НЕСУЩИЙ ВИНТ ВЕРТОЛЕТА Российский патент 2014 года по МПК B64C27/00 

Изобретение относится к вертолетостроению, а именно к конструкции несущего винта вертолета.

Для снижения шума, вибраций и улучшения аэродинамических характеристик несущих винтов разрабатывают винты с активной круткой лопастей (см. например, Aerodynamic Design Study of an Advanced Active Twist Rotor. Martin K. Sekula, Matthew L. Wilbur, William T. Yeager, US Army Vehicle Technology Directorate, NASA Langley Research Center, Hampton VA 2368).

Известен несущий винт вертолета с изменяемой геометрией лопастей (патент RU №2171207, МПК В64С 27/32, 11/28, 1996), содержащий втулку винта, установленную на валу, и лопасти с поворотными консолями, имеющими аэродинамические шайбы-компенсаторы.

Недостатком известного несущего винта вертолета с изменяемой геометрией лопастей является сложная и перетяжеленная система управления поворотными консолями несущего винта.

Наиболее близким из известных технических решений к предлагаемому несущему винту вертолета является принятый за прототип несущий винт вертолета (патент RU №2229422, МПК В64С, 27/32, 27/46, 11/16, 2001), содержащий втулку винта и сбалансированные лопасти, совмещенные на одной оси одним из двух своих концов и имеющие по диаметру винта концевые гребни, загнутые в сторону нижних рабочих поверхностей лопастей винта, передние и задние кромки.

Недостатком известного несущего винта является заниженная аэродинамическая подъемная сила лопастей несущего винта.

Задачей заявленного изобретения является повышение аэродинамической подъемной силы лопастей несущего винта вертолета.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в улучшении летно-технических характеристик вертолета.

Решение поставленной задачи и технический результат достигается тем, что в несущем винте вертолета, содержащем втулку винта, сбалансированные и совмещенные на одной оси одним из двух своих концов несколько лопастей с рабочими аэродинамическими поверхностями, имеющими по диаметру винта передние и задние кромки, на нижней рабочей аэродинамической поверхности каждой лопасти несущего винта установлены тонкие перегородки высотой в диапазоне от 5 до 15 мм. Тонкие перегородки установлены под прямым углом к нижней рабочей аэродинамической поверхности вдоль дуг окружностей диаметром Di, соответствующим установке каждой перегородки в диапазоне значений Di от 0,2 до 1 диаметра несущего винта D_HB с шагом установки в диапазоне от 0,03 до 0,1 D_HB

На фиг.1 представлен вид двухлопастного несущего винта сверху. На фиг.2 показан вид по стрелке А.

Несущий винт вертолета содержит втулку винта 1, лопасти 2 с нижними рабочими аэродинамическими поверхностями 3 и верхними рабочими аэродинамическими поверхностями 4, переднюю кромку 5 и заднюю кромку 6. На нижних рабочих аэродинамических поверхностях 3 под углом к ним 90° установлены с определенным шагом вдоль лопастей 2 тонкие перегородки 7 высотой в диапазоне от 5 до 15 мм. Тонкие перегородки 7 установлены вдоль дуг окружностей диаметром Di, соответствующим i-той перегородке 7 в диапазоне значений Di от 0,2 до 1 диаметра несущего винта D_HB , с шагом в диапазоне от 0,03 до 0,1 D_HB.

Заявленный несущий винт вертолета работает следующим образом. На режимах набора высоты, висения и горизонтального полета тягу несущий винт создает, отбрасывая воздух вдоль оси вращения. Вместе с тем под действием центробежных сил несущий винт создает также течение воздуха вдоль лопастей. С ростом продольной скорости этого течения воздуха падает локальное давление. Если течение воздуха вдоль лопастей с нижних рабочих аэродинамических поверхностей 3 затормозить и повысить локальное давление, то возрастет разность давлений на нижних и верхних рабочих аэродинамических поверхностях 3 и 4, что приведет к появлению дополнительной аэродинамической подъемной силы на лопастях 2 несущего винта. Торможение воздушного потока на нижних рабочих аэродинамических поверхностях 3 осуществляют с помощью препятствий в виде тонких перегородок высотой в диапазоне от 5 до 15 мм, установленных на нижних рабочих аэродинамических поверхностях 3 под прямым углом к ним вдоль дуг окружностей диаметром Di, соответствующим i-той перегородке 7 в диапазоне значений Di от 0,2 до 1 диаметра несущего винта D_HB, с шагом в диапазоне от 0,03 до 0,1 D_HB

Полезность заявленного устройства заключается в увеличении аэродинамической подъемной силы несущего винта вертолета примерно на 8÷10% практически без увеличения мощности силовой установки вертолета.

Изобретение относится к вертолетостроению. Несущий винт вертолета содержит втулку винта, сбалансированные и совмещенные на одной оси одним из двух своих концов несколько лопастей с рабочими аэродинамическими поверхностями, имеющими по диаметру винта передние и задние кромки. На нижних рабочих аэродинамических поверхностях лопастей несущего винта установлены тонкие перегородки высотой в диапазоне от 5 до 15 мм вдоль дуг окружностей диаметром Di, соответствующим i-той перегородке в диапазоне значений Di от 0,2 до 1 диаметра несущего винта D_HB , с шагом в диапазоне от 0,03 до 0,1 D_HB . Изобретение направлено на увеличение аэродинамической подъемной силы жесткого несущего винта и повышение топливной эффективности вертолета. 2 ил.

Несущий винт вертолета, содержащий втулку винта, сбалансированные и совмещенные на одной оси одним из двух своих концов несколько лопастей с рабочими аэродинамическими поверхностями, имеющими по диаметру винта передние и задние кромки, отличающийся тем, что на нижней рабочей аэродинамической поверхности каждой лопасти несущего винта установлены к ней под прямым углом тонкие перегородки вдоль дуг окружностей диаметром Di, соответствующим каждой перегородке в диапазоне значений Di от 0,2 до 1 диаметра несущего винта D_нв,с шагом установки в диапазоне от 0,03 до 0,1 D_нв и высотой в диапазоне от 5 до 15 мм.