RU137259U1

RU137259U1 - AIRCRAFT K.I. CHERTYKOVTSEVA

Info

Publication number: RU137259U1
Application number: RU2013137127/11U
Authority: RU
Inventors: Константин Иванович Чертыковцев
Original assignee: Константин Иванович Чертыковцев
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2014-02-10

Abstract

1. Летательный аппарат, содержащий дискообразный корпус, кабину пилота, расположенную в корпусе, двигатель, вращающий вертикально расположенный винт, отличающийся тем, что лопасти винта по своей форме повторяют профиль верхней поверхности корпуса, при этом диаметр лопастей работающего винта меньше диаметра дискообразного корпуса, а по периметру корпуса расположено кольцевое крыло, размещенное с зазором относительно кромки корпуса на кольцевом кронштейне V-образного профиля, в котором выполнены не менее чем два ряда регулируемых отверстий.2. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что по краям корпуса расположены аварийные парашюты.3. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что лопасти винта соединены друг с другом трубками или тросами, например металлическими, таким образом, что лопасти винта при его вращении сохраняют куполообразную форму.4. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что в нижней части корпуса установлен тормозной аварийный реактивный двигатель.1. Aircraft containing a disk-shaped body, a cockpit located in the body, an engine that rotates a vertically mounted screw, characterized in that the rotor blades in shape resemble the profile of the upper surface of the hull, while the diameter of the blades of the working rotor is smaller than the diameter of the disk-shaped hull, and an annular wing is located around the perimeter of the body, placed with a gap relative to the edge of the body on the V-shaped ring bracket, in which at least two rows of adjustable openings are made iy.2. The aircraft according to claim 1, characterized in that emergency parachutes are located at the edges of the hull. The aircraft according to claim 1, characterized in that the rotor blades are connected to each other by tubes or cables, for example metal, so that the rotor blades retain a dome shape when it rotates. The aircraft according to claim 1, characterized in that a brake emergency jet engine is installed in the lower part of the hull.

Description

Полезная модель относится к летательным аппаратам тяжелее воздуха, преимущественно вертикального взлета и посадки дискообразной формы.The utility model relates to aircraft heavier than air, mainly vertical take-off and landing disk-shaped.

Известны летательные аппараты, использующие способ создания подъемной силы, когда поток воздуха от вращающего в горизонтальной плоскости винта направляется вниз, тем самым, создавая подъемную силу летательного аппарата. На таком принципе основан полет вертолета и других типов летательных аппаратов. Также часто используется способ создания подъемной силы, при котором вниз направляется газовая струя от работающего реактивного двигателя, например, у ракеты.Aircraft are known that use the method of generating lift when the air flow from the horizontal rotating rotor rotates downward, thereby creating the lift of the aircraft. This principle is based on the flight of a helicopter and other types of aircraft. Also often used is a method of generating lift, in which a gas jet is directed downward from a working jet engine, for example, at a rocket.

Известен, например, способ формирования подъемной силы и устройство для его осуществления (патент РФ на ИЗ №2415052, опубл. 27.03.2011), которое содержит расположенную на выпуклой или конической поверхности ступенчатую регулярную активную поверхность, формируемую пьезоэлектрическими ленточными актюаторами, способными посредством приложенного управляющего электрического воздействия совершать маховые колебательные движения, вызывающие смещение частиц окружающей среды и формирующие область пониженного давления, обеспечивающую создание подъемной силы. Способ формирования подъемной силы заключается в использовании устройства.Known, for example, is a method of generating lifting force and a device for its implementation (RF patent for IZ No. 2415052, published March 27, 2011), which contains a stepped regular active surface located on a convex or conical surface formed by piezoelectric tape actuators capable of using an attached control to perform flywheel oscillatory movements that cause displacement of environmental particles and form a region of low pressure, which provides the creation of emnoy force. A method of generating lift is to use a device.

Недостатком известного способа и устройства является сложность конструкции и недостаточная надежность работы в условиях обледенения.The disadvantage of this method and device is the design complexity and lack of reliability under icing conditions.

