ДВИЖИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2023 года по МПК B64C11/00 B64D29/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области движительных систем для летательного аппарата. В частности, оно касается движительной системы с убирающимся обтекателем гондолы.

Уровень техники

Предшествующий уровень техники представлен, в частности, документами СН-А2-711721, US-A1-2006/284007, US-A1-2016/023754 и WO-A1-2017/154552.

Движительная система для летательного аппарата содержит по меньшей мере один ротор или воздушный винт, имеющий множество лопастей, установленных на вращающемся валу.

Существуют летательные аппарата, в частности, летательные аппараты с вертикальным взлетом и посадкой (ВВП или VTOL - сокращение от Vertical Take-Off and Landing на английском языке), имеющие движительные системы с простыми роторами, когда они содержат только один ротор, или с роторами противоположного вращения, когда они содержат роторы, объединенные в пары и вращающиеся в противоположных направлениях.

Эти движительные системы являются системами либо с капотированными роторами (при этом ротор окружен кольцевым обтекателем гондолы), либо с открытыми роторами, при этом движительные системы и, в частности, роторы (открытые или капотированные) могут быть установлены на поворотном валу, обеспечивающем ориентацию движительных систем и, следовательно, роторов между вертикальным положением и горизонтальным положением, например, ориентацию по вертикали для вертикального взлета или посадки, и ориентацию по горизонтали для нормального полета или режима самолета.

Капотированные роторы имеют ряд следующих преимуществ:

- значительное уменьшение звуковой сигнатуры ротора при прямом излучении;

- защита лопастей ротора относительно окружающих препятствий;

- улучшение характеристик ротора, в частности, во время режима висения летательного аппарата или на низкой скорости движения.

Действительно, капотированная гондола обеспечивает ротору дополнительную тягу в режиме висения, во время взлета или на низкой скорости движения, связанную с влиянием капотированной гондолы на воздушный поток на выходе ротора относительно направления прохождения этого воздушного потока на капотированной гондоле, называемого также трубой потока. В частности, в отсутствие обтекателя гондолы в случае открытого ротора воздушный поток на выходе ротора претерпевает естественное сужение в направлении внутрь. Иначе говоря, диаметр трубы потока уменьшается в сторону выхода, достигая диаметра, равного половине сечения ротора.

С другой стороны, в случае капотированного ротора выходное сечение обтекателя гондолы определяет форму трубы воздушного потока, а именно по существу постоянную цилиндрическую форму на выходе обтекателя гондолы, что препятствует его естественному сужению.

Тяговый баланс зависит от выходного сечения обтекателя гондолы, при этом чем больше выходное сечение обтекателя гондолы, тем больше тяговый баланс. Действительно, тяга, создаваемая в присутствии обтекателя гондолы, генерируется на уровне передней кромки упомянутого обтекателя за счет локального разрежения, связанного с прохождением воздушного потока в обход обтекателя гондолы. Чем больше расход воздуха, поступающего в движительную систему, иначе говоря, чем больше выходное сечение обтекателя гондолы, тем сильнее это разрежение и, следовательно, тем больше создаваемая тяга.

Однако на высокой скорости тяговый КПД капотированного ротора уменьшается. Действительно, когда скорость продвижения летательного аппарата повышается, эффективность капотированного ротора снижается по причине быстрого увеличения лобового сопротивления, вызываемого присутствием обтекателя гондолы. Таким образом, тяговый КПД уменьшается в зависимости от режима вращения и от размера ротора.

В случае капотированного ротора отдается предпочтение маскированию шумового излучения и безопасности на периметре ротора в ущерб тяговому КПД в полете на крейсерской скорости летательного аппарата, то есть на высокой скорости движения.

С другой стороны, в случае движительной системы с открытым ротором (без обтекателя гондолы вокруг ротора) отсутствует лобовое сопротивление, которое могло бы создаваться обтекателем гондолы, поэтому тяговый КПД является оптимальным, обеспечивая, в частности, более значительные высоты полета или обеспечивая более значительную продолжительность полета.

Однако отсутствие обтекателя вокруг роторов приводит к более значительным шумовым излучениям и, следовательно, к значительному отрицательному шумовому воздействию. Кроме того в этом случае лопасти ротора оказываются не защищенными, что повышает риск столкновения с препятствием и, следовательно, снижает безопасность ротора, что представляет собой, в частности, риск во время фаз полета вблизи земли или посадочной инфраструктуры. Наконец, в отсутствие обтекателя гондолы для открытого ротора теряется эффект тяги обтекателя гондолы в режиме висения или на низкой скорости движения.

Таким образом, открытые роторы и капотированные роторы имеют дополнительные преимущества. Действительно, важно иметь возможность сочетать преимущество эффекта тяги обтекателя гондолы и уменьшение шумового воздействия во время фаз полета на низкой скорости движения или в режиме висения, оснащая движительную систему обтекателем гондолы, выполняющим роль экрана над роторами, и преимущество движительной системы с открытым ротором, имеющей лучший КПД в фазах полетов на более высокой скорости или когда окружающая среда полета не вынуждает соблюдать требования защиты ротора или требования, связанные с шумовым воздействием.

В настоящее время существуют газотурбинные двигатели, имеющие регулируемый капот на входе обтекателя гондолы, окружающего ротор газотурбинного двигателя (в направлении прохождения воздушного потока во время работы газотурбинного двигателя). Этот капот выполнен с возможностью перемещаться скольжением в осевом направлении относительно продольной оси газотурбинного двигателя, чтобы менять входную геометрию обтекателя гондолы и обеспечивать, таким образом, увеличение тяги и снижение шума. Капот содержит множество сегментов, которые могут располагаться радиально наружу на входе обтекателя гондолы и убираться относительно продольной оси газотурбинного двигателя таким образом, чтобы на низкой скорости во время взлетов или во время посадок летательного аппарата, оснащенного таким газотурбинным двигателем, капот был полностью выпущен, тогда как на высокой скорости капот полностью убран.

Это решение, хотя и отвечает задаче оптимизации акустики ротора и аэродинамических полетных характеристик летательного аппарата, не позволяет решить все вышеупомянутые проблемы, поскольку гондола с обтекателем остается вокруг ротора, создавая, таким образом, дополнительное лобовое сопротивление на высокой скорости движения.

Были также предложены обтекатели гондол ротора для летательного аппарата, частично убирающиеся в окружном направлении вокруг ротора. Такой обтекатель гондолы содержит неподвижную стенку и подвижную стенку, выполненную с возможностью перемещаться относительно неподвижной стенки, чтобы частично открывать ротор, в частности, во время фаз посадки летательного аппарата, чтобы ограничивать клиренс ротора, при этом открытая часть ротора обращена к земле. Однако угловой участок убирания обтекателя гондолы остается незначительным по отношению к угловому участку обтекателя гондолы, который остается неподвижным вокруг ротора, поэтому такое решение тоже не позволяет решить вышеупомянутые проблемы.

Следовательно, существует потребность в простом и эффективном решении вышеупомянутых проблем.

Настоящее изобретение призвано предложить решение, позволяющее просто и быстро адаптировать движительную систему летательных аппаратов с целью оптимизации их аэродинамических и акустических характеристик в зависимости от фаз полетов и от окружающей среды, в которой они перемещаются, одновременно обеспечивая безопасность роторов.

