Ветродвигатель Советский патент 1976 года по МПК F03D9/00 B64D41/00 

1

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к ветродвигателям преимущественно летательного аппарата.

Известны и широко используются ветродвигатели для вспомогательных агрегатов летательных аппаратов, работаюпдие от набегающего потока воздуха. Для улучщения аэродинамики летательного аппарата в нерабочем положении ветродвигатель выполнен на подвижном кронштейне и убран в фюзеляж летательного аппарата. Такие ветродвигатели должны обеспечивать работу вспомогательного агрегата во всем диапазоне скоростей летательного аппарата, что приводит к больщому диаметру лопастей 1.

Недостатком таких ветродвигателей является необходимость выделения большого объема в фюзеляже, что для современных летательных аппаратов, насыщенных различным оборудованием, представляется затруднительным, а для малых самолетов и невозможным.

Известен также ветродвигатель, убирающийся в фюзеляж, у которого для уменьшения габаритов в нерабочем положении лопасти выполнены складывающимися. Складывание лопастей осуществляется вручную при обслуживании, а раскрытие - от набегающего потока воздуха при выводе ветродвигателя в рабочее положение 2.

Недостатками указанного ветродвигателя

являются неопределенность момента раскрытия лопастей, вследствие чего может произойти задевание ими о конструкции летательного аппарата в момент выпуска ветродвигателя в рабочее положение, а также сложность и трудоемкость обслуживания.

Целью изобретения Я1вляется повышение надежности работы ветродвигателя и обеспечение принудительного раскрытия и складывания лопастей.

Указанная цель достигается тем, что в статоре ветродвигателя установлен цилиндр с порщнем, а ротор снабжен подпружиненным подвижным обтекателем, соединенным с норшнем упорным подшипником. На обтекателе выполнены радиальные выступы, кинематически связанные с лопастями посредством размешенных на последних упоров. Для уменьшения габаритов внутри поршня

размещена рессора для соединения ротора с агрегатом, а рабочая камера цилиндра выполнена кольцевой и расположена концентрично рессоре. Кроме того, шток обтекателя установлен

во втулке ротора на направляюшей шпонке и снабжен внутренними шлицами, выполненными подвижно относительно рессоры.

На фиг. 1 изображен с частичным разрезом предложенный ветродвигатель со сложенными лопастями, вид сбоку; на фиг. 2 - то же с

развернутыми в рабочее положение лопастями; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 2.

Ветродвигатель содержит статор 1, в котором размещен вспомогательный агрегат, например генератор или насос а1варийной системы летательного аппарата (на чертеже «е показан). Статор 1 связан с летательным аппаратом при помощи подвижного кронщтейна 2. На ступице 3 в подщипниках 4 размещен ротор 5 с установленными на нем нри помощи пальцев 6 и осей 7 лопастями 8. Лопасти 8 имеют цилиндрические упоры 9, которые входят в образованные радиальными выстунами 10 пазы подвижного обтекателя 11. Последний крепится к щтоку 12, имеющему возможность перемещаться в роторе 5 и связанному с ним направляющей щпонкой 13. Шток 12 подпружинен с помощью упора 14, кольца 15 и пружины 16. В штоке 12 выполнены щлицы, через которые посредст вом рессоры 17 обеспечивается связь ротора 5 с агрегатом, находящимся в статоре 1. Подшипники 4 удерживаются круглыми гайками 18 и 19. Шток 12 через упорный подшипник 20 связан с порщнем 21 силового цилиндра, рабочая камера 22 которого выполнена кольцевой и образована поршнем 21 и ступицей 3. Камера 22 размещена концентрично рессоре 17.

Ход норщня 21 ограничен гайкой 23. В статоре 1 и кронштейне 2 выполнен канал 24 для подвода рабочего тела (жидкости или газа) в рабочую камеру 22 силового цилиндра. Наружная поверхность ступицы 3, являющейся гильзой цилиндра, образует опору подшипников 4 ротора 5.

