RU1785953C

RU1785953C - Aircraft with propeller in form of flapping wings

Info

Publication number: RU1785953C
Application number: SU884627078A
Authority: RU
Inventors: Василий Кириллович Богомолов
Original assignee: В.К.Богомолов
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1993-01-07

Abstract

Изобретение относитс к авиационной технике, а именно к летательным аппаратам , эпизодически использующим при движении машущие крыль дл создани подъемной силы и силы т ги, и может быть использовано преимущественно в спортивных и развлекательных цел х. Целью изобретени вл етс повышение продолжительности полета. Цель достигаетс за счет выполнени каждой консоли машущего крыла 4, состо щей из внутренней 10 и внешней 11 частей, соединенных между собой единым лонжер оном и механизмом изменени угла установки, выполненным в виде проход щей через шарнирный узел 13 стойки 3 (установленной на концах подкосов 2, выполненных в виде крыла), в которой . имеютс отверсти , через которые проход т гибкие т ги 14, закрепленные на носовой и хвостовой част х профил внутренней 10 и внешней 11 частей машущего крыла 4. Имеетс также устройство дл изменени угла установки внутренней части 10 машущего крыла 4, а также привод дл обеспечени машущего движени машущих крыльев 4. К стойкам 3 и хвостовому оперению 9 прикреплено неподвижное крыло 5, расположенное над машущим крылом 4. Наличие механизма изменени установки внутренней 10 и внешней 11 частей машущего крыла4обеспечивает их движение с положительным углом атаки, что способствует увеличению продолжительности полета. 1 з.п. ф-лы, 7 ил, ; The invention relates to aeronautical engineering, in particular to aircraft that occasionally use flapping wings to create lift and thrust, and can be used primarily for sports and entertainment purposes. An object of the invention is to increase flight duration. The goal is achieved by performing each console of the flapping wing 4, consisting of an inner 10 and an outer 11 parts, interconnected by a single spar and a mechanism for changing the installation angle, made in the form of a rack 3 passing through the hinge assembly 13 (mounted on the ends of the struts 2 made in the form of a wing) in which. there are holes through which the flexible rods 14 pass, fixed on the nose and tail sections of the profile of the inner 10 and outer 11 parts of the flapping wing 4. There is also a device for changing the angle of installation of the inner part 10 of the flapping wing 4, as well as a drive for providing the flap motion of the flapping wings 4. A fixed wing 5, located above the flapping wing 4, is attached to the uprights 3 and the tail unit 9. The mechanism for changing the installation of the inner 10 and outer 11 parts of the flapping wing 4 ensures their movement from position Yelnia angle of attack, which increases the duration of the flight. 1 s.p. f-ly, 7 silt,;

Description

Изобретение относитс к авиационной технике, а именно, к летательным аппаратам , эпизодически использующим при движении машущие крыль дл создани подъемной силы и силы т ги и может быть использовано преимущественно в спортивных и развлекательных цел х.The invention relates to aeronautical engineering, and in particular, to aircraft that occasionally use flapping wings during movement to create lift and thrust and can be used primarily for sports and entertainment purposes.

Известен летательный аппарате движителем , в виде машущих крыльев, содержащий корпус, подкосы, выполненные в виде неподвижных крыльев, на концах которых размещены шарнирные узлы, к которым креп тс консоли машущих крыльев.The aircraft is known to have a propulsion device, in the form of flapping wings, comprising a body, struts made in the form of fixed wings, at the ends of which hinged assemblies are placed, to which the flapping wing consoles are attached.

Недостатком прототипа вл етс то, что при маховом движении крыльев внутренн и внешн части машущего крыла создает аэродинамическую подъемную силу разных знаков, что обусловлено выполнением машущего крыла в виде единого целого, с неизменным углом установки. Это уменьшает величину подъемной и т нущей аэродинамической силы, что ухудшает летно-техниче- ские характеристики летательного аппарата в целом..The disadvantage of the prototype is that when the wings are flown, the internal and external parts of the flapping wing creates aerodynamic lifting force of different signs, which is due to the flapping wing being made as a single unit with an unchanged installation angle. This reduces the magnitude of the lifting and pulling aerodynamic forces, which degrades the flight performance of the aircraft as a whole ..