Раскрытие изобретения

Для этого изобретением предложена движительная система для летательного аппарата, содержащая по меньшей мере один ротор и гондолу, имеющую обтекатель, расположенный вокруг упомянутого по меньшей мере одного ротора, причем этот обтекатель гондолы разбит на секторы и содержит по меньшей мере один неподвижный сектор и секторы, убирающиеся в окружном направлении относительно оси вращения ротора, отличающаяся тем, что убирающиеся секторы содержат по меньшей мере один ряд секторов, телескопически убирающихся внутрь или на упомянутый по меньшей мере один неподвижный сектор, и по меньшей мере один второй ряд секторов, телескопически убирающихся внутрь или на упомянутый по меньшей мере один неподвижный сектор, при этом упомянутый по меньшей мере один неподвижный сектор имеет угловой размер вокруг упомянутой оси, меньший или равный 90°.

Таким образом, заявленная движительная система позволяет в зависимости от потребностей летательного аппарата просто и быстро использовать либо капотированный ротор, либо открытый ротор.

Согласно примеру выполнения, убирающиеся секторы первого ряда секторов могут убираться телескопически один внутрь другого или внутрь упомянутого по меньшей мере одного неподвижного сектора, и убирающиеся секторы второго ряда секторов могут убираться телескопически один внутрь другого или внутрь упомянутого по меньшей мере одного неподвижного сектора.

Предпочтительно убирающиеся секторы выполнены с возможностью срабатывания своего убирания либо автоматически в зависимости от заранее определенных условий полета летательного аппарата, либо по специальной команде пользователя.

Предпочтительно убирающиеся секторы имеют общую трубчатую форму и имеют, каждый, поперечные размеры, которые уменьшаются от одного окружного конца к противоположному окружному концу, что обеспечивает их легкую посадку друг в друга в убранном положении и одновременно их телескопическое перемещение во время их развертывания или их убирания. Эта форма усеченного конца обеспечивает также герметичность между двумя смежными секторами.

Предпочтительно каждый из рядов секторов содержит:

- концевой сектор; и

- по меньшей мере один промежуточный сектор;

при этом концевой сектор первого ряда секторов содержит средства конечного направления и блокировки, выполненные с возможностью взаимодействия с комплементарными средствами конечного направления и блокировки, которыми оснащен концевой сектор второго ряда секторов, для блокировки обтекателя гондолы в закрытом положении.

Таким образом, обтекатель гондолы надежно удерживается в развернутом положении.

Предпочтительно по меньшей мере некоторые из секторов содержат средства уплотнения, например, на уровне их окружных концов, выполненные с возможностью обеспечения герметичности с со смежным сектором или смежными секторами.

Эти средства уплотнения, кроме обеспечения герметичности обтекателя гондолы, обеспечивают подачу горячего воздуха внутрь секторов для борьбы с обледенением, в случае необходимости.

Предпочтительно движительная система содержит устройство активации развертывания или убирания секторов каждого ряда, причем это устройство содержит двунаправленную систему с кулисой для телескопического развертывания и убирания упомянутых секторов, из неподвижного сектора или внутрь неподвижного сектора или на неподвижный сектор.

Согласно предпочтительному примеру выполнения, двунаправленная приводная система содержит шестерни и сегменты зубчатой рейки, приводимые в движение одним электрическим двигателем, при этом двунаправленная система выполнена с возможностью зацепления шестерни по меньшей мере с одной зубчатой рейкой концевого сектора, затем, последовательно, зацепления шестерен с зубчатыми рейками каждого промежуточного сектора, от одного к другому, от неподвижного сектора в случае развертывания обтекателя гондолы или до неподвижного сектора в случае убирания обтекателя гондолы.

Предпочтительно секторы содержат по меньшей мере один сегмент кулисы, имеющий поперечное сечение U-образной формы.

Таким образом, они могут развертываться в окружном направлении, обеспечивая хорошее развертывание обтекателя гондолы тоже в окружном направлении.

Объектом настоящего изобретения является также способ управления обтекателем гондолы заявленной движительной системы для летательного аппарата из открытого, соответственно закрытого положения обтекателя упомянутой гондолы. отличающийся тем, что убирающиеся секторы телескопически развертываются, соответственно заходят друг в друга в окружном направлении относительно оси вращения ротора, из упомянутого по меньшей мере одного неподвижного сектора или внутрь него или на него.

Согласно примеру осуществления заявленного способа управления, развертывание обтекателя гондолы из положения открывания обтекателя гондолы содержит следующие этапы:

- обнаруживают заранее определенное условие полета для автоматического управления или ручного управления закрыванием обтекателя гондолы;

- передают запрос на развертывание секторов в блок контроля и управления;

- подают команду на удлинение в двунаправленную приводную систему для развертывания обтекателя гондолы в окружном направлении вокруг ротора от неподвижного сектора или каждого неподвижного сектора;

- блокируют обтекатель гондолы в развернутом положении при помощи средств блокировки концевого сектора или каждого концевого сектора;

- обнаруживают условия активной блокировки в развернутом положении и оповещают о них пользователя.

Предпочтительно заранее определенным условием автоматического управления закрыванием обтекателя гондолы является фаза в режиме висения летательного аппарата или скорость движения летательного аппарата, меньшая или равная 180 км/час.

Согласно другому примеру осуществления заявленного способа управления, убирание обтекателя гондолы из положения закрывания обтекателя гондолы содержит следующие этапы:

- обнаруживают заранее определенное условие полета для автоматического управления или ручного управления открыванием обтекателя гондолы;

- передают запрос на убирание секторов в блок контроля и управления;

- подают команду на укорачивание в двунаправленную приводную систему для убирания обтекателя гондолы в окружном направлении вокруг ротора вплоть до полного захождения друг в друга секторов в неподвижный сектор или каждый неподвижный сектор;

- блокируют обтекатель гондолы в убранном положении;

- обнаруживают условия активной блокировки в убранном положении и оповещают о них пользователя.

Предпочтительно заранее определенным условием автоматического управления открыванием обтекателя гондолы является скорость движения летательного аппарата, превышающая 180 км/час.

Как было указано выше, переход движительной системы к конфигурации с открытым ротором или с капотированным ротором происходит просто, быстро и безопасно.

Наконец, объектом настоящего изобретения является летательный аппарат, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере одну движительную систему, имеющую любой из вышеупомянутых признаков, при этом движительная система установлена с возможностью поворота на летательном аппарате при помощи поворотного вала, вынесенного или сквозного относительно ротора.

Таким образом, летательный аппарат может легко переходить из классического режима к режиму вертикального взлета или посадки, легко адаптируясь к окружающей среде, в которой он должен перемещаться.

Краткое описание фигур

Другие признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематичный вид в перспективе первого примера выполнения заявленной движительной системы с показом гондолы с обтекателем в развернутом положении, при этом движительная система находится в горизонтальном положении.

Фиг. 2 - вид, аналогичный фиг. 1, с показом движительной системы в вертикальном положении.

Фиг. 3 - вид, аналогичный фиг. 1, с показом обтекателя гондолы во время убирания.

Фиг. 4 - вид, аналогичный фиг. 1, где обтекатель гондолы почти полностью убран.

Фиг. 5 - схематичный вид летательного аппарата, оснащенного заявленными движительными системами, гондолы которых показаны с обтекателем в развернутом положении вокруг роторов.

Фиг. 6 - вид, аналогичный фиг. 5, где некоторые гондолы показаны с их обтекателем в убранном положении, а другие показаны с их обтекателем в развернутом положении.

Фиг. 7 - схематичный вид в перспективе второго примера выполнения заявленной движительной системы с показом гондолы с обтекателем в развернутом положении, при этом движительная система находится в горизонтальном положении.

Фиг. 8 - вид, аналогичный фиг. 7, где обтекатель гондолы почти полностью убран.

Фиг. 9а - схематичный вид с показом посадки друг в друга двух смежных секторов обтекателя гондолы.

Фиг. 9b - детальный вид в разрезе без соблюдения размеров с показом приводных буртиков двух смежных секторов обтекателя гондолы.

