ВЕРТОЛЁТ КОМБИНИРОВАННОЙ СХЕМЫ Российский патент 2018 года по МПК B64D1/22 B64C27/08 B64C27/18 

Изобретение относится к области транспортной авиации, а именно к аппаратам вертикального взлета и посадки, и может быть использовано для безаэродромной транспортировки значительных грузов, в частности негабаритных, а также в качестве летающего грузоподъемного крана.

Известны многочисленные попытки, с середины прошлого века, создать вертолеты с реактивным приводом несущего винта. В этой схеме подкупает простота и легкость конструкции, к тому же отпадает необходимость гашения реактивного момента (т.е. становится не нужен хвостовой воздушный винт). Но, все эти работы так и не привели к созданию практически приемлемой конструкции. И всему виной - низкая экономичность реактивных двигателей (как прямоточных, так и ракетных), используемых для вращения несущего воздушного винта, и, как следствие, малая дальность полета (менее 100 км).

Целью изобретения является, создание летательных аппаратов, использующих все достоинства схемы с реактивным приводом несущего воздушного винта и имеющих при этом практически приемлемые технические характеристики.

Для достижения указанной цели предполагается создание многовинтового вертолета (далее МВВ), в котором пролеты (прогон) к месту применения осуществляются с использованием уже существующего вертолета классической схемы (вар. Ми-8 или Ми - 26), а навешенные на него четыре воздушных винта с реактивным приводом используются для создания дополнительной подъемной силы при работе с грузом (подъем, а также транспортирование).

Многовинтовой вертолет с комбинированным приводом несущих винтов, содержащий фюзеляж с размещенной в нем силовой установкой, несущий верхнерасположенный воздушный винт и воздушный винт компенсации реактивного момента, расположенный на конце хвостовой балки, по изобретению содержит еще четыре несущих винта с реактивным приводом и присоединенных к фюзеляжу вертолета посредством четырех крестообразно расположенных внешних консолей. При этом реактивный привод четырех несущих винтов осуществляется с помощью двигателей, установленных на концах их лопастей, с принудительной подачей в них компонентов топлива. В качестве одного из компонентов топлива используется сжиженный атмосферный воздух, либо сжиженный кислород, полученный из него.

На фиг. 1 показано внутреннее устройство МВВ, вид сбоку. На фиг. 2 - МВВ, вид сверху.

МВВ устроен следующим образом. От фюзеляжа вертолета классической схемы 1 крестообразно отходят консоли 2, на которых, с использованием трубчатых стоек 3, устанавливаются воздушные винты 4 с реактивным приводом. Воздушные винты 4 с двумя (вар.) лопастями 6, которые жестко крепятся к центральной, тарелкообразной емкости для сжиженного газа 7. На концах лопастей 6 установлены жидкостные реактивные двигатели 8, связанные с центральной емкостью 7 теплоизолированной трубой 9. Внутри вертолета 1 находится установка сжижения газа (не показана) и основной резервуар для сжиженного газа 10, связанный с емкостями 7 теплоизолированными трубопроводами в консолях 2 (не показаны) и трубчатыми стойками 3.

МВВ действует следующим образом. На земле, перед взлетом, лопасти 6 воздушных винтов 4 устанавливаются параллельно хвостовой балке вертолета 1 и фиксируются в этом положении. Далее запускаются двигатели, и вертолет 1, подняв МВВ в воздух, в обычном полетном режиме, осуществляет перегон к месту применения МВВ. После посадки и пополнения запаса топлива, с помощью установки сжижения, производится заполнение резервуара 10 жидким воздухом (кислородом). В это же время к МВВ пристыковывается груз, подлежащий транспортировке (вар. - на внешней подвеске). Непосредственно перед взлетом из резервуара 10 жидкий воздух насосом (не показан) максимально быстро перекачивается в емкости 7 и уже из них, другими насосами (не показаны), в рабочем режиме подается в реактивные двигатели 8. Раздельно, в них же, подается горючее (вар.- керосин). Повторный взлет, уже с грузом, производится при совместной работе вертолета 1 и реактивных в/винтов 4. При этом вертолет 1 с помощью автомата перекоса своего в/винта обеспечивает как поступательное перемещение МВВ, так и его продольно-поперечное балансирование. А суммарная масса МВВ не должна превышать величины максимальной подъемной силы, создаваемой в/винтом вертолета 1, при полете в перегонном режиме

МВВ может использоваться как для гражданских целей: строительно-монтажные работы, транспортировка тяжелых и негабаритных грузов (при использовании многократных циклов: взлет-полет-посадка и на значительные расстояния), так и в военном деле (напр., переброска танков через реки с обрывистыми берегами, болота, глубокие овраги и пр.). При работе МВВ со всеми пятью воздушными винтами вертолет 1 будет находиться в зоне сильной турбулентности, сопровождаемой неизбежной тряской, и поэтому, при работе с грузом МВВ нужно эксплуатировать в беспилотном вар., используя экипаж лишь в перегонных операциях.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям аппаратов вертикального взлета и посадки, используемых для транспортировки негабаритных грузов в качестве летающего грузоподъемного крана. Многовинтовой вертолет с комбинированным приводом несущих винтов содержит фюзеляж с размещенной в нем силовой установкой, несущий верхнерасположенный воздушный винт и воздушный винт компенсации реактивного момента, расположенный на конце хвостовой балки. К фюзеляжу на четырех крестообразно расположенных внешних консолях присоединены четыре несущих винта с реактивным приводом. Реактивный привод несущих винтов осуществляется с помощью двигателей, установленных на концах их лопастей, с принудительной подачей в них компонентов топлива. Обеспечивается повышение летно-технических характеристик летательного аппарата с реактивным приводом несущих винтов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Многовинтовой вертолет с комбинированным приводом несущих винтов, содержащий фюзеляж с размещенной в нем силовой установкой, несущий верхнерасположенный воздушный винт и воздушный винт компенсации реактивного момента, расположенный на конце хвостовой балки, отличающийся тем, что к фюзеляжу на четырех крестообразно расположенных внешних консолях присоединены четыре несущих винта с реактивным приводом.

2. Вертолет по п. 1, отличающийся тем, что реактивный привод четырех несущих винтов осуществляется с помощью двигателей, установленных на концах их лопастей, с принудительной подачей в них компонентов топлива.

3. Вертолет по п. 2, отличающийся тем, что в качестве одного из компонентов топлива для двигателей используется сжиженный атмосферный воздух или сжиженный кислород, полученный из него.