МОТОГОНДОЛА ВИНТОВАЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2022 года по МПК B64D29/06 B64D29/04 B64D35/00 

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к силовым установкам для различного рода летательных аппаратов, приспособлений, устройств для создания давления воздушного потока.

Известна установка летательного аппарата, содержащая двигатель, закрепленный на пилоне, и смонтированную на нем мотогондолу, включающую в себя воздухозаборник, закрепленный на входном фланце двигателя, и откидные капотные крышки мотогондолы с шарнирными узлами крепления (см. «Руководство по технической эксплуатации самолета ТУ-204», раздел 054, подраздел 020, стр. 2, фиг. 1, 1988 г.).

Недостатком известного винта является недостаточная сила воздушного потока, создаваемая им, большой расход топлива.

В качестве ближайшего аналога выбрано решение RU 2254269 С1, 20.06.2005, раскрывающее установку летательного аппарата, смонтированную на мотогондоле, включающую в себя воздухозаборник, закрепленный на входном фланце двигателя, и откидные капотные крышки с шарнирными узлами крепления, причем снабжена двумя боковыми панелями, каждая из которых смонтирована между пилоном и капотной крышкой, передний конец каждой из боковых панелей закреплен на воздухозаборнике и включает в себя шарнирные узлы крепления, выполненные в виде сферического шарнира и регулируемого шарнирного подкоса, а задние узлы крепления боковых панелей выполнены в виде шарнирного регулируемого подкоса, закрепленного на боковой панели и двигателе, и плавающего соединения, содержащего штырь, смонтированный на боковой панели, сопряженный со сферическим подшипником, установленным на двигателе, при этом шарнирные узлы крепления капотных крышек установлены на каждой боковой панели.

Недостатком известного устройства также является недостаточная создаваемая сила воздушного потока, большой расход топлива.

Задачей предложенного изобретения является устранение указанных недостатков.

Техническим результатом является повышение силы воздушного потока, создаваемого мотогондолой винтовой, снижение расхода топлива.

Данный результат обеспечивается тем, что мотогондола винтовая летательного аппарата включает полый опорный кронштейн, служащий для фиксации устройства к летательному аппарату, при этом полый опорный кронштейн содержит внутри приводной вал, для передачи вращения от силовой установки к центральному валу посредством узла передачи вращения,

центральный вал содержит закрепленный воздушный винт, имеющий переднюю и заднюю кромки, равноудаленные от центрального вала и винтовой сегмент проходящий в направлении вдоль и с поворотом по часовой стрелке относительно центрального вала,

цилиндрический полый корпус-воздухозаборник, проходящий снаружи и по всей глубине воздушного винта и связанный с полым опорным кронштейном.

Винтовой сегмент воздушного винта содержит ребра жесткости, закрепленные по поверхности винтового сегмента, в соответствии с его образующими поверхностями.

Ребра жесткости выполнены из упругого прутка.

Винтовой сегмент выполнен из воздухонепроницаемого материала.

Подробную конструкцию устройства рассмотрим с учетом прилагаемых чертежей, где

Фиг. 1 - изображение мотогондолы винтовой, установленной на летательном аппарате;

Фиг. 2 - изображение мотогондолы винтовой, установленной на летательном аппарате, без корпуса-воздухозаборника и полого опорного кронштейна;

Где, позиция:

1 - опорный кронштейн

2 - приводной вал

3 - центральный вал

4 - воздушный винт

5 - кромки (винта)

6 - винтовой сегмент

7 - корпус-воздухозаборник.

Мотогондола винтовая летательного аппарата включает полый опорный кронштейн 1, служащий для фиксации устройства к летательному аппарату. Предпочтительно использовать дополнительно второй опорный кронштейн, который может быть выполнен полнотелым, чтобы лучше принимать/распределять нагрузку от внешних потоков воздуха, вибрации и прочих создаваемых сил во время использования устройства. Также возможно использовать в устройстве один полый опорный кронштейн 1, который проходит по всей глубине мотогондолы.

Полый опорный кронштейн 1 содержит внутри приводной вал 2, для передачи вращения от силовой установки (изображена на фиг. 2) к центральному валу 3. С приводного вала 2 на центральный вал 3 вращение передается через узел передачи вращения (на чертеже не обозначен), такой, например, как конические шестерни, угловой редуктор, или по иной схеме передачи вращения, которая не является предметом защиты данной заявки, как таковой. Данная компоновка исключает наличия двигателя непосредственно внутри мотогондолы, соответственно исключается повреждение двигателя от внешних факторов, например, птиц при полете, что дополнительно повышает безопасность устройства.

