Модель летательного аппарата Советский патент 1993 года по МПК B64C33/00 

(Л

С

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в моделях летательных аппаратов с машущим крылом. Цель изобретения - расширение условий моделирования полета и улучшение летных качеств. Цель достигается тем, что привод крыльев 13 выполнен в виде кривошипов, установленных на концах приводного вала и соединенных с Т-образными элементами, шарнирно соединенными с полусферами, на которых установлены оси подвески крыла. Полусферы шарнирно закреплены с внутренней стороны наружных кольцевых обойм, установленных в корпусе привода с возможностью их движения относительно поперечной оси модели. Корпус выполнен цилиндрическим1 и установлен с возможностью поворота относительно его продольной оси. Полусферы установле- ны с возможностью поворота относительно продольной оси корпуса привода. 2 ил.

Изобретение односится к области экспериментальной аэродинамики, в частности к исследованиям .машущего полета насекомых и основанных на этом принципе летательных аппаратов.

Цель изобретения - расширение условий моделирования принципов полета и улучшение летных качеств.

На фиг.1 показано схематическое изображение описываемой модели в общем виде; на фиг.2 - схема шарниров с приводом крыльев.

Устройство состоит из разделенного на три отсека перегородками 1 корпуса 2, например отрезка трубы с обоймами на концах, в которых на подшипниках 3 подвешены носители крыльев в виде полусфер 4. Центры оснований полусфер лежат на центральной продольной оси корпуса 2. Оси подшипников 3 связывают периметры оснований полусфер 4 с корпусом 2 попарно

и лежат на пересечении плоскостей оснований полусфер 4 с плоскостью, проходящей через продольную центральную ось корпуса 2 (симметрично).

В среднем отсеке по центральной продольной оси корпуса 2 в подшипниках 5 лежит соединенный через передачу 6 с двигателем вал 8, концы которого оканчиваются кривошипами 9 с подшипниками 10, Ось подшипников 10 пересекают оси вала 8 под углом в плоскости оснований полусфер 4.

Кривошипы 9 соединены с полусферами 4 посредством Т-образных элементов 11, внешние концы средних стержней которых входят в подшипники 10, а концы поперечных стержней оканчиваются подшипниками

12 на периметрах оснований полусфер 4. Оси подшипников 12 и 3 лежат в плоскости оснований полусфер 4, не совпадают (исходно у 90°) и пересекают ось вала 8. Крылья

13 выполнены с возможностью свободного

00

00

ьо XI

Јь

поворота на заданный угол относительно полусфер 4, шарнирно встроенных в обоймы 14 и несущих оси 15, на которых крылья подвешены шариирно и расположены между нижними упорами 16 и верхними подпружиненными упорами 17, установленными на осях 15 с возможностью их фиксированного поворота (угол установки). Упоры огра- ничивают угол свободного поворота крыльев 13 (свободное колебание их в процессе взмаха).

В общем случае кривошипы 9 с подшипниками 10 на концах лежат в одной плоскости и симметричны относительно оси вала 8. При вращении вала 8 в подшипниках 5 посредством зубчатой или червячной передачи б от двигателя 7 кривошипы 9 посредством подшипников 10 вращают средние стержни Т-образных элементов 11, которые очерчивают конусные поверхности с вершинами в центрах пересечений оснований полусфер 4 с осью вала 8.

Использование в предлагаемой модели летательного аппарата шарнирного привода крыльев существенно расширяет возможности, моделирования принципов полета и может служит основой при создании летательных аппаратов с использованием этих принципов.

Модель аппарата работает следующим образом.

Перед запуском модель укомплектовывается набором грузов, устанавливаемых в левой части модели (набор пробок) и в хвостовой (пластин). С помощью этих грузов регулируют положение центра тяжести модели и ее удельный вес. В ходе предварительных испытаний к модели (в центре ее тяжести) прикрепляют дополнительные грузы. Маховые, в общем случае синхронные, движения крыльев совершаются вместе с колебаниями их полусфер 4, которые относительно выходных отверстий корпуса 2 привода имеют одну степень свободы, колеблясь в подшипниках 3. Т-образные элементы 11 вместе с подшипниками 3 образуют крестовину шарнира Гука.

Таким образом, если средние стержни Т-образных элементов посредством вала 8 и кривошипов 9 с подшипниками 10 движутся по конусной образующей с углом при вершине конуса 2 а , то полусферы 4 вместе с крыльями начнут совершать колебательные движения в подшипниках 3 в ту или другую стороны на угол а относительно нейтрального положения, совпадающего с продольной центральной осью корпуса 2 привода, Передача вращающего момента двигателя 7 на вал 8 осуществляется таким

образом, что не препятствует в допустимых пределах повороту корпуса привода 2 относительно его продольной центральной оси и изменению плоскости крыльев относитель- но продольной оси модели.

В положении средних стержней Т-образных элементов 11, совпадающем с плоскостью, проходящей через вал 8 и

подшипники 3, передние кромки крыльев 13 развернуты по оси вала 8, а при совпадении с плоскостью, проходящей через ось вала и подшипники 12, крылья имеют максимальное отклонение на уголя а . Максимальное отклонение 2 а в цикле взмаха крылья получают за полный оборот вала 8.

Момент двигателя 7 через передачу 6

приводит во вращение вал 8 с кривошипами

элементов, закрепленные в подшипниках

ю, описывают конические поверхности, а

ведомые ими полусферы с крыльями, установленные в подшипниках 3, совершают ко- лебательные движения с полной амплитудой 2 а в плоскости, проходящей

через ось вала 8 и оси подшипников 12. Поворотом корпуса 2 привода относительно сои вала 8, не нарушая связи с двигателем 7, осуществляется управление плоскостью махания крыльев модели.

Изменяя углы установки свободного поворота крыльев с профилем различной кри- визны, положение центра тяжести относительно точки крепления крыльев и удельный вес модели, можно наглядно изучить передвижение и маневры летательных аппаратов с крыльями с не изменяющейся в полете кривизной.

С измерением угла установки крыльев от 10 до 100° изменяется направление передвижения модели в вертикальной плоскости от движения вперед, вперед-вверх, вверх-назад до движения назад.

Изменение углов установки крыльев относительно друг друга приводит к маневрам

в горизонтальной плоскости.

Формула изобретения Модель летательного аппарата, содержащая корпус, двигатель, привод, включающий приводной вал, крылья, установленные

с возможностью колебательного движения относительно продольной оси модели, и оси подвески крыла с установленными на них упорами, отличающаяся тем, что, с целью расширения условий моделирования

полета и улучшения летных качеств, привод крыльев выполнен в виде кривошипов, выполненных на концах приводного вала и соединенных с Т-образными элементами, шарнирно соединенными с полусферами,

на которых установлены оси подвески крыла, шарнирно закрепленными с внутренней стороны наружных кольцевых обойм, установленных в корпусе привода с возможностью их движения относительно 5 носительно продольной оси корпуса при- поперечной оси модели, при этом корпус вода.

привода выполнен цилиндрическим, установлен с возможностью поворота относительно его продольной оси, а полусферы установлены с возможностью поворота от