RU2714090C1 - Rotorcraft - Google Patents
Rotorcraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714090C1 RU2714090C1 RU2018144896A RU2018144896A RU2714090C1 RU 2714090 C1 RU2714090 C1 RU 2714090C1 RU 2018144896 A RU2018144896 A RU 2018144896A RU 2018144896 A RU2018144896 A RU 2018144896A RU 2714090 C1 RU2714090 C1 RU 2714090C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- gas turbine
- turbine engine
- damping material
- fuselage
- Prior art date
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229920001967 Metal rubber Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 16
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/22—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиации, более конкретно - к винтокрылы летательным аппаратам и направлено на повышение безопасности их полета.The invention relates to aviation, and more particularly to rotary-wing aircraft, and is aimed at improving the safety of their flight.
Известен безопасный вертолет по патенту РФ на изобретение №2333135, МПК В64С 27/04, опубл. 10.09.2008 г.Known safe helicopter according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2333135, IPC ВСС 27/04, publ. September 10, 2008
Этот вертолет содержит тяговый двигатель и несущий винт с вертикальной осью, на вершине которой располагается четное количество, но не менее четырех лопастей. Вертолет также содержит соединительное устройство, выполняющее роль трансмиссии в режиме работы тягового двигателя, а в режиме работы стартовых двигателей - роль механизма обгонной муфты. Каждая вторая лопасть несущего винта имеет расчетно-укороченный размер габаритной длины и включает в свое устройство один или несколько элементарных работающих, например, на твердом топливе стартовых двигателей. Изобретение позволяет повысить безопасность при аварийной посадке вертолета.This helicopter contains a traction engine and a rotor with a vertical axis, on top of which there is an even number, but not less than four blades. The helicopter also contains a connecting device that plays the role of a transmission in the operating mode of the traction engine, and in the operating mode of the starting engines - the role of the overrunning clutch mechanism. Each second rotor blade has a calculated shortened dimension of overall length and includes in its device one or more elementary starting engines, for example, operating on solid fuel. The invention improves safety during emergency landing of a helicopter.
Недостаток:Disadvantage:
Известен вертолет по патенту РФ на изобретение №2335432, МПК В64С 27/04, опубл. 10.10.2008 г.Known helicopter according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2335432, IPC ВСС 27/04, publ. 10/10/2008
Этот вертолет включает фюзеляж и соосные винты, причем винтов может быть два или более и они могут быть разного диаметра. По меньшей мере, один из винтов -управляемый с изменяемым шагом, а остальные - с фиксированным шагом. Во втором варианте вертолет имеет хвостовую балку с эластичной пневмокамерой на конце, причем при поднятой балке блокируется снижение тяги. В третьем варианте двигатель и редуктор размещены в отдельной мотогондоле), расположенной над фюзеляжем на пилонах и/или эластичных вставках. Изобретение повышает эффективность работы несущего винта.This helicopter includes a fuselage and coaxial screws, and the screws can be two or more and they can be of different diameters. At least one of the screws is controllable with a variable pitch, and the rest with a fixed pitch. In the second embodiment, the helicopter has a tail boom with an elastic pneumatic chamber at the end, and when the beam is raised, thrust reduction is blocked. In the third embodiment, the engine and gearbox are located in a separate engine nacelle) located above the fuselage on the pylons and / or elastic inserts. The invention improves the efficiency of the rotor.
Недостаток низкая надежность вертолета связанная с тем, что при поломке одного винта тяги другого недостаточно для его посадки и, кроме того, возникновение дисбаланса нарушает работу второго винта.The disadvantage is the low reliability of the helicopter due to the fact that when one propeller is broken, the thrust of the other is not enough for it to land and, in addition, the occurrence of an imbalance disrupts the operation of the second propeller.
Известен вертолет по патенту РФ на изобретение №2148537, МПК В64С 7/20, опубл. 10.05.200 г., прототип.Known helicopter according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2148537, IPC ВСС 7/20, publ. 05/10/2002, the prototype.
Этот вертолет содержит корпус, воздушно-реактивный двигатель создания силы тяги для горизонтального полета, несущие винты, которые расположены внутри указанного корпуса и служат компрессором воздушно-реактивного двигателя, двигатель, который предназначен для вращения указанных несущих винтов, и кабину пилота.This helicopter contains a housing, an air-jet engine for generating thrust for horizontal flight, rotors that are located inside the housing and serve as a compressor for an air-jet engine, an engine that is designed to rotate these rotors, and the cockpit.