Целью изобретени вл етс повыше- ние продолжительности полета.An object of the invention is to increase flight duration.

Цель достигаетс зз счет выполнени каждой консоли машущего крыла летательного аппарата, состо щей из внутренней и внешней частей, соединенных между собой единым лонжероном, с механизмом изменени угла установки, выполненным в виде проход щей через шарнирный узел стойки, в которой имеютс отверсти дл прохождени гибких т г, закрепленных на носовых и хвостовых участках хорды частей машущего крыла, а внутренн часть машущего крыла соединена жестко с т гой, другой конец которой шарнирно св зан с ползуном, расположенным в направл ющей, лежащей вдоль корпуса, и двигателем. Кроме того, повышению продолжительности полета способствует оснащение летательного аппарата расположенным выше машущего крыла неподвижным крылом с обшивкой из гибкого материала, прикрепленным к проход щим через шарнирные узлы стойки и к корпусу летательного аппарата.The goal is achieved by making each console of the flapping wing of the aircraft, consisting of internal and external parts interconnected by a single spar, with a mechanism for changing the installation angle, made in the form of a rack passing through the hinge assembly, in which there are holes for the passage of flexible d, mounted on the nose and tail sections of the chord of the parts of the flapping wing, and the inner part of the flapping wing is rigidly connected to a thrust, the other end of which is pivotally connected to a slider located in the guide Lying along the body and the engine. In addition, an increase in the flight duration is facilitated by equipping the aircraft with a fixed wing located above the flapping wing with a sheathing of flexible material attached to passing through the hinge assemblies of the rack and to the aircraft body.

На фиг. 1 показан летательный аппарат, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - то же, вид спереди; на фиг,4 - механизм изменени угла установки внешней части консоли машущего крыла; на фиг.5 .- схема изменени положени задней кромки внутренней и внешней частей консолей машущего крыла; на фиг.6 - механизм изменени угла установки внутренней части консоли машущего крыла; на фиг.7 - пример выполнени привода машущего крыла. In FIG. 1 shows an aircraft, side view; figure 2 is the same, a top view; in Fig.Z - the same front view; Fig. 4 is a mechanism for changing the installation angle of the outer part of the flapping wing console; Fig. 5. is a diagram of a change in the position of the trailing edge of the inner and outer parts of the flapping wing consoles; Fig. 6 illustrates a mechanism for changing the installation angle of the interior of the flapping wing console; Fig. 7 is an exemplary embodiment of a flapping wing drive.

Конструкци летательного аппарата содержит ромбовидную раму 1, имеющую два подкоса 2, выполненные в виде жесткого крыла с положительным углом поперечного V, на концах которых установлены стойки 3 с размещенным на них механизмом изменени угла установки машущего крыла 4, неподвижное крыло 5, расположенное над машущим крылом, колесное шасси 6. центральную 7 и нижнюю 8 продольные силовые балки, хвостовое оперение 9 с рул ми высоты и направлени . Ромбовидна рама 1, продольные силовые балки 7 и 8 и неподвижное крыло 5 образуют силовой пространственный каркас летательного аппарата. Кажда консоль машущего крыла 4 состоит из внутренней 10 и внешней 11 частей, соединенных между собой лонжероном 12, который оснащен шарнирным узлом, установленным на стойках 3 подкосов 2. Машущее крыло 4 оснащено механизмом изменени угла установки внутренней 10. и внешней 11 частей консолей.The design of the aircraft contains a diamond-shaped frame 1 having two struts 2 made in the form of a rigid wing with a positive transverse angle V, at the ends of which there are racks 3 with a mechanism for changing the angle of installation of the flapping wing 4, a fixed wing 5 located above the flapping wing , wheeled chassis 6. central 7 and lower 8 longitudinal power beams, tail unit 9 with elevators and rudders. The diamond-shaped frame 1, the longitudinal power beams 7 and 8, and the fixed wing 5 form a power spatial frame of the aircraft. Each cantilever wing console 4 consists of an inner 10 and an outer 11 part, interconnected by a spar 12, which is equipped with a hinge assembly mounted on the struts 3 of the struts 2. The flap wing 4 is equipped with a mechanism for changing the angle of installation of the inner 10. and outer 11 parts of the consoles.

