RU2014247C1 - Flying vehicle - Google Patents
Flying vehicleInfo
- Publication number
- RU2014247C1 RU2014247C1 SU4789020A RU2014247C1 RU 2014247 C1 RU2014247 C1 RU 2014247C1 SU 4789020 A SU4789020 A SU 4789020A RU 2014247 C1 RU2014247 C1 RU 2014247C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- wing
- drive
- fuselage
- landing
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 10
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к летательным аппаратам (ЛА) вертикального взлета и посадки (ВВП). The invention relates to aircraft, in particular to aircraft (LA) vertical take-off and landing (GDP).
Известно значительное количество ЛА ВВП, использующих различные способы создания подъемной и движущей сил ("Проектирование самолетов", С. М. Егер и др., М., "Машиностроение", 1983, с. 297-299). Вертолет вследствие аэродинамических особенностей несущей системы имеет ограниченную скорость и низкое аэродинамическое качество, резко уменьшающееся с ростом скорости полета. Самолеты ВВП должны иметь взлетную тяговооруженность не менее 1,05...1,45, что ведет к увеличению относительной массы силовой установки, большому расходу топлива на взлетно-посадочных режимах и, как результат, к уменьшению весовой отдачи или дальности полета. Выхлопная струя двигателей имеет большую скорость и температуру, что приводит к эрозии взлетно-посадочной площадки. A significant number of aircraft is known for GDP, using various methods of creating lifting and driving forces (“Designing Aircraft,” S. M. Eger et al., M., “Mechanical Engineering, 1983, pp. 297-299). The helicopter due to the aerodynamic features of the carrier system has a limited speed and low aerodynamic quality, which decreases sharply with increasing flight speed. Aircraft of GDP should have a thrust-to-weight ratio of at least 1.05 ... 1.45, which leads to an increase in the relative mass of the power plant, a large fuel consumption in takeoff and landing modes and, as a result, a decrease in weight return or flight range. The exhaust jet of engines has a high speed and temperature, which leads to erosion of the runway.
Известен самолет ВВП V-22 фирмы "Белл", содержащий фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, шасси и двигатели с трехлопастными винтами, установленными по концам крыла. Для обеспечения вертикального взлета и посадки двигатели с винтами поворачиваются относительно крыла (Итоги науки и техники. "Авиастроение". Том 10, ВИНИТИ, М., 1989, с. 42 - прототип). Known aircraft GDP V-22 company "Bell", containing the fuselage, wing, tail, landing gear and engines with three-blade propellers mounted at the ends of the wing. To ensure vertical take-off and landing, engines with screws rotate relative to the wing (Results of science and technology. "Aircraft".
Недостатками ЛА ВВП такого типа являются сложность конструкции, связанная с поворотом двигателей, возникновение больших небалансируемых дестабилизирующих моментов при отказе одного двигателя как на взлетно-посадочных режимах, так и в горизонтальном полете, что требует соединения обоих двигателей с помощью длинного (равного размаху крыла) и тяжелого синхронизирующего вала. По сравнению с одновинтовым вертолетом одинаковых габаритов ометаемая винтами площадь по крайней мере вдвое меньше, а следовательно, потребная мощность больше. Использование винтов в качестве движителей в горизонтальном полете ограничивает максимальные скорости из-за резкого падения КПД винта. Крыло, к концам которого крепятся двигатели с винтами, используется только в горизонтальном полете. При вертикальном взлете и посадке крыло не используется, а только мешает струе от винта. Наличие крыла и несущих винтов увеличивает вес пустого ЛА. The disadvantages of this type of GDP aircraft are the design complexity associated with the rotation of engines, the occurrence of large unbalanced destabilizing moments during the failure of one engine both in takeoff and landing modes and in horizontal flight, which requires the connection of both engines using a long (equal to wing span) and heavy synchronizing shaft. Compared with a single-rotor helicopter of the same size, the area swept by the screws is at least half that size, and therefore the required power is greater. Using propellers as propulsors in horizontal flight limits maximum speeds due to a sharp drop in propeller efficiency. The wing, to the ends of which motors with screws are attached, is used only in horizontal flight. With vertical take-off and landing, the wing is not used, but only prevents the jet from the propeller. The presence of a wing and rotors increases the weight of an empty aircraft.