Предусмотрена защитная сетка, под которой расположены несущие винты. Створки расположены внизу под сеткой и предназначены для взлета и посадки.A protective net is provided under which the rotors are located. Sashes are located below the net and are designed for take-off and landing.
Недостаток: плохая безопасность полета в связи с тем, что при разрушении винта посадка вертолета почти всегда приведет к катастрофическим последствиям.Disadvantage: poor flight safety due to the fact that when the propeller is destroyed, helicopter landing will almost always lead to catastrophic consequences.
Задача создания изобретения: повышение надежности и безопасности полета.The task of creating the invention: improving the reliability and safety of flight.
Технический результат: обеспечение безопасной посадки при разрушении винта.Effect: ensuring a safe landing when the screw is destroyed.
Решение указанной задачи достигнуто в безопасном вертолете, содержащем фюзеляж с днищем, несущий винт на валу, соединенном через редуктор с газотурбинным двигателем, имеющим воздухозаборник, компрессор, камеру сгорания, турбину и сопло, тем, что сопло газотурбинного двигателя выполнено поворотным в вертикальной плоскости с возможностью его установки в вертикальном положении в аварийном режиме.The solution to this problem was achieved in a safe helicopter containing a fuselage with a bottom, a rotor on a shaft connected through a gearbox to a gas turbine engine having an air intake, compressor, combustion chamber, turbine and nozzle, so that the nozzle of the gas turbine engine is rotatable in a vertical plane with the possibility its installation in a vertical position in emergency mode.
Между турбиной и соплом может быть выполнена форсажная камера.An afterburner may be provided between the turbine and the nozzle.
На днище фюзеляжа может быть выполнена платформа безопасности, имеющая вертикальное отверстия для размещения сопла в аварийном режиме, внутренняя полость платформы безопасности заполнена демпфирующим материалом.On the bottom of the fuselage, a safety platform can be made having vertical openings for accommodating the nozzle in emergency mode, the internal cavity of the safety platform is filled with damping material.
В качестве демпфирующего материала может быть применена сотовая конструкция.As the damping material, a honeycomb structure may be used.
В качестве демпфирующего материала может быть применена металлорезина.As the damping material, metal rubber may be used.
Сущность группы изобретений поясняется на чертежах (фиг. 1…8), где:The essence of the group of inventions is illustrated in the drawings (Fig. 1 ... 8), where:
- на фиг. 1 приведена схема безопасного вертолета,- in FIG. 1 shows a diagram of a safe helicopter,
- на фиг. 2 приведен вид А на фиг. 1,- in FIG. 2 is a view A of FIG. 1,
- на фиг. 3 приведена конструкция газотурбинного двигателя безопасного вертолета, первый вариант в рабочем положении,- in FIG. 3 shows the design of the gas turbine engine of a safe helicopter, the first option in the working position,
- на фиг. 4 приведена конструкция газотурбинного двигателя безопасного вертолета, первый вариант в аварийном положении,- in FIG. 4 shows the design of the gas turbine engine of a safe helicopter, the first option is in an emergency position,
- на фиг. 5 приведена конструкция газотурбинного двигателя безопасного вертолета, второй вариант в рабочем положении,- in FIG. 5 shows the design of the gas turbine engine of a safe helicopter, the second option is in the working position,
- на фиг. 6 приведена конструкция газотурбинного двигателя безопасного вертолета, в вариант в рабочем положении- in FIG. Figure 6 shows the design of a safe helicopter gas turbine engine, in a variant in working position
- на фиг. 7 приведена платформа безопасности,- in FIG. 7 shows the security platform,
- на фиг. 8 приведен разрез В - В.- in FIG. Figure 8 shows section B - B.
Безопасный вертолет (фиг. 1 и 2) содержит фюзеляж 1, несущий винт 2, хвост 3, управляющий винт 4, вал 5 соединяющий винт 2 через редуктор 6 с валом 7 отбора мощности от газотурбинного двигателя 8.The safe helicopter (Figs. 1 and 2) contains the
На днище 9 фюзеляжа 1 закреплена платформа безопасности 10, полость 11 которой заполнена демпфирующим материалом 12. В качестве демпфирующего материала 12 может быть применен сотовый наполнитель или металлорезина. В платформе безопасности 10 выполнено центральное отверстие 13. К днищу 9 прикреплены посадочные опоры 14.A
Газотурбинный двигатель 8 (ГТД) содержит (фиг. 3 и 4) воздухозаборник 15, компрессор 16, камеру сгорания 17 с форсунками 18, турбину 19 и сопло 20. Сопло 20 закреплено на шарнире 21 и имеет привод поворота 22. Сопло 20 газотурбинного двигателя 8 выполнено поворотным в вертикальной плоскости с возможностью его установки в вертикальном положении в аварийном режиме (фиг. 1 и 3). Привод поворота 22 должен обеспечивать поворот сопла 20 на угол от 0 до 95°.The gas turbine engine 8 (GTE) contains (Fig. 3 and 4) an
Возможен второй вариант с выполнением между турбиной 19 и соплом 20 форсажной камеры 23 (фиг. 3). Применение форсажных камер в газотурбинных двигателях на сверхзвуковых самолетах известно. Они позволяют кратковременно увеличить скорость полета самолета ценой большого расхода топлива.A second option is possible with the execution between the
В вертолетах газотурбинные двигатели с форсажной камерой никогда не применялись.In helicopters, gas turbine engines with afterburner have never been used.