Центральный вал 3, содержит закрепленный по своей глубине воздушный винт 4. Воздушный винт 4 имеет переднюю и заднюю кромки 5, равноудаленные от центрального вала 3. Кромки 5 могут быть выполнены из металла или иного прочного сплава, для обеспечения большей жесткости конструкции воздушного винта 4. Передняя и задняя кромки 5 воздушного винта 4 переходят в винтовой сегмент 6, проходящий в направлении вдоль центрального вала 3.

Воздушный винт 4, выполнен по-типу геометрического геликоида. Винтовой сегмент 6 воздушного винта 4 выполнен из воздухонепроницаемого материала, например воздухонепроницаемой ткани, металла, пластика и прочих материалов. Воздушный винт 4 проходит в направлении вдоль и с отклонением по часовой стрелке относительно центрального вала 3, то есть плавно поворачивается (закручивается по-винту) на определенный угол. Угол поворота воздушного винта 4 в разных диапазонах создает различную силу создаваемого воздушного потока (захват воздушного потока), при соответствующей возможности передачи вращения приводного вала 2 от силовой установки, чтобы провернуть воздушный винт 4 с определенной расчетной скоростью. Угол поворота воздушного винта 4 также рассчитывается исходя из поставленных требований к устройству, скорости вращения воздушного винта 4, диаметра воздушного винта 4, мощности двигателя летательного аппарата и прочих факторов.

Кроме того, такая заявляемая форма воздушного винта 4 (глубокий винт), проходящая вдоль центрального вала 3 увеличивает площадь контакта с воздухом, тем самым увеличивая создающую силу потока воздушного винта 4, при достаточно компактной ширине винта и снижая расход топлива летательного аппарата с данным устройством. Кроме того, воздушный поток, попадая на начало воздушного винта 4, далее, проходя по глубине всего винтового сегмента 6, разгоняется к концу воздушного винта 4, обеспечивая тем самым ускорение воздуха по глубине воздушного винта 4 и создавая большую силу воздушного потока.

Винтовой сегмент 6 воздушного винта 4 может дополнительно содержать ребра жесткости, закрепленные по поверхности винтового сегмента, в соответствии с его образующими поверхностями.

Ребра жесткости выполнены из упругого металлического, стеклопластикового или иного материала прутка, полосы и прочей формы. Количество ребер жесткости выбирается исходя из ширины и глубины каждого винтового сегмента 6, материала винтового сегмента 6, скорости вращения воздушного винта 4 и других факторов. Ребра жесткости обеспечивают достаточную жесткость всей конструкции при работе устройства при одновременном уменьшении толщины материала воздушного винта 4, что также положительно сказывается на материалоемкости конструкции. Ребра жесткости могут быть скрыты в толще материала воздушного винта 4. Кроме того, если выполнять воздушный винт 4 из ткани, то ребра жесткости могут быть выполнены путем заложения складок на самой ткани и их дополнительной обработке, например составом, придающим ткани заданную жесткость. Наличие ребер жесткости также обеспечивает снижение массы воздушного винта 4, увеличивает его скорость вращения, что обеспечивает повышение силы воздушного потока и снижение расхода топлива.

Устройство также включает внешний цилиндрический полый корпус-воздухозаборник 7, проходящий снаружи и по всей глубине воздушного винта 4. Корпус-воздухозаборник 7 связан с полым опорным кронштейном 1, для его удержания в неподвижном положении на корпусе летательного аппарата. Корпус-воздухозаборник 7 пропускает сквозь себя (внутри) воздух по всей его глубине. Кроме того, воздушный винт 4, создавая воздушный поток, дополнительно усиливает его, путем данного корпуса-воздухозаборника 7, поскольку воздушный поток от воздушного винта 4 дополнительно создает площадь отталкивания от внутренней поверхности корпуса-воздухозаборника 7, что также обеспечивает повышение силы воздушного потока и снижение расхода топлива.

Мотогондола винтовая летательного аппарата работает следующим образом.