Целью настоящего изобретения является устранение перечисленных недостатков и создания ЛА, способного наряду с вертикальным взлетом и посадкой обеспечивать движение больших скоростей и высокого аэродинамического качества в горизонтальном полете, то есть сочетание преимуществ вертолета и самолета в одном ЛА. The aim of the present invention is to remedy these shortcomings and create an aircraft capable of, along with vertical take-off and landing, to provide high-speed movement and high aerodynamic quality in horizontal flight, that is, a combination of the advantages of a helicopter and an aircraft in one aircraft.
Указанная цель достигается тем, что ЛА, содержащий фюзеляж, хвостовое оперение, шасси, крылья и силовую установку, снабжен поворотной платформой с подъемным механизмом, установленной в фюзеляже, с осью поворота, параллельной оси Z ЛА, на которой шарнирно закреплены крылья, связанные с гидроцилиндрами привода машущих движений и аккумуляторами инерционных сил. This goal is achieved in that the aircraft containing the fuselage, tail, landing gear, wings and power unit, is equipped with a rotary platform with a lifting mechanism mounted in the fuselage, with a pivot axis parallel to the Z axis of the aircraft, on which the wings connected with the hydraulic cylinders are pivotally mounted drive waving motions and batteries of inertial forces.
Привод машущих движений снабжен дополнительной турбиной привода гидронасоса, установленной с возможностью ее работы от силовой установки ЛА на взлетно-посадочных режимах. The waving motions drive is equipped with an additional hydraulic pump drive turbine installed with the possibility of its operation from the aircraft power plant in takeoff and landing modes.
Привод машущих движений снабжен запирающими замками для фиксации крыла в горизонтальном положении, при этом горизонтальная потребная тяга создается силовой установкой ЛА. The drive of the flapping movements is equipped with locking locks for fixing the wing in a horizontal position, while the horizontal required thrust is created by the aircraft power plant.
Хвостовое оперение снабжено приводом для поворота и установки стабилизатора по потоку, индуцируемому машущим крылом, и установлено на горизонтальной поперечной оси. The tail unit is equipped with a drive for turning and installing the stabilizer in the flow induced by the flapping wing, and mounted on a horizontal transverse axis.
Летательный аппарат снабжен нижним неподвижным крылом-пилоном. The aircraft is equipped with a lower stationary wing-pylon.
На фиг. 1 показан общий вид ЛА; на фиг. 2 - взлетное положение крыла и оперения; на фиг. 3 - начало разворота крыла, взлета; на фиг. 4 - горизонтальный полет; на фиг. 5 - площадь, ометаемая крылом; на фиг. 6 - подъемный механизм платформы при горизонтальном положении крыла; на фиг. 7 - то же, при повороте крыла; на фиг. 8 - вид по стрелке А на фиг. 6; на фиг. 9 - вид по стрелке Б на фиг. 8. In FIG. 1 shows a General view of the aircraft; in FIG. 2 - take-off position of the wing and plumage; in FIG. 3 - the beginning of the turn of the wing, take-off; in FIG. 4 - horizontal flight; in FIG. 5 - area swept by the wing; in FIG. 6 - the lifting mechanism of the platform with the horizontal position of the wing; in FIG. 7 - the same when turning the wing; in FIG. 8 is a view along arrow A in FIG. 6; in FIG. 9 is a view along arrow B in FIG. 8.