Газотурбинный двигатель 8 по первому варианту (фиг. 2) имеет одну основную топливную систему 24.The
Основная топливная система 21 содержит топливопровод 25, в котором установлен топливный насос 26, соединенный с приводом 27.The
По второму варианту (фиг. 3 и 4) газотурбинный двигатель 8 имеет две топливные систему: основную 24 и форсажную 28.According to the second option (Fig. 3 and 4), the
Форсажная топливная система 28 (фиг. 3) содержит топливопровод 29, в котором установлен форсажный топливный насос 30, соединенный с форсажным приводом 31 и форсажный коллектор 32.The afterburning fuel system 28 (FIG. 3) comprises a
Газотурбинный двигатель 8 установлена горизонтально в центре масс фюзеляжа 1 вертолета (фиг. 1).The
Платформа безопасности 10 как упомянуто ранее имеет центральное отверстие 13, выполненное вертикально на оси, проходящей через центр масс вертолета. Диаметр центрального отверстия 13 D0 больше диаметра среза сопла 20 - Dc.The
D0≥Dc.D 0 ≥D c .
Кроме того срез сопла 20 в рабочем положении выходит в расширяющийся канал 33 (фиг. 2).In addition, the slice of the
РАБОТА ВИНТОКРЫЛОГО ЛЕТАТЕЛЬНГО АППАРАТА В НОРМАЛЬНОМWORK OF THE RUNWING AIRCRAFT IN NORMAL
РЕЖИМЕ, 1 вариантMODE, 1 option
При помощи стартера (не показан) раскручивают ротор (не показан) газотурбинного двигателя 8 и запускают привод 27, который раскручивает топливный насос 26, топливо (авиационный керосин) по топливопроводу 25 подается в форсунки 18 камеры сгорания 17, где воспламеняется при помощи запальника (не показан). Продукты сгорания проходят через турбину 19. Мощность с турбины 19 передается на компрессор 16, который сжимают воздух, идущий через воздухозаборник 15. Сжатый воздух подается в камеру сгорания 17 для поддержания процесса горения. На основных режимах (в полете) струя выхлопных газов из сопла 20 истекает в канал 33 (фиг. 2).Using a starter (not shown), unscrew the rotor (not shown) of the
Реактивная тяга газотурбинного двигателя 8 передается на фюзеляж 1, что в совокупности с силой тяги винта 2 обеспечивает полет винтокрылого летательного аппарата и его посадку в нормальном режиме. Тяговооруженность винта 2 составляет 1,1…1,2.The jet thrust of the
РАБОТА ВИНТОКРЫЛОГОЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА В АВАРИЙНОМ РЕЖИМЕ, первый вариантHELICOPTER OPERATION IN EMERGENCY MODE, first option
При поломке винта 2 при помощи привода 22 поворачивают сопло 20 в вертикальной плоскости до его установки в вертикальное положение (фиг. 3 и 4). Сопло 20 устанавливается своим срезом в центральное отверстие 13 платформы безопасности 13 строго вертикально (фиг. 4).When the
Реактивная тяга, создаваемая соплом 20 достаточна для мягкой посадки вертолета.The thrust generated by the
РАБОТА ВИНТОКРЫЛОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА В АВАРИЙНОМ РЕЖИМЕ, второй вариантHELICOPTER AIRCRAFT OPERATION IN EMERGENCY MODE, second option
При необходимости задействуют форсажную топливную систему 28 (фиг. 5 и 6), для этого запускают форсажный привод 28, который раскручивает топливный насос 27, топливо (авиационный керосин) по топливопроводу 26 подается в форсажный коллектор 29 форсажной камеры сгорания 21, где воспламеняется при помощи запальника (не показан). Продукты сгорания через сопло 20 истекают вертикально вниз.If necessary, the afterburning
Тяга, создаваемая соплом 20, увеличивается по сравнению с бесфорсажным режимом на 75%, что компенсирует отсутствие винта 2.The thrust generated by the
Применение форсажной камеры позволяет спроектировать ГТД меньших габаритов и веса.The use of afterburner allows you to design a gas turbine engine of smaller dimensions and weight.
