Сверхтяжелый трехвинтовой многоцелевой вертолёт Российский патент 2019 года по МПК B64C27/08 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к вертолетостроению.

Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является вертолет В-12 производства АО «МВЗ им. М.Л. Миля», выполненный по поперечной схеме, оснащенный двумя несущими винтами, газотурбинными двигателями, фюзеляжем, шасси (Н.В. Якубович, Вертолеты особых схем. Москва, Астрель, ACT, стр. 116-126).

Недостатком этой конструкции по отношению к заявляемому вертолету является то, что у вертолета поперечной схемы диапазон продольной центровки намного меньше, чем у заявляемого вертолета, что является важным для вертолета, транспортирующего большой груз, например, две гидроемкости объемом по 25 м³ каждая. Максимальная грузоподъемность вертолета В-12 составляет 40 т при максимальной взлетной массе 105 т, у заявляемого вертолета эти величины составят 50 и 112 т соответственно. Вертолет В-12 не обладает возможностью тушить промышленные и лесные пожары, у заявляемого вертолета это приоритетное назначение.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение диапазона продольной центровки, увеличение грузоподъемности, способность тушения пожаров и возможность транспортировки тяжелой техники.

Указанная задача решается за счет того, что предлагаемый вертолет оснащен тремя восьмилопастными несущими винтами, причем передний несущий винт вращается слева направо и имеет диаметр, например 32 м, при этом левый и правый задние винты вращаются с права налево и имеют диаметры на 25% меньшие чем диаметр переднего несущего винта и вращаются с той же угловой скоростью, что и передний несущий винт, в результате чего при одинаковой ширине лопастей переднего и задних несущих винтов происходит уравновешивание реактивных моментов переднего и задних несущих винтов, за счет чего исключается вращение вертолета вокруг его центра масс. Вертолет имеет четыре газотурбинных двигателя большой мощности, например Д-136, четыре муфты свободного хода, главный редуктор, гидронасос, трехствольный турельный гидромонитором, две гидроемкости. При этом в фюзеляже выполнена технологическая полость для топливных баков и лебедок с червячными редукторами. Шасси выполнено четырехстоечным двенадцатиколесным, колеса передних стоек шасси являются самоориентирующимися. При необходимости перевозки тяжелой техники могут быть сняты гидроемкости, а между центральным, носовым и хвостовым шпангоутами фюзеляжа будет установлен грузовой пол.

На фигуре 1 представлен заявляемый вертолет, вид сбоку, на фигуре 2 - вид сверху, на фигуре 3 - вид спереди, на фигуре 4 - принципиальная схема забора воды из водоема, где:

1 - двигатели газотурбинные,

2 - муфты свободного хода.

3 - главный редуктор,

4 - гидроблоки.

5 - валы трансмиссии,

6 - распределительная коробка,

7 - редукторы несущих винтов,

8 - электролебедки правые и левые,

9 - гидроемкости,

10 - водяные патрубки с подкачивающими насосами,

11 - электродвигатель,

12 - гидронасос основной,

13 - гидромонитор турельный,

14 - электрогенератор,

15 - шасси,

16 - полость технологическая,

17 - баки топливные,

18 - фюзеляж.

Вертолет работает следующим образом: крутящий момент от двигателей 1 через муфты свободного хода 2 передается на главный редуктор 3, на котором установлены гидроблоки 4, и далее с помощью валов трансмиссии 5 и распределительной коробки 6 на редукторы переднего и задних несущих винтов 7.

Изменение направления векторов тяги несущих винтов осуществляется с помощью классических автоматов перекоса и гидросистем, связанных с гидроблоками 4. Между главным редуктором 3 и распределительной коробкой 6 установлен электрогенератор 14, питающий электроэнергией электролебедки 8, подкачивающие насосы водяных патрубков 10 и электродвигатель 11 основного гидронасоса 12. Топливные баки 17 установлены в технологической плоскости 16 фюзеляжа между валами левых и правых электролебедок 8. Фюзеляж 18 вертолета выполнен таким образом, что гидроемкости 9 могут свободно выходить из него за счет того, что в пожарном варианте изготовления у него нет пола в местах их расположения.