Известно также устройство создания подъемной силы, содержащее, по меньшей мере, один корпус с несущей поверхностью и, по меньшей мере, одно средство для создания замкнутого объема с пониженным давлением над соответствующей поверхностью, в котором каждый корпус выполнен в виде камеры, открытой сверху и с дном, образующим несущую поверхность, а каждое средство для создания замкнутого объема выполнено в виде щелевого сопла, размещенного в стенке соответствующей камеры с возможностью создания плоской струи жидкости, перекрывающей открытую часть камеры с образованием в ее полости замкнутого объема (патент РФ на ПМ №38721).A device for creating a lifting force is also known, comprising at least one body with a bearing surface and at least one means for creating a closed volume with reduced pressure over the corresponding surface, in which each body is made in the form of a chamber open from above and with the bottom forming the bearing surface, and each means for creating a closed volume is made in the form of a slotted nozzle placed in the wall of the corresponding chamber with the possibility of creating a flat jet of liquid that overlaps the open Part cameras to form a cavity in its closed volume (in Russian patent PM №38721).

Недостатком известного устройства является то, что оно применимо только для легких летательных аппаратов.A disadvantage of the known device is that it is applicable only to light aircraft.

Более близким к заявляемой полезной модели является способ создания подъемной или движущей силы для летательного аппарата вертикального взлета (патент РФ на ИЗ №2406650, опубл. 20.12.2010), в котором крыло выполняют полым в форме кольца, в центральной части которого через радиально-щелевое сопло создают поток воздуха, который нагнетают так, что он обеспечивает образование двух зон пониженного давления у верхней и нижней поверхностей внутренней полости крыла с возможностью регулирования разрежения клапанами. Воздух нагнетают в центральную полость крыла, которую разделяют винглетами на обоих стенках, с образованием равных сегментов. Воздух нагнетают через радиально-щелевое сопло, имеющее в разрезе форму конуса или сопла Лаваля. В каждом сегменте сверху и/или снизу крыла выполняют щели, ведущие в сегменты с возможностью перекрытия посредством клапанов. Направление и силу тяги регулируют посредством открытия/закрытия клапанов и регулирования скорости потоков через радиально-щелевое сопло.Closer to the claimed utility model is a method of creating a lifting or driving force for an aircraft of vertical takeoff (RF patent for IZ No. 2406650, publ. 12/20/2010), in which the wing is hollow in the form of a ring in the central part of which is through a radial slot the nozzle creates a stream of air, which is pumped so that it provides the formation of two zones of reduced pressure at the upper and lower surfaces of the inner cavity of the wing with the possibility of regulating the vacuum by the valves. Air is pumped into the central cavity of the wing, which is separated by winglets on both walls, with the formation of equal segments. Air is pumped through a radial slot nozzle having a sectional shape of a cone or Laval nozzle. In each segment above and / or below the wing, slots are made leading into the segments with the possibility of overlapping by means of valves. The direction and thrust are controlled by opening / closing the valves and controlling the flow rate through the radial slot nozzle.

Недостатком известного способа является то, что он создает в основном подъемную силу, но не позволяет обеспечить летательному аппарату высокую скорость полета.The disadvantage of this method is that it creates mainly lifting force, but does not allow the aircraft to provide high flight speed.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является способ увеличения подъемной силы аэродинамических поверхностей и уменьшения лобового сопротивления (патент РФ на ИЗ №2469911, опубл. 20.12.2012), в котором струя воздуха продвигается на верхнюю поверхность закрылка. Часть воздуха в воздушной струе отбирается через воздухозаборники из воздушного потока, обтекающего верхнюю поверхность неподвижной части крыла, расположенной перед закрылком выше по потоку. Воздушная струя,отбираемая за счет всасывания посредством воздухозаборников, усиливается струей сжатого воздуха, выдуваемого по каналу, который открыт непосредственно за воздухозаборниками ниже по потоку. При этом комбинированную струю, содержащую всосанный воздух и выдуваемую струю, эжектируют на верхнюю поверхность закрылка через выпускные отверстия, размещенные на заднем крае неподвижной части крыла. Крыло летательного аппарата выполнено с возможностью реализации способа.Closest to the claimed utility model is a method of increasing the lifting force of aerodynamic surfaces and reducing drag (RF patent for IZ No. 2469911, publ. 12/20/2012), in which the air stream moves to the upper surface of the flap. Part of the air in the air stream is taken through the air intakes from the air stream flowing around the upper surface of the fixed part of the wing located upstream of the flap. An air stream, drawn off by suction through the air intakes, is amplified by a stream of compressed air blown through a channel that is open directly behind the downstream air intakes. In this case, the combined jet containing the sucked-in air and the blown jet is ejected onto the upper surface of the flap through the outlet openings located on the rear edge of the fixed part of the wing. The wing of the aircraft is configured to implement the method.