Применение изобретения позволило:The application of the invention allowed:
- обеспечить безопасную посадку при разрушении винта,- to ensure a safe landing when the screw is destroyed,
- сохранить жизнь экипажу и пассажирам.- save the life of the crew and passengers.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018144896A RU2714090C1 (en) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | Rotorcraft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018144896A RU2714090C1 (en) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | Rotorcraft |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2714090C1 true RU2714090C1 (en) | 2020-02-11 |
Family
ID=69625914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018144896A RU2714090C1 (en) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | Rotorcraft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2714090C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2842495C2 (en) * | 2023-07-05 | 2025-06-27 | Иван Никифорович Хамин | Rotorcraft |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4044971A (en) * | 1973-10-26 | 1977-08-30 | Ruth Walcott | High speed, long range turbo-jet aircraft |
| US20120280091A1 (en) * | 2009-08-26 | 2012-11-08 | Manuel Munoz Saiz | Lift, propulsion and stabilising system for vertical take-off and landing aircraft |
| US8636246B2 (en) * | 2010-11-12 | 2014-01-28 | Textron Innovations Inc. | Aircraft wing extension and nozzle system |
| RU2573698C2 (en) * | 2014-05-15 | 2016-01-27 | Григорий Иванович Кузнецов | High-speed rotorcraft |
| RU2617014C1 (en) * | 2016-04-11 | 2017-04-19 | Светослав Владимирович Занегин | Aircraft |
-
2018
- 2018-12-17 RU RU2018144896A patent/RU2714090C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4044971A (en) * | 1973-10-26 | 1977-08-30 | Ruth Walcott | High speed, long range turbo-jet aircraft |
| US20120280091A1 (en) * | 2009-08-26 | 2012-11-08 | Manuel Munoz Saiz | Lift, propulsion and stabilising system for vertical take-off and landing aircraft |
| US8636246B2 (en) * | 2010-11-12 | 2014-01-28 | Textron Innovations Inc. | Aircraft wing extension and nozzle system |
| RU2573698C2 (en) * | 2014-05-15 | 2016-01-27 | Григорий Иванович Кузнецов | High-speed rotorcraft |
| RU2617014C1 (en) * | 2016-04-11 | 2017-04-19 | Светослав Владимирович Занегин | Aircraft |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2842495C2 (en) * | 2023-07-05 | 2025-06-27 | Иван Никифорович Хамин | Rotorcraft |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11518504B2 (en) | Compound helicopters having auxiliary propulsive systems | |
| US11440649B2 (en) | Assisted landing systems for rotorcraft | |
| RU2641955C2 (en) | Aircraft with turbojet engine with opposite rotation fans | |
| EP2930114B1 (en) | Contra-rotating open rotor distributed propulsion system | |
| US11267579B2 (en) | Compound helicopters having hybrid propulsion engines | |
| US8011614B2 (en) | Bird vortex flying machine | |
| US9845159B2 (en) | Conjoined reverse core flow engine arrangement | |
| US9156549B2 (en) | Aircraft vertical lift device | |
| RU109740U1 (en) | HELICOPTER RESCUE DEVICE | |
| WO2011090459A1 (en) | Fragmentor for bird ingestible gas turbine engine | |
| US20130161444A1 (en) | High efficiency hub for pressure jet helicopters | |
| RU2522208C1 (en) | Gas turbine engine pylon assembly and gas turbine engine system | |
| RU2714090C1 (en) | Rotorcraft | |
| RU2708775C1 (en) | Helicopter | |
| RU2698497C1 (en) | Vertical take-off and landing aircraft | |
| RU2701076C1 (en) | Helicopter | |
| RU2704643C1 (en) | Helicopter | |
| CN101025129A (en) | Rotary punching engine | |
| RU2701083C1 (en) | Helicopter | |
| RU2710038C1 (en) | Vertical take-off and landing aircraft | |
| RU2694681C1 (en) | Helicopter | |
| US2782861A (en) | Helicopter blades and thrust augmenters therefor | |
| RU2710839C1 (en) | Helicopter | |
| RU2708516C1 (en) | Vertical take-off and landing aircraft | |
| RU2705545C1 (en) | Combat attack helicopter and helicopter power plant |