В носовой части фюзеляжа расположен турельный гидромонитор 13 с тремя наконечниками, который способен при помощи основного гидронасоса 12 посылать три струи воды на расстояние до 250 метров, при этом турельный гидромонитор 13 может подниматься или опускаться от строительной горизонтали вертолета на величину до 30-45 градусов.

Забор воды происходит следующим образом: вертолет подлетает к водоему и зависает над ним на высоте 6-8 метров, фиг.4. В позиции 1 с помощью левых и правых лебедок 8 выпускаются гидроемкости 9 из корпуса фюзеляжа 18, в позиции 2 - гидроемкости 9 поворачиваются на 90° относительно первоначального положения, в позиции 3 - гидроемкости 9 полностью погружаются в водоем, наполняясь при этом водой, в позиции 4 -находясь в водной среде гидроемкости 9 поворачиваются на 90°; в позиции 5 - наполненные водой гидроемкости 9 поднимаются вверх до соприкосновения с потолком технологической полости 16, при этом водяные патрубки 10 с подкачивающими насосами оказываются полностью погруженными в воду.

Для тушения пожара необходимо подлететь к пламени пожара на расстояние 50-150 метров, включить подкачивающие насосы водяных патрубков 10 для заполнения гидромагистралей водой, затем отключить подкачивающие насосы водяных патрубков 10, включить основной гидронасос посредством электродвигателя 11, и, работая органами продольного, поперечного, путевого управления вертолета и турельного гидромонитора 13 направить три струи воды на пламя пожара и потушить его.

Для перевозки тяжелой техники гидроемкости 9 снимаются, а между центральным, носовым и хвостовым шпангоутами фюзеляжа 18 устанавливается грузовой пол.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям вертолетов. Сверхтяжелый трехвинтовой многоцелевой вертолет содержит три восьмилопастных несущих винта, работающих от четырех газотурбинных двигателей большой мощности. Задние несущие винты вращаются справа налево и имеют диаметры меньшие, чем диаметр переднего несущего винта, вращающегося слева направо. Вертолет имеет четыре муфты свободного хода, основной редуктор, распределительную коробку, трехствольный турельный гидромонитор, две гидроемкости, четырехстоечное двенадцатиколесное шасси. Колеса передних стоек шасси выполнены самоориентирующимися. Фюзеляж выполнен с технологической полостью для топливных баков, правых и левых лебедок с червячными редукторами. Для перевозки тяжелой техники гидроемкости снимается, а между центральным, носовым и хвостовым шпангоутами устанавливается грузовой пол. Обеспечивается увеличение грузоподъемности и повышение безопасности летной эксплуатации за счет увеличения диапазона продольной центровки. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сверхтяжелый трехвинтовой многоцелевой вертолет, содержащий несущие винты, газотурбинные двигатели, фюзеляж, шасси, гидроблоки, отличающийся тем, что он снабжен работающими от четырех газотурбинных двигателей большой мощности тремя восьмилопастными несущими винтами, двумя задними несущими винтами, вращающимися справа налево и имеющими диаметры меньшие, чем диаметр переднего несущего винта, вращающегося слева направо, четырьмя муфтами свободного хода, основным редуктором, распределительной коробкой, гидронасосом, трехствольным турельным гидромонитором, двумя гидроемкостями, шасси выполнено четырехстоечным двенадцатиколесным, колеса передних стоек шасси самоориентирующиеся, фюзеляж выполнен с технологической полостью для топливных баков, левых и правых лебедок с червячными редукторами для опускания, поворота и подъема гидроемкостей.

2. Сверхтяжелый трехвинтовой многоцелевой вертолет, содержащий несущие винты, газотурбинные двигатели, фюзеляж, шасси, гидроблоки, отличающийся тем, что он снабжен тремя восьмилопастными несущими винтами, работающими от четырех газотурбинных двигателей большей мощности, четырьмя муфтами свободного хода, шасси выполнено четырехстоечным двенадцатиколесным, колеса передних стоек шасси самоориентирующиеся, в фюзеляже между центральными, носовыми и хвостовыми шпангоутами установлен грузовой пол.