Недостатком известного способа является то, что для создания подъемной силы используется только воздушный поток, обтекающий поверхность крыла.The disadvantage of this method is that to create a lifting force, only the air flow flowing around the wing surface is used.

Задачей полезной модели является увеличение подъемной силы летательного аппарата не только за счет воздушного потока, обтекающего поверхность крыла, но и за счет потока воздуха от винта летательного аппарата, что позволяет обеспечить вертикальный взлет, а также улучшение маневренности.The objective of the utility model is to increase the lift of the aircraft, not only due to the air flow around the wing surface, but also due to the air flow from the aircraft propeller, which allows for vertical take-off, as well as improved maneuverability.

Поставленная задача решается предлагаемым летательным аппаратом, содержащим дискообразный корпус, двигатель, вращающий вертикально расположенный винт, лопасти которого по своей форме повторяют профиль верхней поверхности корпуса, кабину пилота, расположенную в корпусе, в котором диаметр лопастей работающего винта меньше диаметра дискообразного корпуса, а по периметру корпуса расположено кольцевое крыло, размещенное с зазором относительно кромки корпуса на кольцевом кронштейне V-образного профиля, в котором выполнены не менее чем два ряда регулируемых отверстий, а по краям корпуса расположены аварийные парашюты. Лопасти винта по краям соединены друг с другом таким образом, что лопасти винта при его вращении имеют куполообразную форму. В нижней части корпуса установлен тормозной аварийный реактивный двигатель.The problem is solved by the proposed aircraft, containing a disk-shaped housing, an engine rotating a vertically arranged screw, the blades of which in their shape repeat the profile of the upper surface of the housing, the cockpit located in the housing, in which the diameter of the blades of the working rotor is smaller than the diameter of the disk-shaped housing, and around the perimeter the body is an annular wing, placed with a gap relative to the edge of the body on the ring bracket of the V-shaped profile, in which at least two a number of adjustable openings and the edges of the body are emergency parachutes. The blades of the screw at the edges are connected to each other in such a way that the blades of the screw during its rotation are dome-shaped. In the lower part of the body is installed a brake emergency jet engine.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 - внешний вид предлагаемого летательного аппарата, на фиг. 2 - летательный аппарат в разрезе, на фиг. 3 - летательный аппарат с выпущенными аварийными пара шютами, на фиг. 4 - конструкция винта, на фиг. 5 - устройство крепления лопастей винта высокопрочными трубками или тросами, на фиг. 6 - схема размещения на корпусе летательного аппарата V-образного кронштейна с кольцевым крылом, на фиг. 7 - конструкция регулируемого отверстия в V-образном кронштейне, на фиг. 8 - схема изменения направления воздушных потоков при маневрировании летательного аппарата в горизонтальной плоскости, на фиг. 9 - схема маневрирования в вертикальной плоскости.The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 - the appearance of the proposed aircraft, in FIG. 2 is a sectional view of an aircraft; FIG. 3 - aircraft with released emergency pair of jutes; in FIG. 4 - screw design, in FIG. 5 - a device for attaching propeller blades with high-strength tubes or cables, in FIG. 6 is a layout diagram of a V-shaped bracket with an annular wing on the aircraft body; FIG. 7 is a design of an adjustable hole in a V-shaped bracket, in FIG. 8 is a diagram of a change in the direction of air flows during maneuvering of an aircraft in the horizontal plane; FIG. 9 is a diagram of maneuvering in a vertical plane.