Фиг. 10 - схематичный детальный вид примера выполнения концевого сектора.

Фиг. 11 - схематичный детальный вид набора секторов обтекателя гондолы и их приводной системы в соответствии с изобретением.

Фиг. 12 - вид в перспективе набора сегментов кулисы заявленной приводной системы в развернутом положении.

Фиг. 13 - частичный детальный вид в разрезе спереди с показом сегментов кулисы заявленной приводной системы в убранном положении.

Фиг. 14 - детальный вид системы шестерен с выборкой зазора приводной системы, показанной на фиг. 11.

Фиг. 15 - детальный вид устройства выборки смещения зубьев системы шестерен/зубчатой рейки в соответствии с изобретением.

Подробное описание

В настоящей заявке термины «дистальный» и «проксимальный» использованы для обозначения положения секторов каждого ряда по отношению к неподвижному сектору этого ряда. Термины «внутренний» и «наружный» использованы для обозначения составных элементов каждого сектора.

Как правило, движительная система включает в себя:

- гондолу;

- двигатель и его систему управления и контроля;

- и, в случае тяги от воздушного винта или ротора, воздушный винт или ротор(ы).

Гондола является элементом, позволяющим встроить двигатель в летательный аппарат, и она содержит:

- обтекатели (позволяющие закрыть двигатель, капотировать роторы, улавливать воздух в виде потока во время работы летательного аппарата, создавать эффект тяги, производить реверс тяги на турбореактивных двигателях, …);

- оборудование, устанавливаемое на двигателе (такое как обшивка двигателя, объединяющая электрические, гидравлические, пневматические сети, известные под сокращением EBU от английского Engine Build-up Unit); и

- системы крепления на летательном аппарате.

На фиг. 1-4 в упрощенном виде представлен первый вариант выполнения движительной системы 100 для летательного аппарата в соответствии с изобретением.

Движительная система 100 содержит в данном случае по меньшей мере один ротор 110 и обтекатель 120 гондолы, расположенный вокруг упомянутого по меньшей мере одного ротора 110. Движительная система 100 может быть установлена на летательном аппарате 1 неподвижно. Движительная система 100 может быть также установлена на поворотному валу 10, вынесенном относительно оси вращения Х ротора 110. Поворотный вал 10 закреплен при помощи любого средства на движительной системе 100, с одной стороны, и на летательном аппарате 1, с другой стороны, и обеспечивает ориентацию движительной системы 100 на летательном аппарате 1, обеспечивая поворот движительной системы 100 вокруг продольной оси L1 поворотного вала 10 в направлении стрелки F при помощи известных приводов между горизонтальным положением, показанным на фиг. 1, и вертикальным положением, показанным на фиг. 2. Этот поворот позволяет летательному аппарату 1 переходить из классического режима, как для самолета, к режиму ВВП или вертолета.

Ротор 110 движительной системы 100 соединен с летательным аппаратом 1 при помощи стойки 111, на которой установлен двигатель 112, например, электрический двигатель, приводящий во вращение ротор 110 через силовой вал, что само по себе известно. Согласно не ограничительному представленному примеру, каждый ротор 110 содержит две лопасти 113.

Обтекатель 120 гондолы разбит на множество секторов. Согласно примеру, представленному на фиг. 1-4, обтекатель 120 гондолы разбит на восемь секторов, поделенных на два ряда, при этом секторы, относящиеся к первому ряду, обозначены буквой “a”, и секторы, относящиеся к второму ряду, обозначены буквой “b”.

Так, обтекатель 120 гондолы содержит:

- два неподвижных сектора 130а, 130b;

- четыре промежуточных сектора 141а, 142а, 141b, 142b; и

- два концевых сектора 150а, 150b.

Секторы объединены, таким образом, в ряды, при этом первый ряд содержит неподвижный сектор 130а, два промежуточных сектора 141а, 142а и концевой сектор 150а, и второй ряд содержит неподвижный сектор 130b, два промежуточных сектора 141b, 142b и концевой сектор 150b. Первый ряд и второй ряд выполнены с возможностью взаимодействовать друг с другом таким образом, чтобы образовать обтекатель 120 гондолы.

Обтекатель 120 гондолы движительной системы 100 может быть установлен непосредственно на секции крыла или фюзеляжа летательного аппарата 1 или на поворотном валу 10 через неподвижные секторы 130а, 130b.

Промежуточные секторы и концевые секторы являются убирающимися в окружном направлении относительно оси вращения Х ротора 110. В частности, согласно первому варианту выполнения, концевой сектор 150а может телескопически убираться внутрь дистального промежуточного сектора 142а, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь проксимального промежуточного сектора 141а, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь неподвижного сектора 130а. Точно так же, концевой сектор 150b может телескопически убираться внутрь дистального промежуточного сектора 142b, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь проксимального промежуточного сектора 141b, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь неподвижного сектора 130b.

Согласно другому (не показанному) примеру выполнения, секторы могут убираться друг на друга и на неподвижный сектор. Иначе говоря, концевой сектор 150а может телескопически убираться на дистальный промежуточный сектор 142а, который, в свою очередь, может телескопически убираться на проксимальный промежуточный сектор 141а, который, в свою очередь, может телескопически убираться на неподвижный сектор 130а. Точно так же, концевой сектор 150b может телескопически убираться на дистальный промежуточный сектор 142b, который, в свою очередь, может телескопически убираться на проксимальный промежуточный сектор 141b, который, в свою очередь, может телескопически убираться на неподвижный сектор 130b.

В дальнейшем тексте настоящей заявки убирание представлено (со ссылками на чертежи) согласно варианту выполнения, в котором убирающиеся секторы выполнены с возможностью телескопического убирания друг в друга от наиболее дистального к наиболее проксимальному, затем в неподвижный сектор, хотя этот пример и не является ограничительным.

Можно предусмотреть только один неподвижный сектор 130ab, общий для рядов “a” и “b”, вместо двух неподвижных секторов 130а и 130b, и в этом случае обтекатель 120 гондолы будет разбит на семь секторов.

Таким образом, обтекатель 120 гондолы может переходить из полностью развернутого положения вокруг ротора, показанного на фиг. 1 и 2, в полностью убранное положение, показанное на фиг.4, и в этом случае ротор 110 можно приравнять к открытому ротору. Действительно, в этом примере сумма угловых размеров неподвижных секторов 130а, 130b вокруг оси Х вращения ротора 110 меньше или равна 90°, поэтому в убранном положении обтекателя 120 гондолы ротор 110 движительной системы 100 подобен открытому ротору.

На фиг. 5 и 6 показан летательный аппарат 1, содержащий четыре движительные системы 100 с двойными роторами 110 противоположного вращения. На фиг. 5 все движительные системы 100 показаны с обтекателем 120 гондолы, полностью развернутым вокруг роторов 110. На фиг. 6 две движительные системы 100 показаны с обтекателями 120 гондолы, полностью развернутыми вокруг их соответствующих роторов 110, тогда как две другие движительные системы 100 показаны с обтекателем 120 гондолы, убирающиеся секторы которых полностью убраны внутрь неподвижных секторов 130аb.

В данном случае летательный аппарат 1 показан в классическом режиме, то есть в режиме поступательного полета или в режиме «самолета». Однако поворотный вал 10 позволяет летательному аппарату 1 переходить в режим ВВП (режим вертикального полета), обеспечивая подъемную силу летательного аппарата.

В представленных примерах некоторые из движительных систем 100 установлены на верхней поверхности крыльев летательного аппарата 1. Вместе с тем, эти движительные системы 100 могут быть установлены также на внутренней поверхности крыльев летательного аппарата.

На фиг. 7 и 8 представлен второй вариант выполнения движительной системы 200 для летательного аппарата в соответствии с изобретением.