Мотогондола винтовая устанавливается на летательный аппарат через полый опорный кронштейн 1,

приводной вал 2 передает вращение от силовой установки летательного аппарата к центральному валу 3 посредством узла передачи вращения,

цилиндрический полый корпус-воздухозаборник 7 проходит снаружи и по всей глубине воздушного винта 4,

центральный вал 3 с воздушным винтом 4 вращаются, создавая заданную силу воздушного потока обеспечивая подъемную/толкающую силу для используемого устройства.

Пример 1 реализации устройства.

Мотогондола винтовая летательного аппарата включает полый опорный кронштейн 1, с приводным валом 2 внутри, для передачи вращения от силовой установки к центральному валу 3 посредством узла передачи вращения,

- центральный вал 3 содержит воздушный винт 4, имеющий переднюю и заднюю кромки 5, равноудаленные от центрального вала 3 и винтовой сегмент 6 проходящий в направлении вдоль и с поворотом по часовой стрелке относительно центрального вала 3,

- винтовой сегмент 6 воздушного винта 4 выполнен из ПВХ материала и содержит в толще своей конструкции ребра жесткости из упругого металлического прутка,

- цилиндрический полый корпус-воздухозаборник 7, проходит снаружи и по всей глубине воздушного винта 4.

Пример 2 реализации устройства.

Мотогондола винтовая летательного аппарата включает полый опорный кронштейн 1, с приводным валом 2 внутри, для передачи вращения от силовой установки к центральному валу 3 посредством узла передачи вращения,

- центральный вал 3 содержит воздушный винт 4, имеющий переднюю и заднюю кромки 5, равноудаленные от центрального вала 3 и винтовой сегмент 6 проходящий в направлении вдоль и с поворотом по часовой стрелке относительно центрального вала 3,

- винтовой сегмент 6 воздушного винта 4 выполнен из алюминиевого материала,

- цилиндрический полый корпус-воздухозаборник 7, проходит снаружи и по всей глубине воздушного винта 4.

Предложенное решение, за счет наличия полого опорного кронштейна 1, в котором размещен приводной вал 2, центрального вала 3 на котором закреплен воздушный винт 4, с винтовым сегментом 6 проходящим в направлении вдоль и с поворотом по часовой стрелке относительно центрального вала 3, а также цилиндрического полого корпуса-воздухозаборника 7, который проходит снаружи и по всей глубине воздушного винта 4, обеспечивает повышение силы воздушного потока и снижение расхода топлива.

Изобретение относится к силовым установкам летательных аппаратов. Мотогондола винтовая летательного аппарата включает полый опорный кронштейн (1), служащий для фиксации устройства к летательному аппарату. Полый опорный кронштейн (1) содержит внутри приводной вал (2) для передачи вращения от силовой установки к центральному валу (3) посредством узла передачи вращения. Центральный вал (3) содержит закрепленный воздушный винт (4), имеющий переднюю и заднюю кромки (5), равноудаленные от центрального вала (3), и винтовой сегмент (6), проходящий в направлении вдоль и с поворотом по часовой стрелке относительно центрального вала (3). Цилиндрический полый корпус-воздухозаборник (7) проходит снаружи и по всей глубине воздушного винта (4) и связан с полым опорным кронштейном (1). Достигается повышение силы воздушного потока, создаваемого мотогондолой винтовой, снижение расхода топлива. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Мотогондола винтовая летательного аппарата, характеризующаяся тем, что включает полый опорный кронштейн, служащий для фиксации устройства к летательному аппарату, при этом полый опорный кронштейн содержит внутри приводной вал для передачи вращения от силовой установки к центральному валу посредством узла передачи вращения,

центральный вал содержит закрепленный воздушный винт, имеющий переднюю и заднюю кромки, равноудаленные от центрального вала, и винтовой сегмент, проходящий в направлении вдоль и с поворотом по часовой стрелке относительно центрального вала,

цилиндрический полый корпус-воздухозаборник, проходящий снаружи и по всей глубине воздушного винта и связанный с полым опорным кронштейном.

2. Мотогондола винтовая летательного аппарата по п. 1, характеризующаяся тем, что винтовой сегмент воздушного винта содержит ребра жесткости, закрепленные по поверхности винтового сегмента, в соответствии с его образующими поверхностями.

3. Мотогондола винтовая летательного аппарата по п. 2, характеризующаяся тем, что ребра жесткости выполнены из упругого прутка.

4. Мотогондола винтовая летательного аппарата по п. 1, характеризующаяся тем, что винтовой сегмент выполнен из воздухонепроницаемого материала.