Механизм изменени угла установки включает шарнирный узел 13, обеспечивающий возможность поворота внутренней 10 и внешней 11 частей консоли относительно оси лонжерона 12 и поворот лонжерона 12 относительно стойки 3 в горизонтальной и вертикальной плоскост х и гибкие т ги 14, концы которых закреплены на носовых и хвостовых участках хорды внутренней 10 и внешней 11 частей консоли машущего крыла 4 и проход щих через отверсти 15 в стойках 3.The mechanism for changing the installation angle includes a hinge assembly 13, which enables rotation of the inner 10 and outer 11 parts of the console relative to the axis of the spar 12 and the rotation of the spar 12 relative to the rack 3 in the horizontal and vertical planes and flexible rods 14, the ends of which are fixed on the nose and tail sections the chords of the inner 10 and outer 11 parts of the console of the flapping wing 4 and passing through the holes 15 in the uprights 3.

Такой механизм обеспечивает согласование углов установки частей 10, 11 консолей машущего крыла 4.Such a mechanism ensures coordination of the installation angles of parts 10, 11 of the flapping wing consoles 4.

Механизм изменени угла установки внутренней части консоли машущего крыла 4 выполнен в виде жестко соединенной с лонжероном 12 т ги 16, другой конец к ото- рой шарнирно св зан с ползуном 17, расположенным в направл ющей 18, закрепленной на центральной продольной силовой балки 7.The mechanism for changing the angle of installation of the inside of the console of the flapping wing 4 is made in the form of a link 16 rigidly connected to the spar 12, the other end is pivotally connected to the slider 17 located in the guide 18 fixed to the central longitudinal power beam 7.

Машущее крыло 4 приводитс в движение посредством привода, выполненного, например, в виде крывошипа 19, соедин ющего лонжероны 12 машущего крыла 4 с цепной передачей, включающей звездочку 20, соединенную цепью 21 с маховиком 22, выполнен, например, в виде велосипедного колеса, который в свою очередь соединен посредством цепной передачи 23 с мускульным педальным приводом 24 либо с двигателем (на фиг, не показан).The flapping wing 4 is driven by a drive made, for example, in the form of a crank 19 connecting the side members 12 of the flapping wing 4 with a chain gear including an sprocket 20, connected by a chain 21 to the flywheel 22, made, for example, in the form of a bicycle wheel, which in turn, is connected via a chain gear 23 with a muscular pedal drive 24 or with an engine (not shown in FIG.).

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Пилот, располагающийс на нижней продольной силовой балке 8, во врем планирующего полета летательного аппарата, подн того в воздух, например, буксировщиком , эпизодически включает в работу двигатель (на фиг.не показан), либо в случае наличи мускульного привода, воздействует на педальный привод 24, с которого посредством цепной передачи 23 передаетс крут щий момент на маховик 22, выполненный, например, в виде велосипедного колеса и далее через цепь 21. звездочку 20 и кривошипы 19 приводит в движение лонжероны 12 внутренней и внешней частей консолей 10, 11 машущего крыла 4, относительно шарнирного узла 13, установленного на стойках 3 подкосов 2, выполненных в виде неподвижных крыльев.The pilot, located on the lower longitudinal power beam 8, during the planning flight of the aircraft, raised into the air, for example, by a tugboat, occasionally turns on the engine (not shown in the figure), or, if there is a muscular drive, acts on the pedal drive 24, from which, through a chain transmission 23, torque is transmitted to the flywheel 22, made, for example, in the form of a bicycle wheel and then through the chain 21. The sprocket 20 and cranks 19 drives the spars 12 of the inner and outer parts of the con salts 10, 11 of the flapping wing 4, relative to the hinge assembly 13 mounted on the struts 3 of the struts 2, made in the form of fixed wings.