Аналогично первому варианту выполнения, движительная система 200 содержит в данном случае по меньшей мере один ротор 210 и обтекатель 220 гондолы, расположенный вокруг упомянутого по меньшей мере одного ротора 210. Движительная система 200 может быть установлена на летательном аппарате неподвижно. Движительная система 200 может быть также установлена на поворотному валу 20, проходящем через ротор 210 перпендикулярно относительно оси вращения Х ротора 210. Поворотный вал 20 закреплен при помощи любого средства на движительной системе 200, с одной стороны, и на летательном аппарате 1, с другой стороны, и обеспечивает ориентацию движительной системы 200 на летательном аппарате 1, обеспечивая поворот движительной системы 200 вокруг продольной оси L2 поворотного вала 20 в направлении стрелки F при помощи известных приводов между горизонтальным положением, показанным на фиг. 7 или 8, и вертикальным положением (не показано). Этот поворот позволяет летательному аппарату переходить из классического режима, как для самолета, к режиму ВВП или вертолета.

Ротор 210 движительной системы 200 соединен с летательным аппаратом при помощи стойки 211, на которой установлен двигатель 212, например, электрический двигатель, приводящий во вращение ротор 210 через силовой вал, что само по себе известно. Согласно представленному варианту выполнения, стойка 211 ротора 210 совпадает с поворотным валом 20. Согласно представленному не ограничительному примеру, каждый ротор 210 содержит две лопасти 213.

Обтекатель 220 гондолы разбит на множество секторов. Согласно примеру, представленному на фиг. 7 и 8, обтекатель 220 гондолы разбит на десять секторов, поделенных на четыре ряда, которые обозначены буквами “a”, “b”, “c” и “d”.

Так, обтекатель 220 гондолы содержит:

- два неподвижных сектора 230ad, 230bc;

- четыре промежуточных сектора 240а, 240b, 240c и 240d; и

- четыре концевых сектора 250а, 250b, 250c и 250d.

Секторы объединены в ряды, при этом первый ряд содержит участок неподвижного сектора 230ad, промежуточный сектор 240а и концевой сектор 250а; второй ряд содержит участок неподвижного сектора 230bc, промежуточный сектор 240b и концевой сектор 250b; третий ряд содержит участок неподвижного сектора 230bc, промежуточный сектор 240с и концевой сектор 250с, и четвертый ряд содержит участок неподвижного сектора 230ad, промежуточный сектор 240d и концевой сектор 250d. Четыре ряда выполнены с возможностью взаимодействовать парами, образуя обтекатель 220 гондолы.

В этом варианте выполнения неподвижный сектор 230ad является общим для рядов секторов “a” и “d”, и неподвижный сектор 230bc является общим для рядов секторов “b” и “c”. Можно предусмотреть, чтобы каждый ряд имел собственный неподвижный сектор, и этом в этом случае обтекатель 220 гондолы будет разбит на двенадцать секторов.

Обтекатель 220 гондолы движительной системы 200 может быть установлен непосредственно на секции крыла или фюзеляжа летательного аппарата или на поворотном валу 20 через свои неподвижные секторы 230ad, 230bc.

Промежуточные секторы и концевые секторы могут убираться в окружном направлении относительно оси вращения Х ротора 210. В частности, согласно первому не ограничительному варианту выполнения, концевой сектор 250а может телескопически убираться внутрь промежуточного сектора 240а, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь неподвижного сектора 230ad. Точно так же, концевой сектор 250b может телескопически убираться внутрь промежуточного сектора 240b, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь неподвижного сектора 230bc; концевой сектор 250c может телескопически убираться внутрь промежуточного сектора 240c, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь неподвижного сектора 230bc; и концевой сектор 250d может телескопически убираться внутрь промежуточного сектора 240d, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь неподвижного сектора 230ad.

Как было указано выше, можно предусмотреть другой вариант выполнения, не показанный на фигурах, в котором убирающиеся секторы 240а и 250d-240d, соответственно 250b-240b и 250с-240с телескопически убираются на неподвижные секторы 230ad, соответственно 230bc.

Таким образом, обтекатель 220 гондолы может переходить из полностью развернутого положения вокруг ротора, показанного на фиг. 7, в полностью убранное положение, показанное на фиг. 8, и в этом случае ротор 210 можно приравнять к открытому ротору. Действительно, в этом примере сумма угловых размеров неподвижных секторов 230ad, 230bc вокруг оси Х вращения ротора 210 меньше или равна 90°, поэтому в убранном положении обтекателя 220 гондолы ротор 210 движительной системы 200 подобен открытому ротору.

Для облегчения понимания в дальнейшем тексте настоящей заявки, общем для двух вышеупомянутых вариантов выполнения, неподвижные секторы будут обозначаться позицией 30, промежуточные секторы будут обозначаться позицией 40, и концевые секторы будут обозначаться позицией 50.

Число секторов, образующих обтекатель 120, 220 гондолы, можно выбирать в зависимости от аэродинамических и механических требований.

На фиг. 9а, 9b и 10 показаны убирающиеся секторы. В частности, на фиг. 2а показаны два промежуточных сектора 40а, 40b, фиг. 9b представляет собой детальный вид фиг. 9а, а на фиг.10 показан концевой сектор 50.

Как было указано выше, фигуры иллюстрируют вариант выполнения, в котором убирающиеся секторы 50, 40а, 40с выполнены с возможностью убираться друг в друга от наиболее дистального к наиболее проксимальному и в неподвижный сектор 30. Однако приведенные выше признаки можно адаптировать для варианта выполнения, в котором убирающиеся секторы выполнены с возможностью убираться друг на друга от наиболее дистального к наиболее проксимальному и на неподвижный сектор.

Промежуточные 40а, 40b и концевой 50 убирающиеся секторы, а также неподвижный сектор 30 имеют общую трубчатую форму (то есть имеют внутреннюю полость), имеющую главную продольную ось и поперечные сечения.

Секторы 30, 40а, 40b и 50 имеют, каждый, поперечные размеры, которые уменьшаются от так называемого проксимального окружного конца 30’, 40a’, 40b’, 50’ к противоположному так называемому дистальному окружному концу 30”, 40a”, 40b”, 50”. Иначе говоря, сечение проксимального окружного конца 30”, 40a”, 40b”, 50” секторов 30, 40а, 40b, 50 имеет более значительные размеры, чем сечение дистального окружного конца 30’, 40a’, 40b’, 50’ секторов 30, 40а, 40b, 50, что придает им форму усеченного конуса, позволяющую им легко заходить друг в друга в убранном положении. Соответственно, в варианте выполнения, в котором убирающиеся секторы заходят друг на друга и на неподвижный сектор, секторы имеют, каждый, поперечные размеры, которые уменьшаются от так называемого дистального окружного конца к противоположному так называемому проксимальному окружному концу, что придает им форму усеченного конуса, позволяющую им легко заходить друг на друга в убранном положении.

Для обеспечения такой посадки каждый сектор имеет размеры, меньшие размеров сектора, в который он должен заходить. Соответственно, каждый сектор имеет, размеры, превышающие размеры сектора, на который он должен быть посажен. Например, согласно первому варианту выполнения дистальный промежуточный сектор 40b имеет размеры, меньшие размеров проксимального промежуточного сектора 40а. Все убирающиеся секторы 40а, 40b, 50 предназначены для захождения в неподвижный сектор 30, и, следовательно, этот неподвижный сектор 30 имеет наибольшие размеры, чтобы содержать все другие секторы в убранном положении. Следовательно, концевой сектор 50 является сектором, который имеет наименьшие размеры.