Предлагаемый летательный аппарат (фиг. 1-9) состоит из корпуса 1, имеющего дискообразную аэродинамическую форму, несущий винт 2, расположенный в геометрическом центре аппарата, двигатель 3 (на чертежах не показан), например, вертолетный, кабину пилотов 4, пассажирский салон (или грузовой отсек) 5, пульт управления 6 в кабине пилотов с приборной панелью 10 и рулем (штурвалом) 11 управления. Винт 2 выполнен куполообразной формы, повторяющей форму верхней части 7 корпуса 1, для чего лопасти 8 винта 2 соединены на концах двумя рядами высокопрочных трубок или тросов 9, не позволяющих лопастям винта распрямиться и принять горизонтальное положение при вращении винта в полете. Винт 2 расположен на небольшом расстоянии от поверхности 7 верхней части корпуса, для того, чтобы создать максимальное давление воздушного потока. На нижней части 12 корпуса 2 по его краю закреплен V-образный кронштейн 13 с кольцевым крылом 14. Кронштейн 13 имеет две плоскости 15 и 16, в которых выполнены два ряда регулируемых отверстий 17 и 18, которые выполнены с возможностью изменения не только сечения отверстия (фиг. 7), но и направления проходящего через отверстие воздушного потока с помощью круглых поворотных заслонок 19, установленных в отверстиях 17 и 18 на осях 20. Диаметр винта 2 выполнен меньше диаметра корпуса таким образом, что винт при вращении нагнетает воздушный поток в кольцевой зазор между верхней частью 7 корпуса и плоскостью 15. По краям верхней части 7 корпуса за пределами горизонтальной проекции винта 2 на верхнюю часть 7 корпуса летательного аппарата 1 установлены аварийные парашюты 21, срабатывающие в случае аварийной остановки двигателя в полете. На нижней части 12 корпуса установлены шасси 22 и аварийные тормозные реактивные двигатели 23. На кронштейне 13 закреплено кольцевое крыло 14, служащее для стабилизации корпуса 1 в полете и для увеличения создаваемой подъемной силы. Для этого крыло 14 имеет аэродинамическую форму. Для лучшего обтекания воздушным потоком корпуса 1 верхняя поверхность части 7 выполнена гладкой. Регулируемые отверстия 17 и 18 расположены симметрично по контуру плоскостей 15 и 16, например, через 30 градусов, в этом случае на верхней 7 и нижней 12 частях корпуса 1 будет находиться по 12 регулируемых отверстий 17 и 18.The proposed aircraft (Fig. 1-9) consists of a housing 1 having a disk-shaped aerodynamic shape, a rotor 2 located in the geometric center of the device, engine 3 (not shown in the drawings), for example, a helicopter, cockpit 4, passenger compartment ( or cargo compartment) 5, the control panel 6 in the cockpit with the dashboard 10 and the steering wheel (steering wheel) 11 controls. The screw 2 is made dome-shaped, repeating the shape of the upper part 7 of the housing 1, for which the blades 8 of the screw 2 are connected at the ends by two rows of high-strength tubes or cables 9, which do not allow the blades of the screw to straighten and take a horizontal position when the screw rotates in flight. The screw 2 is located at a small distance from the surface 7 of the upper part of the housing, in order to create maximum air flow pressure. On the lower part 12 of the housing 2, a V-shaped bracket 13 with an annular wing 14 is fixed along its edge. The bracket 13 has two planes 15 and 16, in which two rows of adjustable holes 17 and 18 are made, which are capable of changing not only the section of the hole ( Fig. 7), but also the direction of the air flow passing through the hole with the help of round rotary shutters 19 installed in the holes 17 and 18 on the axes 20. The diameter of the screw 2 is made smaller than the diameter of the housing so that the screw during rotation pumps air flow into the annular gap between the upper part 7 of the hull and the plane 15. Along the edges of the upper part 7 of the hull outside the horizontal projection of the screw 2 on the upper part 7 of the hull of the aircraft 1 are installed emergency parachutes 21, triggered in the event of an emergency engine shutdown in flight. A chassis 22 and emergency brake jet engines 23 are installed on the lower part 12 of the casing. An annular wing 14 is mounted on the bracket 13, which serves to stabilize the casing 1 in flight and to increase the generated lifting force. For this, the wing 14 has an aerodynamic shape. For better air flow around the housing 1, the upper surface of the part 7 is made smooth. The adjustable holes 17 and 18 are located symmetrically along the contour of the planes 15 and 16, for example, through 30 degrees, in this case there will be 12 adjustable holes 17 and 18 on the upper 7 and lower 12 parts of the housing 1.