ЛА имеет фюзеляж 1, силовую установку 2, главные 3 и хвостовую 4 ноги шасси, хвостовое оперение 5. В верхней части фюзеляжа установлена платформа 6, которая с помощью подъемного механизма 7 может поворачиваться вокруг поперечной оси Z относительно фюзеляжа 1, изменяя угол наклона плоскости маха. К платформе 6 крепятся оси 8 подвески консолей крыла 9, гидроцилиндры 10 привода крыла, аккумуляторы 11 инерционных сил машущих консолей. Гидроцилиндры 10 привода питаются от синхронизированных гидронасосов 12, имеющих привод от дополнительных турбин 13, на которые направляются выхлопные струи двигателей 2 на взлетно-посадочных режимах. Хвостовое оперение 5 на взлетно-посадочных режимах может поворачиваться на оси 14 с помощью гидроцилиндра 15 для обеспечения управляемости. В нижней части фюзеляжа 1 установлено нижнее неподвижное крыло-пилон 16, служащее для размещения топлива в его внутренних объемах, наружных подвесок и крепления главных ног шасси 3. The aircraft has a fuselage 1, a power plant 2, the main 3 and the tail 4 legs of the landing gear, tail unit 5. A
На фиг. 2, 3, 4, 5 показаны конфигурации ЛА на разных режимах полета. На взлете платформа 6 с помощью подъемного механизма 7 поворачивается относительно фюзеляжа 1 таким образом, чтобы плоскость маха 17 была примерно параллельна земле. При своем движении крыло ометает площадь 18, создавая подъемную силу 19. Выхлопная струя двигателей 20, проходящая через дополнительные турбины 13, направлена вниз, хвостовое оперение для повышения его эффективности отклонено таким образом, чтобы плоскости горизонтального и вертикального оперения располагались по потоку, индуцируемому машущим крылом. Затем платформа 6 с помощью подъемного механизма 7 начинает возвращаться в горизонтальное положение. Плоскость маха 17 также поворачивается, приближаясь к вертикальной. Результирующая аэродинамических сил 21 машущего крыла отклоняется вперед, создавая тягу и разгоняя аппарат. При достижении скорости, достаточной для горизонтального полета с остановленным крылом, консоли крыла могут фиксироваться замками, выхлопные струи двигателей направляются через обычные сопла, создавая тягу, и аппарат может совершать полет по самолетному. Посадка происходит в обратном порядке. In FIG. 2, 3, 4, 5 show the configuration of the aircraft in different flight modes. On takeoff, the
Обтекание машущего крыла, особенно при отсутствии поступательной скорости, характеризуется крайней нестационарностью. The flow around the flapping wing, especially in the absence of translational speed, is characterized by extreme non-stationarity.
Исследования показали, что причина больших аэродинамических сил, создаваемых в этом случае, объясняется значительными положительными ускорениями потока, когда крыло как бы вовлекает в движение большие присоединенные массы воздуха. Поэтому машущее движение крыла весьма выгодно использовать для обеспечения вертикального взлета и посадки. Studies have shown that the reason for the large aerodynamic forces created in this case is explained by significant positive accelerations of the flow, when the wing, as it were, involves large attached masses of air. Therefore, the flapping movement of the wing is very advantageous to use for vertical takeoff and landing.
ЛА с машущим крылом на взлете и посадке более эффективен по сравнению с самолетом ВВП, поскольку потребная для вертикального взлета мощность тем больше, чем меньше скорость и больше масса отрабатываемого воздуха. ЛА с машущим крылом так же, как и вертолет, имеет наибольшую ометаемую крылом или лопастями площадь и может отбрасывать вниз максимальные массы воздуха с наименьшими потребными скоростями. В горизонтальном полете такой ЛА обладает преимуществами самолета, так как аэродинамическое качество его крыла гораздо выше, чем у несущего винта вертолета. Таким образом, ЛА, использующий машущее движение крыла на взлете и посадке, сочетает в себе преимущества как вертолета на взлетно-посадочных режимах, так и самолета в горизонтальном полете. Aircraft with a flapping wing on takeoff and landing are more effective than GDP aircraft, since the power required for vertical takeoff is the greater, the lower the speed and the greater the mass of exhaust air. An aircraft with a flapping wing, like a helicopter, has the largest area swept by the wing or blades and can throw down maximum air masses at the lowest required speeds. In horizontal flight, such an aircraft has the advantages of an aircraft, since the aerodynamic quality of its wing is much higher than that of a rotor of a helicopter. Thus, an aircraft using flapping wing movement on takeoff and landing combines the advantages of both a helicopter in takeoff and landing modes and an airplane in horizontal flight.
По предложенной схеме могут быть созданы ЛА самого различного целевого назначения. Выполненные проекты ЛА предлагаемого типа показали, что по сравнению с аналогичными по назначению самолетами предлагаемый ЛА имеет преимущества безаэродромного базирования, по сравнению с вертолетами - скорость горизонтального полета в 2...3 раза большую, и на 30...50 процентов дальность полета. According to the proposed scheme, aircraft of various purpose can be created. Completed projects of the proposed type of aircraft showed that, compared to similarly designed aircraft, the proposed aircraft has the advantages of aerodrome-free basing, compared with helicopters - the horizontal flight speed is 2 ... 3 times higher, and the flight range is 30 ... 50 percent.