Форма секторов 30, 40а, 40b и 50 в виде усеченного конуса обеспечивает их телескопически следовать друг за другом во время их развертывания или их убирания. Термин «телескопический» означает, что каждый дистальный сектор заходит, соответственно развертывается, в смежный проксимальный сектор, соответственно из смежного проксимального сектора посредством скольжения дистального сектора в проксимальный сектор, соответственно посредством скольжения дистального сектора из проксимального сектора.

Окружные концы каждого сектора имеют буртик (фиг. 9b), обеспечивающий соединение двух смежных секторов между собой во время операций развертывания или убирания обтекателя 120, 220 гондолы. Например, промежуточный сектор 40а содержит на своей внутренней поверхности на уровне своего дистального окружного конца 40а” кольцевой буртик 41а, а промежуточный сектор 40b содержит на своей внутренней поверхности на уровне своего проксимального окружного конца 40b’ кольцевой буртик 41b, при этом буртик 41а сектора 40а выполнен с возможностью взаимодействовать с буртиком 41b сектора 40b для обеспечения соединения двух секторов 40а, 40b между собой во время операций развертывания или убирания обтекателя 120, 220 гондолы. Это соединение можно осуществлять при помощи любого другого соответствующего средства.

Убирающиеся секторы 40а, 40b, 50 выполнены с возможностью срабатывания их развертывания или их убирания автоматически в соответствии с условиями полета летательного аппарата 1 или при помощи специального действия пользователя по команде, что будет описано ниже.

Форма усеченного конуса секторов 30, 40а, 40b и 50 обеспечивает также герметичность между двумя смежными секторами.

Предпочтительно секторы 30, 40а, 40b и 50 имеют аэродинамический профиль, адаптированный для прохождения воздушного потока во время работы движительной системы 100, 200.

Поскольку секторы 30, 40а, 40b и 50 образуют угловой участок обтекателя 120, 220 гондолы кольцевой формы, то они тоже имеют изогнутую форму.

Секторы 30, 40а, 40b и 50 выполнены из конструктивного материала достаточной прочности, например, такого как алюминиевый сплав или композиционный материал с углеродными волокнами. Предпочтительно структура, образующая секторы 30, 40а, 40b и 50, может иметь также свойства поглощения акустических излучений, чтобы уменьшить шум ротора 110, 210 при развернутом обтекателе 120, 220 гондолы.

На своем дистальном конце концевой сектор 50 имеет площадку 51, выполненную с возможностью опираться на площадку концевого сектора другого ряда секторов, чтобы обеспечивать контакт двух рядов секторов во время развертывания обтекателя 120, 220 гондолы. Чтобы направлять концевые секторы 50 двух рядов во время их вхождения в контакт в конце развертывания, каждый концевой сектор 50 может также содержать устройство 52 конечного направления. Например, это устройство 52 конечного направления может содержать штифт, расположенный на концевом секторе 50 одного из рядов и выполненный с возможностью взаимодействовать с вырезом, выполненным на концевом секторе 50 другого из рядов.

Концевой сектор 50 первого ряда секторов содержит также средства 53 блокировки, выполненные с возможностью взаимодействовать с комплементарными средствами блокировки, которыми оснащен концевой сектор второго ряда секторов, например, такие как электрически управляемая электромагнитная защелка для стопорения обтекателя гондолы в закрытом положении, а также для улучшения герметичности и аэродинамики обтекателя 120, 220 гондолы.

Однако этот вариант выполнения предполагает присутствие проводов внутри обтекателя 120, 220 гондолы, для которых необходимо предусмотреть системы наматывания или разматывания одновременно с движениями развертывания и убирания обтекателя 120, 220 гондолы или предусмотреть набор электрических дорожек, выполняемый непосредственно в составных элементах обтекателя 120, 220 гондолы (например, в зубчатых рейках, которые будет описаны ниже).

Таким образом, другим предпочтительным примером выполнения средств 53 блокировки является механическая защелка, при котором приложение первого нажатия обеспечивает блокировку, а второе нажатие обеспечивает разблокировку.

Из очевидных соображений безопасности необходимо обеспечивать хорошую блокировку обтекателя 120, 220 гондолы в развернутом положении. Таким образом, движительная система 100, 200 может содержать устройство контроля блокировки в развернутом положении обтекателя 120, 220 гондолы, например, такое как аналоговый переключатель. Это устройство контроля предпочтительно может быть выполнено с возможностью оповещения пользователя или вычислительного устройства об активной блокировке обтекателя 120, 220 гондолы в развернутом положении. Точно так же, если аналоговый переключатель обнаруживает плохую блокировку обтекателя 120, 220 гондолы в развернутом положении пользователю летательного аппарата может быть передан тревожный сигнал (например, при помощи звукового или светового сигнала), например, на панель приборов кабины летательного аппарата.

Для улучшения герметичности обтекателя гондолы и, в частности, герметичности между двумя смежными секторами, по меньшей мере некоторые из этих секторов 30, 40а, 40b и 50 оснащены также средствами уплотнения (не показаны), например, на уровне их окружных концов.

Эти средства уплотнения представляют собой, например, щеточные прокладки, расположенные на наружной поверхности каждого сектора 30, 40а, 40b и 50 на уровне их окружных концов и выполненные с возможностью взаимодействовать с внутренней поверхностью каждого сектора 30, 40а, 40b и 50, которая оказывается напротив эти щеточных прокладок во время развертывания или убирания обтекателя 120, 220 гондолы. Это решение является предпочтительным, так как в дополнение к обеспечению герметичности со смежным сектором или смежными секторами эти щеточные прокладки не мешают подаче горячего воздуха во внутреннюю полость трубчатых секторов 30, 40а, 40b и 50 для борьбы с их обледенением, в случае необходимости.

Герметичность можно также обеспечивать при помощи любого другого средства или за счет точной подгонки секторов 30, 40а, 40b и 50, но это решение не является предпочтительным.

Для обеспечения телескопического развертывания секторов 30, 40а, 40b и 50 или их убирания посредством последовательной попарной посадки секторов 30, 40а, 40b и 50 друг в друга каждый ряд секторов 30, 40а, 40b и 50 оснащен приводным устройством, таким как двунаправленная приводная система 2 с кулисой типа домкрата с зубчатой рейкой. На фиг. 11-15 детально показана такая двунаправленная приводная система для обтекателя 120, 220, содержащего восемь секторов, распределенных в два ряда по четыре сектора 30, 40а, 40b, 50 в этом примере.

Двунаправленная приводная система 2 содержит множество шестерен 3а, 3b, 3с и множество сегментов 4а, 4b, 4с зубчатой рейки, соединенных соответственно с сегментами 6а, 6b, 6с кулисы.

Пары шестерня-зубчатая рейка приводятся в действие одним электрическим двигателем 5.

Как показано на фиг. 11 и 14, зубчатая рейка 4а концевого сектора 50 имеет простые зубья и предназначена для взаимодействия с единственной шестерней 3а. С другой стороны, зубчатая рейка 4b дистального промежуточного сектора 40а имеет двойные зубья и предназначена для взаимодействия с двумя шестернями 3b. Точно так же, зубчатая рейка 4с проксимального промежуточного сектора 40b имеет двойные зубья и предназначена для взаимодействия с двумя шестернями 3с.

Двунаправленная приводная система 2 выполнена с возможностью располагаться во внутренних полостях трубчатых секторов 30, 40а, 40b и 50. Сегмент 6а кулисы связан с концевым сектором 50. Сегмент 6b кулисы связан с дистальным концевым сектором 40а. Сегмент 6с кулисы связан с проксимальным концевым сектором 40b. Последний сегмент 6d кулисы связан с неподвижным сектором 30. Вместе с тем, несколько сегментов кулисы могут обслуживать один и тот же сектор.