Предлагаемый летательный аппарат работает следующим образом. После запуска двигателя винт 2 начинает вращаться и нагнетать воздух в кольцевой зазор между верхней частью 7 корпуса и плоскостью 15. После этого пилот дает команду на полное открытие всех отверстий 18 на плоскости 16 на нижней части 12 корпуса 1. Воздушный поток направляется через отверстия 18 вертикально вниз и создает подъемную силу. Происходит вертикальный взлет летательного аппарата 1. После набора нужной высоты пилот дает команду на открытие тех отверстий 17 на верхней плоскости 15, которые создадут тягу в нужном направлении. Летательный аппарат начинает горизонтальный полет. Поочередно закрывая и открывая отверстия 17, пилот осуществляет маневрирование в горизонтальной плоскости. Отверстия 18 служат для обеспечения вертикального взлета и посадки. За счет изменения положения в отверстии 17 заслонки 19 можно регулировать величину и направление воздушного потока и таким образом менять направление и скорость полета. Максимальная скорость полета аппарата достигается при максимальном открытии соответствующих заслонок 19, при закрытии заслонок 19 горизонтальная тяга становится равной нулю и летательный аппарат может совершить вертикальную посадку. При полностью открытых заслонках 19 на отверстиях 18 подъемная сила винта 2 также максимальна. Частично закрывая заслонками 19 отверстия 18 можно регулировать подъемную силу винта и тем самым высоту полета. Для взлета аппарата заслонки 19 отверстий 18 должны быть полностью открыты, а для посадки заслонки постепенно закрывают. За счет открывания и закрывания отверстий 17 и 18 в различных сочетаниях можно маневрировать летательным аппаратом как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости, а также изменять скорость полета. В случае, если в полете произойдет аварийная остановка двигателя, выпускаются аварийные парашюты 21, которые установлены на корпусе вне зоны вращения винта. В этом случае посадка аппарата производится вертикально с помощью парашютов, а для смягчения посадки при приближении к земле на небольшой высоте автоматически включается тормозной реактивный двигатель 23. Посадка летательного аппарата производится на шасси 22.The proposed aircraft operates as follows. After starting the engine, screw 2 begins to rotate and pump air into the annular gap between the upper part 7 of the housing and plane 15. After that, the pilot gives a command to completely open all holes 18 on plane 16 on the lower part 12 of housing 1. Air flow is directed vertically through the holes 18 down and creates lift. There is a vertical take-off of the aircraft 1. After gaining the desired height, the pilot gives a command to open those holes 17 on the upper plane 15, which will create thrust in the desired direction. The aircraft begins a horizontal flight. Closing and opening holes 17, the pilot maneuvers in the horizontal plane. Holes 18 are used to provide vertical take-off and landing. By changing the position in the hole 17 of the shutter 19, it is possible to adjust the magnitude and direction of the air flow and thus change the direction and speed of flight. The maximum flight speed of the device is achieved with the maximum opening of the respective dampers 19, when closing the dampers 19, the horizontal thrust becomes equal to zero and the aircraft can make a vertical landing. When the shutters 19 are fully open at the holes 18, the lifting force of the screw 2 is also maximum. Partially closing the holes 18 with the shutters 19, it is possible to adjust the lifting force of the screw and thereby the flight altitude. For takeoff, the shutter 19 holes 18 must be fully open, and for landing the shutter is gradually closed. By opening and closing holes 17 and 18 in various combinations, you can maneuver the aircraft in both horizontal and vertical planes, as well as change the speed of flight. In case an emergency engine shutdown occurs in flight, emergency parachutes 21 are issued, which are mounted on the casing outside the rotational zone of the screw. In this case, the landing of the device is carried out vertically with parachutes, and to soften the landing when approaching the ground at a low altitude, the brake jet engine 23 is automatically turned on. The landing of the aircraft is made on the landing gear 22.

Предлагаемый летательный аппарат прост по конструкции, экономичен, обеспечивает возможность вертикального взлета и посадки и не требует специально оборудованных аэродромов, что позволяет приземляться и взлетать даже в городских условиях, легко управляется и может найти применение в малой авиации.The proposed aircraft is simple in design, economical, provides the possibility of vertical take-off and landing and does not require specially equipped airfields, which allows you to land and take off even in urban conditions, is easy to control and can be used in small aircraft.

Заявитель ходатайствует о присвоении полезной модели названия «Летательный аппарат К.И. Чертыковцева».The applicant seeks to assign the utility model the name “Aircraft K.I. Chertykovtseva ".

Claims

1. Aircraft containing a disk-shaped body, a cockpit located in the body, an engine that rotates a vertically mounted screw, characterized in that the rotor blades in shape resemble the profile of the upper surface of the hull, while the diameter of the blades of the working rotor is smaller than the diameter of the disk-shaped hull, and an annular wing is located around the perimeter of the body, placed with a gap relative to the edge of the body on the V-shaped ring bracket, in which at least two rows of adjustable openings are made s.

2. The aircraft according to claim 1, characterized in that emergency parachutes are located at the edges of the hull.

3. The aircraft according to claim 1, characterized in that the rotor blades are connected to each other by tubes or cables, for example metal, so that the rotor blades retain a dome shape when it rotates.

4. The aircraft according to claim 1, characterized in that a brake emergency jet engine is installed in the lower part of the hull.