На фиг. 1 ветродвигатель изображен в нерабочем положении со сложенными лопастями. В таком положении он находится в фюзеляже. При этом лопасти 8 удерживаются от раскрытия с помощью упоров 9, входящих в пазы, образованные радиальными выступами

10подвижного обтекателя 11. Последний удерживается в крайнем правом положении нри помощи щтока 12, упора 14, кольца 15 и пружины 16. Порщень 21 через упорный подшипник 20 также находится IB крайнем правом положении.

При нодаче сигнала включения в работу аварийной системы с помощью подвижного кронщтейна 2 ветродвигатель выводится из фюзеляжа летательного аппарата в воздушный поток. После полного вывода ветродвигателя в поток и подачи сигнала на раскрытие лопастей по каналу 24 в рабочую камеру 22 подается нод давлением рабочее тело. Поршень 21, преодолевая усилие пружины 16, движется влево и через упорный подшипник 20, шток 12 перемещает -подвижный обтекатель И. Радиальные выступы 10 обтекателя

11воздействуют на цилиндрические упоры 9 и, преодолевая сопротивление воздушного потока, лопасти 8 синхронно поворачиваются относительно осей 7 до рабочего положения, как показано на фиг. 2. Под воздействием воздушного потока на лопасти 8 ротор ветродвигателя начинает вращаться, обеспечивая необходимую мощность агрегата. В процессе раскрытия лопастей шток 12 скользит по направляющей шпонке 13 в роторе 5 и своими шлицами перемещается по щлцам рессоры 17, чем достигается беспрерывная связь между ротором 5 и агрегатом.

На фиг. 3 показаны сравнительные габариты ветродвигателя со сложенными (на чертеже изо|бражены штрих-пунктирными линиями) и раскрытыми в рабочее положение лопастями. Из фиг. 1 и 3 видно, что ветродвигатель со сложенными лопастями занимает значительно меньп1ий объем.

Уборка ветродвигателя в фюзеляж производится после посадки и окончательной остановки летательного аппарата. Для этого канал 24 сообщается со сливом и под действием пружины 16 порщень 21, шток 12 и обтекатель 11 перемениются в первоначальное положение. При этом радиальные выступы 10, воздействуя на упоры 9, поворачивают лопасти вокруг осей 7 до полного складывания.

Выполнение ветродвигателя с принудительно раскрываемыми синхронно лопастями при малых габаритах в нерабочем положении (занимаемый объем может быть уменьшен в нес(олько раз) обеспечивает повышение надежности работы и исключает задевание лопастей об элементы фюзеляжа.

Формула изобретения

1.Ветродвигатель преимущественно для летательного аппарата, содержащий размещенный на подвнжпом кро.нщтейне статор с встроенным агрегатом, и ротор, снабженный складывающимися лопастями, отличающийся тем, что, с целью повышепия надежности и принудительпого синхронного раскрытия лопастей, в статоре установлен цилиндр с поршнем, а ротор заключен в подпружиненный подвижный обтекатель со штоком, соединенный с цилиндром упорным подшипником, на обтекателе выполнены радиальные выступы, кинематически связанные с лопастями посредством размещенных на последних упоров.

2.Ветродвигатель по п. I, отличающийся тем, что, с целью уменьщения габаритов, внутри поршня размещена рессора для соединения ротора с агрегатом, а рабочая камера цилиндра выполнена кольцевой и расположена концентрично рессоре ротора.

3.Ветродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что шток обтекателя установлен в роторе на направляющей шпонке и снабжен внутренними шлицами, выполненными подвижно отпосительно рессоры.

11сточпики информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 Авт. св. СССР №. 90464 кл. F 03D 9/00, 1946.

2 Патент США N° 3047762 кл. 290-55, 1960.

72

--- 4lZZZZ /KZZZ2 Z/:GZ 2 И

L,, lg

4y: XTSg;j - N - iSgr//, ; Л ,

/ 1/Й/ЬЧЛ

f V l

/ In y/ -uN

/ El v2i k| Ы

. h

1Ц 6 7

16

11

..

Фие2