По сравнению с самолетами типа Белл V-22 (прототип) предлагаемый ЛА имеет на 40. ..50% большую скорость полета, на 15...20% меньше вес пустого ЛА, за счет того, что машущее крыло является единой несущей системой, используемой на взлетно-посадочных режимах и в горизонтальном полете. Compared to Bell V-22 type aircraft (prototype), the proposed aircraft has 40. ..50% higher flight speed, 15 ... 20% less weight than an empty aircraft, due to the fact that the flapping wing is a single carrier system, used on takeoff and landing modes and in horizontal flight.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4789020 RU2014247C1 (en) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | Flying vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4789020 RU2014247C1 (en) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | Flying vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014247C1 true RU2014247C1 (en) | 1994-06-15 |
Family
ID=21494973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4789020 RU2014247C1 (en) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | Flying vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2014247C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2138424C1 (en) * | 1997-02-07 | 1999-09-27 | Пушкин Александр Николаевич | Flying vehicle |
| RU2142388C1 (en) * | 1998-02-24 | 1999-12-10 | Черепанов Владимир Павлович | Flying vehicle |
| MD1668C2 (en) * | 1998-11-11 | 2001-12-31 | ЛУКИАНУ Николай | Short take-off and landing airplane |
| RU2736530C1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-11-17 | Дмитрий Сергеевич Дуров | Strategic aviation trans-arctic system |
| RU2750698C1 (en) * | 2018-03-29 | 2021-07-01 | Ютака НАРАХАРА | Aircraft |
| RU2753818C1 (en) * | 2021-02-01 | 2021-08-23 | Дмитрий Сергеевич Дуров | Oceanic ship-aircraft missile system |
-
1990
- 1990-02-07 RU SU4789020 patent/RU2014247C1/en active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2138424C1 (en) * | 1997-02-07 | 1999-09-27 | Пушкин Александр Николаевич | Flying vehicle |
| RU2142388C1 (en) * | 1998-02-24 | 1999-12-10 | Черепанов Владимир Павлович | Flying vehicle |
| MD1668C2 (en) * | 1998-11-11 | 2001-12-31 | ЛУКИАНУ Николай | Short take-off and landing airplane |
| RU2750698C1 (en) * | 2018-03-29 | 2021-07-01 | Ютака НАРАХАРА | Aircraft |
| RU2736530C1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-11-17 | Дмитрий Сергеевич Дуров | Strategic aviation trans-arctic system |
| RU2753818C1 (en) * | 2021-02-01 | 2021-08-23 | Дмитрий Сергеевич Дуров | Oceanic ship-aircraft missile system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101559832B (en) | Fast and remote hybrid helicopter | |
| US8256704B2 (en) | Vertical/short take-off and landing aircraft | |
| US3350035A (en) | Vtol with cylindrical wing | |
| EP3663197B1 (en) | High-speed hybrid propulsion for aircraft | |
| RU141669U1 (en) | VERTICAL TAKEOFF AND LANDING FLIGHT | |
| CN106428547A (en) | Perpendicular take-off and landing fixed-wing aircraft with multiple automatic retractable rotors | |
| CN1458030A (en) | Horizontal and vertical take-off and landing plane with tilted front rotary wing | |
| CN109131867B (en) | Aircraft with a plurality of aircraft body | |
| WO2007110833A1 (en) | Convertible aircraft | |
| US5405104A (en) | Stopped rotor aircraft utilizing a flipped airfoil X-wing | |
| WO2014177591A1 (en) | Aircraft for vertical take-off and landing with an engine and a propeller unit | |
| CN109018342A (en) | One kind is verted cycloid fan swing device, vert cycloid fan rotor aircraft and its control method | |
| RU2014247C1 (en) | Flying vehicle | |
| CN207607645U (en) | Compound rotor aircraft | |
| US3025022A (en) | Delta wing heliplane | |
| CN109229360A (en) | Scissor DCB Specimen seesaw type autogyro | |
| CN113697097B (en) | Fixed wing aircraft overall aerodynamic layout with tiltable outer wings and rotor wings | |
| CN111348196B (en) | Air-entraining combustion distributed power aeroengine of tiltrotor aircraft | |
| RU2130863C1 (en) | Vertical take-off and landing aircraft | |
| US20120111997A1 (en) | Rotorcraft empennage | |
| RU2094318C1 (en) | Individual foldable flying vehicle | |
| CN209274896U (en) | Tilting cycloidal fan wing device, tilting cycloidal fan wing aircraft | |
| US8944366B2 (en) | Rotorcraft empennage mounting system | |
| CN217754097U (en) | Vertical take-off and landing aircraft | |
| RU2081033C1 (en) | Flapping wing aeroplane |