорными поверхностями для зацепления, а другой диск с собачкой и пружиной может свободно вращаться и выполнен в виде шкива, в ручье которого жестко закреплен один конец троса, а другой конец троса через шкивы, установленные на вилке, закреплен на рычаге управления.

Существенным недостатком данного летательного аппарата является наличие в цикле работы возвратно-поступательных движений, что ведет к возникновению вибраций. Недостатком также является наличие цепных передач, множество шарнирных узлов и других деталей, что снижает надежность всего механизма в целом и увеличивает вес всей конструкции.

Также известен «ротороплан» (патент РФ №2245824, кл. B64C 29/00, B64C 29/02, 2001), содержащий фюзеляж, расположенный между двумя роторами с крыльями, продольные оси которых расположены в горизонтальных плоскостях, механизм изменения угла атаки крыльев и двигатель. Каждое крыло составлено из отдельных лопастей с тонким профилем, симметричным относительно хорды, установленных с промежутками и соединенных в единое крыло нервюрами, на которых установлены полуоси, входящие в отверстия стоек, жестко соединенных с валом ротора. За каждым ротором параллельно оси его вала на каркасе, укрепленном на хвостовой балке, установлен отражательный щит-крыло, обращенный к ротору участок которого изготовлен из деформируемого материала. Механизм изменения угла атаки крыла имеет втулку, на цилиндрической поверхности свободного конца которой установлены кольца, соединенные тягой с шипом на нервюре каждого крыла. Другая часть втулки находится в окнах вертикального и горизонтального ползунов, перемещаемых совместно с втулкой винтами с приводом относительно оси вала ротора, проходящего внутри этой втулки. На концевую часть вала ротора для устранения действия весовой нагрузки на него установлено кольцо, жестко соединенное опорами со стойкой на трубчатой части вала ротора и входящее цилиндрической поверхностью в канавки роликов с осями, укрепленными на фюзеляже.

Существенным недостатком данного устройства является наличие двух горизонтальных роторов с крыльями, которые при вращении будут испытывать значительные нагрузки и поэтому должны быть достаточно прочными и вследствие этого тяжелыми, что увеличит массогабаритные показатели и не позволит создать достаточно надежный и легкий летательный аппарат.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является «летающая тарелка» (патент РФ №2365522, кл. B64C 39/06, B64C 27/20, B64C 29/02, 2006). Летательный аппарат состоит из куполообразного салона, перекрытия, машинного отделения с моторами, редуктора, ротора вертикального подъема, вертикального вала, подшипниковой опоры, катушки и трех опорных колес. В конструкции летательного аппарата применено составное кольцеобразное крыло, неподвижное крыло которого прикреплено к машинному отделению ниже потолка перекрытия. Подвижное крыло входит в состав винта вертикального подъема, соединено неподвижно со ступицей ребрами и шарнирно с лопастями винта.

Существенным недостатком данного летательного аппарата является наличие воздушной проточной системы, заключенной в корпусе аппарата, что увеличивает его габариты и вес.

Задача предлагаемого изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности, снижение массогабаритных показателей за счет применения спиральной пружины в качестве источника кинетической энергии, симметричности всей конструкции заводного вертолета, введения дополнительного ротора вертикального подъема, обеспечивающего подъемную силу.

Поставленная задача решается тем, что летающий заводной вертолет, содержащий корпус, первый ротор вертикального подъема, согласно изобретению, содержит мультипликатор, спиральную пружину, второй ротор вертикального подъема, храповик, заводной ключ, при этом первый ротор вертикального подъема связан с корпусом через мультипликатор и спиральную пружину, а с заводным ключом через храповик, при этом второй ротор вертикального подъема расположен на корпусе.

Существо заявляемого изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 приведена принципиальная схема летающего заводного вертолета, на фиг.2 - главный вид, на фиг.3 - продольный разрез, на фиг.4 - общий вид.

Первый ротор вертикального подъема 1 закреплен на быстроходном валу-шестерне 2, установленном в корпусе 3. Второй ротор вертикального подъема 4 шарнирно закреплен на корпусе 3. Спиральная пружина 5 закреплена своим внешним витком в корпусе 3, а ее центр закреплен в тихоходном валу 6. Тихоходный вал 6 связан с заводным ключом 7 и храповиком 8 с возможностью зацепления с шестерней-храповиком 9, которая через сателлиты 10 связана с быстроходным валом-шестерней 2.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Первый ротор вертикального подъема 1 и второй ротор вертикального подъема 4, вращаясь в противоположных направлениях, уравновешивают реактивный момент и создают тягу, которая является подъемной силой, обеспечивающей полет летающего заводного вертолета. Источником энергии для вращения первого ротора вертикального подъема служит спиральная пружина 5. Завод спиральной пружины 5 осуществляется с помощью заводного ключа 7, расположенного в нижней части корпуса 3, и храповика 8, предназначенного для разъединения связи между тихоходным валом 6 и шестерней-храповиком 9.

Итак, заявляемое изобретение позволяет осуществлять полет, используя энергию, накопленную в спиральной пружине с последующей ее передачей двум роторам вертикального подъема и получением подъемной силы, а также позволяет упростить конструкцию, повысить надежность, снизить массогабаритные показатели.

Вертолет содержит корпус, первый ротор вертикального подъема, мультипликатор, спиральную пружину, второй ротор вертикального подъема, храповик, заводной ключ. Первый ротор вертикального подъема связан с корпусом через мультипликатор и спиральную пружину, а с заводным ключом через храповик. Второй ротор вертикального подъема расположен на корпусе. Упрощается конструкция, снижается материалоемкость. 4 ил.

Летающий заводной вертолет, содержащий корпус, первый ротор вертикального подъема, отличающийся тем, что содержит мультипликатор, спиральную пружину, второй ротор вертикального подъема, храповик, заводной ключ, при этом первый ротор вертикального подъема связан с корпусом через мультипликатор и спиральную пружину, а с заводным ключом - через храповик, при этом второй ротор вертикального подъема расположен на корпусе.