Как показано на фиг. 11, сегменты 6а, 6b, 6c, 6d кулисы являются концентричными. Они имеют поперечное сечение U-образной формы и изогнуты таким образом, чтобы следовать изогнутой форме секторов 30, 40а, 40b и 50. Сегменты 6а, 6b, 6c, 6d кулисы рассчитаны по размерам и выполнены таким образом, чтобы попарно заходить друг в друга путем скольжения друг в друге.

Предпочтительно сегменты 6а, 6b, 6c, 6d кулисы могут быть рассчитаны по размерам таким образом, чтобы обеспечивать механическую прочность обтекателя 120, 220 во всех конфигурациях, когда на него действуют аэродинамические, гравитационные и динамические усилия.

Предпочтительно поверхности этих сегментов кулисы, перемещающиеся относительно друг друга, могут иметь самосмазывающееся покрытие, чтобы предупреждать риски заклинивания или чрезмерного износа.

Сегменты 4а, 4b, 4c, 4d зубчатой рейки рассчитаны по размерам и выполнены таким образом, чтобы попарно заходить друг в друга путем скольжения друг в друге, наподобие секторов 30, 40а, 40b и 50.

Двунаправленная система 2 рассчитана по размерам и выполнена таким образом, чтобы избегать любого контакта с роторами 110, 210 во время развертывания или убирания обтекателя 120, 220 гондолы.

Двунаправленная система 2 выполнена с возможностью приведения в действие шестерен 3a, 3b и 3с, соединенных во вращении с электрическим двигателем 5 через один и тот же вал. Шестерня 3а концевого сектора 50 зацепляется с сегментом 4а зубчатой рейки для перемещения соответствующего сегмента 6а кулисы, затем последовательно с шестернями каждого промежуточного сектора 40а, 40b от одной к другой, от наиболее дистальной к наиболее проксимальной от неподвижного сектора 30 в случае развертывания обтекателя 120, 220 гондолы или до неподвижного сектора 30 в случае убирания обтекателя 120, 220 гондолы. Иначе говоря, шестерня дистального промежуточного сектора 40b зацепляется с сегментом 4b зубчатой рейки для перемещения соответствующего сегмента 6b кулисы, затем шестерня 3с проксимального промежуточного сектора 40а зацепляется с сегментом 4с зубчатой рейки для перемещения соответствующего сегмента 6с кулисы.

Сегмент 6d кулисы, связанный с неподвижным сектором 30, но не соединяющийся ни с одной зубчатой рейкой, остается неподвижным.

Двунаправленная приводная система 2 содержит также средства 7b, 7c, 7d блокировки в развернутом положении сегментов 6а, 6b, 6c кулисы и, следовательно, убирающихся секторов 40а, 40b, 50. Эти средства блокировки включают в себя, например, механические средства, содержащие два элемента, выполненные с возможностью взаимодействовать (типа кулачка и защелки или штифта и выреза) и расположенные, в случае одного из элементов, на проксимальном конце сегментов 4а, 4b, 4с зубчатой рейки и в случае другого из элементов - на дистальном конце сегментов 6b, 6c, 6d кулисы, что позволяет механически соединять или разъединять сегменты зубчатой рейки, связанные со смежными секторами. Эти средства 7b, 7c, 7d блокировки могут быть средствами электромеханического типа.

Развертывание и убирание сегментов 6а, 6b, 6c, 6d кулисы и, следовательно, секторов 30, 40а, 40b, 50 происходит последовательно путем последовательной блокировки смежных сегментов при помощи устройств 7b, 7c, 7d блокировки.

Таким образом, во время развертывания секторов 30, 40а, 40b, 50 вокруг роторов 110, 220 электрический двигатель 5 вращается в первом направлении и приводит во вращение набор шестерен 3а, 3b, 3c. На первой стадии шестерня 3а зацепляется с зубьями сегмента 4а зубчатой рейки для перемещения соответствующего сегмента 6а кулисы за пределы сегмента 6b кулисы, пока сегмент 6а кулисы не соединится с сегментом 6b кулисы при помощи средства 7b блокировки. Затем шестерни 3b зацепляются с зубьями сегмента 4b зубчатой рейки для перемещения соединенных сегментов 6а и 6b кулисы и, в частности, перемещают сегмент 6b кулисы за пределы сегмента 6с кулисы, пока сегмент 6b кулисы не соединится с сегментом 6с кулисы при помощи средства 7с блокировки. Наконец, шестерни 3с зацепляются с зубьями сегмента 4с зубчатой рейки для перемещения соединенных сегментов 6а, 6b и 6с кулисы и, в частности, перемещают сегмент 6с кулисы за пределы сегмента 6d кулисы, пока сегмент 6c кулисы не соединится с сегментом 6d кулисы при помощи средства 7d блокировки.

Точно так же, во время убирания секторов 30, 40а, 40b, 50 вокруг роторов 110, 210, электрический двигатель 5 вращается во втором направлении, противоположном к первому направлению, и приводит во вращение набор шестерен 3а, 3b, 3c. На первой стадии средство 7d блокировки разблокируют, и шестерни 3с зацепляются с зубьями сегмента 4с зубчатой рейки для перемещения сегментов 6а, 6b и 6с кулис, соединенных средствами 7b и 7с блокировки, пока сегмент 6с кулисы не зайдет в сегмент 6d кулисы. Затем разблокируют средство 7с блокировки, и шестерни 3b зацепляются с зубьями сегмента 4b кулисы для перемещения сегментов 6а и 6b кулис, соединенных средством 7b блокировки, пока сегмент 6b кулисы не зайдет в сегмент 6с кулисы. Наконец, разблокируют средство 7b блокировки, и шестерня 3а зацепляется с зубьями сегмента 4а зубчатой рейки для перемещения сегмента 6а кулисы, пока сегмент 6а кулисы не зайдет в сегмент 6b кулисы.

Шестерни 3а, 3b, 3с предпочтительно могут содержать известную систему 8 выборки смещения зубьев, что позволяет предусмотреть только один вал вращения для всех шестерен 3а, 3b и 3с. Например, система 8 выборки смещения зубьев содержит шплинты, заходящие в положении упора в пазы, выполненные в шестернях 3а, 3b и 3с.

Развертывание и убирание секторов вокруг роторов 110, 210 можно также осуществлять при помощи других способов, например, при помощи специальных пневматических систем.

Так, развертывание обтекателя 120, 220 гондолы движительной системы 100, 200 из положения открывания обтекателя 120, 220 гондолы (иначе говоря, когда убирающиеся секторы 40а, 40b и 50 обтекателя 120, 220 гондолы полностью находятся в неподвижных секторах 30) может происходить либо по ручной команде, либо автоматически при обнаружении заранее определенного условия полета, требующего перехода движительной системы 100, 200 из конфигурации с открытыми роторами в конфигурацию с капотированными роторами. Действительно, если необходимо уменьшить звуковое воздействие, поскольку летательный аппарат 1 летит над заселенными зонами, или если окружающая среда содержит препятствия, которые могут быть опасными для роторов, пользователь может вручную активировать развертывание обтекателя 120, 220 гондолы. В автоматическом режиме развертывание обтекателя 120, 220 гондолы может сработать, если обнаружена фаза в режиме висения, иначе говоря, если летательный аппарат 1 находится неподвижно в воздухе под действием подъемной силы без опоры и поддержки, или если обнаружена низкая скорость движения летательного аппарата 1, то есть когда следует отдать предпочтение тяге обтекателя гондолы. Закрывание обтекателя 120, 220 гондолы может произойти автоматически, если скорость движения летательного аппарата 1 ниже или равна 180 км/ч.

Таким образом, когда подают такую ручную команду или когда обнаруживается такое условие, направляется запрос на развертывание секторов 40а, 40b и 50 в блок контроля и управления, который управляет удлинением двунаправленной приводной системы 2, чтобы развернуть обтекатель 120, 220 гондолы.

Пары шестерни-зубчатые рейки 4а-4а, 4b-4b и 3с-4с приводятся в действие, как было указано выше.

Следовательно, секторы 40а, 40b, 50 развертываются в окружном направлении вокруг ротора 110, 210 (в направлении стрелок F1 на фиг. 1-4 и 7 и 8) от концевого сектора 50, который скользит за пределы дистального промежуточного сектора 40а, затем дистальный промежуточный сектор 40а перемещается скольжением из проксимального промежуточного сектора 40b, и, наконец, проксимальный промежуточный сектор 40b перемещается скольжением из неподвижного сектора 30.

Убирающиеся секторы развертываются таким образом до контакта концевых секторов 50 каждого ряда секторов, которые выполнены с возможностью попарного взаимодействия. В конце хода развертывания направляющие средства 52 концевых секторов 50 направляют последние для приведения их соответствующих площадок 51 друг против друга. Затем приводят в действие средства 53 блокировки каждого концевого сектора 50, чтобы заблокировать обтекатель 120, 220 гондолы в положении закрывания. При этом ротор 110, 210 становится капотированным ротором.

Точно так же, убирание обтекателя 120, 220 гондолы движительной системы 100, 200 из положения закрывания обтекателя 120, 220 гондолы (иначе говоря, когда обтекатель гондолы полностью развернут вокруг ротора 110, 210) может происходить либо поручной команде, либо автоматически при обнаружении заранее определенного условия полета, требующего перехода движительной системы 100, 200 из конфигурации с капотированными роторами в конфигурацию с открытыми роторами, например, когда обнаруживается высокая скорость движения летательного аппарата 1, то есть предпочтение должно отдаваться тяговому КПД. Согласно примеру выполнения, убирание или открывание обтекателя 120, 220 гондолы может происходить в автоматическом режиме, если скорость движения летательного аппарата 1 превышает 180 км/ч.

Таким образом, при обнаружении такой ручной команды или такого условия происходит разблокировка средств 53 блокировки концевых секторов 50 для обеспечения разъединения рядов секторов, которые до этого были связаны своим соответствующим концевым сектором 50. Направляется запрос на убирание секторов 40а, 40b и 50 в блок контроля и управления, который подает команду на укорачивание двунаправленной приводной системы 2, чтобы убрать обтекатель 120, 220 гондолы.

Пары шестерни-зубчатые рейки 4а-4а, 4b-4b и 3с-4с приводятся в действие, как было указано выше.

Следовательно, секторы 40а, 40b, 50 убираются в окружном направлении вокруг ротора 110, 210 (в направлении стрелок F2 на фиг. 1-4 и 7 и 8), начиная с концевого сектора 50, который заходит в дистальный промежуточный сектор 40а, затем дистальный промежуточный сектор 40а заходит в проксимальный промежуточный сектор 40b, и, наконец, проксимальный промежуточный сектор 40b заходит в неподвижный сектор 30.

Когда все убирающиеся секторы 40а, 40b и 50 ряда заходят друг в друга и в неподвижный сектор 30 этого ряда, ротор 110, 210 можно уподобить открытому ротору.

Заявленная движительная система 100, 200 содержит также средства блокировки в положении открывания обтекателя 120, 220 гондолы, иначе говоря, когда все убирающиеся секторы 40а, 40b и 50 ряда заходит друг с друга и в неподвижный сектор 30 этого ряда. Эти средства представляют собой, например, комплементарные механические средства, находящиеся на неподвижном секторе 30 и на концевом секторе 50, причем эти комплементарные средства выполнены с возможностью соединения концевого сектора 50 с неподвижным сектором 30 и, следовательно, всех промежуточных секторов. Другим решением блокировки секторов в убранном положении может быть блокировка вращения электрического двигателя 5.

В данном случае, из тех же очевидных соображений безопасности необходимо иметь возможность убедиться в хорошей блокировке обтекателя 120, 220 гондолы в убранном положении. Поэтому движительную систему 100, 200 предпочтительно можно оснастить устройством контроля, таким как аналоговый переключатель, выполненный с возможностью оповещения пользователя или вычислительного устройства об активной блокировке обтекателя 120, 220 гондолы в убранном положении. Точно так же, если аналоговый переключатель обнаруживает плохую блокировку обтекателя 120, 220 гондолы в убранном положении, пользователю летательного аппарата может быть передан тревожный сигнал (например, при помощи звукового или светового сигнала), например, на панели приборов кабины летательного аппарата.

Таким образом, заявленная движительная система 100, 200 позволяет просто и быстро, в зависимости от потребностей летательного аппарата 1, использовать либо капотированные роторы, либо открытые роторы. Когда обтекатель 120, 220 гондолы полностью развернут вокруг роторов 110, 210, получают полное капотирование ротора. Таким образом, обтекатель 120, 220 гондолы заявленной движительной системы 100, 200 может за счет своей формы, своей конструкции и материалов, из которых он изготовлен, действовать как акустический экран от шума, производимого вращением роторов 110, 210, гарантируя лучшее ослабление акустических излучений, а также обеспечивать повышенную безопасность роторов по отношению к возможным препятствиям и одновременно использовать эффект тяги обтекателя гондолы во время режима висения или полета на низкой скорости. Когда обтекатель 120, 220 гондолы убран в неподвижные секторы, то практически устраняется лобовое сопротивление от присутствия возможного обтекателя гондолы, и намного улучшается тяговый КПД на низкой скорости движения, при этом роторы 110, 210 являются открытыми.

Таким образом, преимуществом заявленного летательного аппарата является то, что, в зависимости от потребностей, он может иметь капотированные роторы или открытые роторы.

Изобретение относится к летательным аппаратам. Движительная система (100) для летательного аппарата содержит ротор (110) и обтекатель гондолы, расположенный вокруг ротора (110). Обтекатель гондолы разбит на секторы и содержит неподвижный сектор (130а, 130b) и секторы (141a, 141b), убирающиеся в окружном (F1, F2) направлении относительно оси вращения (X) ротора (110). Убирающиеся секторы содержат первый ряд секторов (141a, 142a), телескопически убирающихся внутрь или на упомянутый неподвижный сектор (130a), второй ряд секторов (141b, 142b), телескопически убирающихся внутрь или на неподвижный сектор (130а, 130b). Упомянутый неподвижный сектор (130а, 130b) имеет угловой размер вокруг упомянутой оси (X), меньший или равный 90°. Достигается улучшение аэродинамических и акустических характеристик летательных аппаратов. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Движительная система (100, 200) для летательного аппарата, содержащая по меньшей мере один ротор (110, 210) и гондолу, имеющую обтекатель (120, 220), расположенный вокруг упомянутого по меньшей мере одного ротора (110, 210), причем этот обтекатель (120, 220) гондолы разбит на секторы и содержит по меньшей мере один неподвижный сектор (30, 130а, 130b, 130ab, 230ad, 230bc) и секторы (40a, 40b, 50, 141a, 141b, 142a, 142b, 150a, 150b, 240a, 240b, 240c, 240d, 250a, 250b, 250c, 250d), убирающиеся в окружном направлении (F1, F2) относительно оси вращения (X) ротора (110, 210), причем убирающиеся секторы (141a, 141b, 142a, 142b, 150a, 150b, 240a, 240b, 240c, 240d, 250a, 250b, 250c, 250d) содержат по меньшей мере один первый ряд секторов (141a, 142a, 150a; 240a, 250a; 240d, 250d), телескопически убирающихся внутрь или на упомянутый по меньшей мере один неподвижный сектор (130a; 130ab; 230ad), и отличающаяся тем, что упомянутые убирающиеся секторы (141a, 141b, 142a, 142b, 150a, 150b, 240a, 240b, 240c, 240d, 250a, 250b, 250c, 250d) содержат также по меньшей мере один второй ряд секторов (141b, 142b, 150b; 240b, 250b; 240с, 250с), телескопически убирающихся внутрь или на упомянутый по меньшей мере один неподвижный сектор (130b; 130ab; 230bc), при этом упомянутый по меньшей мере один неподвижный сектор (30, 130а, 130b, 130ab, 230ad, 230bc) имеет угловой размер вокруг упомянутой оси (X), меньший или равный 90°.

2. Движительная система (100, 200) по предыдущему пункту, в которой убирающиеся секторы (141a, 142a, 150a; 240a, 250a; 240d, 250d) первого ряда секторов являются телескопически убирающимися один внутрь другого и внутрь упомянутого по меньшей мере одного неподвижного сектора (130a; 130ab; 230ad), и убирающиеся секторы (141b, 142b, 150b; 240b, 250b; 240с, 250с) второго ряда секторов являются телескопически убирающимися один внутрь другого и внутрь упомянутого по меньшей мере одного неподвижного сектора (130b; 130ab; 230bc).

3. Движительная система (100, 200) по одному из предыдущих пунктов, в которой убирающиеся секторы (40а, 40b, 50) выполнены с возможностью срабатывания своего убирания либо автоматически в зависимости от заранее определенных условий полета летательного аппарата (1), либо по специальной команде пользователя.

4. Движительная система (100, 200) по предыдущему пункту, в которой убирающиеся секторы (141a, 141b, 142a, 142b, 150a, 150b, 240a, 240b, 240c, 240d, 250a, 250b, 250c, 250d) имеют общую трубчатую форму и имеют, каждый, поперечные размеры, которые уменьшаются от одного окружного конца к противоположному окружному концу.

5. Движительная система (100, 200) по любому из предыдущих пунктов, в которой каждый из рядов секторов содержит:

- концевой сектор (50; 150a, 150b; 250a, 250b, 250c, 250d) и

- по меньшей мере один промежуточный сектор (40a, 40b; 141a, 141b, 142a, 142b; 240a, 240b, 240c, 240d);

при этом концевой сектор (50; 150a, 150b; 250a, 250b, 250c, 250d) первого ряда секторов содержит средства конечного направления (52) и блокировки (53), выполненные с возможностью взаимодействия с комплементарными средствами конечного направления (52) и блокировки (53), которыми оснащен концевой сектор (50; 150a, 150b; 250a, 250b, 250c, 250d) второго ряда секторов, для блокировки обтекателя (120,220) гондолы в закрытом положении.

6. Движительная система (100, 200) по одному из предыдущих пунктов, в которой по меньшей мере некоторые из секторов (30, 40а, 40b, 50) содержат средства уплотнения, например, на уровне их окружных концов, выполненные с возможностью обеспечения герметичности со смежным сектором или смежными секторами.

7. Движительная система (100, 200) по одному из предыдущих пунктов, содержащая устройство активации развертывания или убирания секторов (40a, 40b, 50, 141a, 141b, 142a, 142b, 150a, 150b, 240a, 240b, 240c, 240d, 250a, 250b, 250c, 250d) каждого ряда, причем это устройство содержит двунаправленную приводную систему (2) с кулисой для телескопического развертывания и убирания упомянутых секторов, из неподвижного сектора, или внутрь неподвижного сектора, или на неподвижный сектор (30, 130а, 130b, 130ab, 230ad, 230bc).

8. Движительная система (100, 200) по предыдущему пункту, в которой двунаправленная приводная система (2) содержит шестерни (3a, 3b, 3c) и сегменты (4a, 4b, 4c) зубчатой рейки, приводимые в движение одним электрическим двигателем (5), при этом двунаправленная система (2) выполнена с возможностью зацепления шестерни (3a) с по меньшей мере одной зубчатой рейкой (4a) концевого сектора (50), затем, последовательно, зацепления шестерен (3b, 3c) с зубчатыми рейками каждого промежуточного сектора (40a, 40b), от одного к другому, от неподвижного сектора (30) в случае развертывания обтекателя (120, 220) гондолы или до неподвижного сектора (30) в случае убирания обтекателя (120, 220) гондолы.

9. Движительная система (100, 200) по предыдущему пункту, в которой секторы (30, 40а, 40b, 50) содержат по меньшей мере один сегмент (6a, 6b, 6c, 6d) кулисы, имеющий поперечное сечение U-образной формы.

10. Способ управления обтекателем (110, 210) гондолы движительной системы (100, 200) для летательного аппарата (1) по любому из пп. 1-9, из открытого, соответственно закрытого положения упомянутого обтекателя (120, 220) гондолы, отличающийся тем, что убирающиеся секторы (40a, 40b, 50, 141a, 141b, 142a, 142b, 150a, 150b, 240a, 240b, 240c, 240d, 250a, 250b, 250c, 250d) телескопически развертываются, соответственно заходят друг в друга в окружном направлении (F1, соответственно F2) относительно оси вращения (X) ротора (110, 210), из, соответственно внутрь или на упомянутый по меньшей мере один неподвижный сектор (130а, 130b; 130ab; 230ad; 230bc).

11. Способ управления по п. 10, в котором развертывание обтекателя (120, 220) гондолы из положения открывания обтекателя (120, 220) гондолы содержит следующие этапы:

- обнаруживают заранее определенное условие полета для автоматического управления или ручного управления закрыванием обтекателя (120, 220) гондолы;

- передают запрос на развертывание секторов (40а, 40b, 50) в блок контроля и управления;

- подают команду на удлинение в двунаправленную приводную систему (2) для развертывания обтекателя (120, 220) гондолы в окружном направлении (F1) вокруг ротора (110, 210) от неподвижного сектора или каждого неподвижного сектора (30);

- блокируют обтекатель (120, 220) гондолы в развернутом положении при помощи средств (53) блокировки концевого сектора или каждого концевого сектора (50);

- обнаруживают условия активной блокировки в развернутом положении и оповещают о них пользователя.

12. Способ управления по предыдущему пункту, в котором заранее определенным условием автоматического управления закрыванием обтекателя (120, 220) гондолы является фаза режима висения летательного аппарата (1) или скорость движения летательного аппарата (1), меньшая или равная 180 км/час.

13. Способ управления по п. 10, в котором убирание обтекателя (120, 220) гондолы из положения закрывания обтекателя (120, 220) гондолы содержит следующие этапы:

- обнаруживают заранее определенное условие полета для автоматического управления или ручного управления открыванием обтекателя (120, 220) гондолы;

- передают запрос на убирание секторов (40а, 40b, 50) в блок контроля и управления;

- подают команду на укорачивание в двунаправленную приводную систему (2) для убирания обтекателя (120, 220) гондолы в окружном направлении (F2) вокруг ротора (110, 210) вплоть до полного захождения секторов в неподвижный сектор или каждый неподвижный сектор (30);

- блокируют обтекатель гондолы в убранном положении;

- обнаруживают условия активной блокировки в убранном положении и оповещают о них пользователя.

14. Способ управления по предыдущему пункту, в котором заранее определенным условием автоматического управления открыванием обтекателя (120, 220) гондолы является скорость движения летательного аппарата (1), превышающая 180 км/час.

15. Летательный аппарат (1), отличающийся тем, что содержит по меньшей мере одну движительную систему (100, 200) по любому из пп. 1-9, при этом движительная система (100, 200) установлена с возможностью поворота на летательном аппарате (1) при помощи поворотного вала (10, 20), вынесенного или сквозного относительно ротора (110, 210).