Посредством жесткого соединени с лонжероном 12 внутренней части 10 консоли машущего крыла 4 с т гой 16, другой конец которой шарнирно св зан с ползуном 1.7, расположенным в направл ющей 18, закрепленной на центральной силовой балке 7 обеспечиваетс изменение угла установки внутренней части консоли 10 машущего крыла в зависимости от пространственного положени лонжерона 12 машущего крыла 4. Соединение внутренней 10 и внешней 11 частей консолей машущего крыла 4 с лонжероном с возможностью вращени относительно оси лонжерона, а также наличие гибких т г 14, проход щих с возможностью скольжени в стойках 3 и закрепленных на носовых и хвостовых участках хорды внутренней 10 и внешней 11 частей консолей машущего крыла 4 обеспечивает согласованное изменение угла установки внешней 11 части консоли машущего крыла 4. Это дает возможность дл создани положительного угла атаки как на внутренней 10 так и на внешней 11 част х консолей машущего крыла 4 и создание т нущей силы при машущем движении машущего крыла 4.By means of a rigid connection with the spar 12 of the inner part 10 of the wing wing console 4 with a link 16, the other end of which is pivotally connected to the slider 1.7 located in the guide 18 fixed to the central power beam 7, the angle of installation of the inside of the wing wing console 10 is changed depending on the spatial position of the wing spar 12 of the flap wing 4. The connection of the inner 10 and the outer 11 parts of the flap wing consoles 4 with the spar can rotate about the spar axis, as well as their rod 14, which can slide in racks 3 and mounted on the nose and tail sections of the chords of the inner 10 and outer 11 parts of the wing wing consoles 4, provides a consistent change in the installation angle of the outer 11 part of the wing wing console 4. This makes it possible to create a positive angle of attack both on the inner 10 and on the outer 11 parts of the consoles of the flapping wing 4 and the creation of pulling force during the flapping motion of the flapping wing 4.

При остановленном двигателе либо неподвижном педальном приводе летатель4With the engine stopped or the pedal drive stationary, the pilot 4

ный аппарат совершает планирующий полет , обеспечиваемый наличием подносов 2, выполненных в виде крыльев, и неподвижного крыла 5, расположенного под машу- 5 щим крылом 4.the apparatus performs a planning flight, provided by the presence of trays 2, made in the form of wings, and a fixed wing 5, located under the flapping wing 4.

Наличие механизма изменени углов установки внутренней и внешней частей консоли крыла обеспечивает согласование величин углов установки внутренней иThe presence of a mechanism for changing the installation angles of the internal and external parts of the wing console provides a coordination of the installation angles of the internal and

0 внешней частей консолей крыла, что способствует созданию подъемной силы и т ги при использовании машущего крыла в качестве движител и тем самым обеспечивает увеличение продолжительности полета ле5 .тательного аппарата.0 of the outer parts of the wing consoles, which contributes to the creation of lift and thrust when using the flapping wing as a propulsor, and thereby ensures an increase in the flight duration of the flight vehicle.

Формула из обретени 1. Летательный аппарат с движителем в виде машущих крыльев, содержащий кор- 0 пус. подкосы, выполненные в виде неподвижных крыльев, на которых на стойках размещены шарнирные узлы, к которым креп тс консоли машущих крыльев, соединенные приводом с двигателем, отличаю- 5 щ и и с тем, что, с целью повышени продолжительности полета, консоль каждого машущего крыла выполнена из внешней и внутренней частей, соединенных между собой лонжероном и механизмом измене- 0 ни угла установки, выполненным в виде проход щей через шарнирный узел стойки, в которой имеютс отверсти дл прохождени гибких т г, закрепленных на носовых и хвостовых участках, хорды частей машущего крыла, а внутренн часть крыла соединена жестко с т гой, другой конец которой шарнирно св зан с ползуном, расположенным в направл ющей, лежащей вдоль корпуса, и с двигателем.Formula from gaining 1. Aircraft with a thruster in the form of flapping wings, containing a corps. struts, made in the form of fixed wings, on which hinge assemblies are mounted on racks, to which the flapping wing consoles are connected, connected by a drive to the engine, differing in 5 and also with the fact that, in order to increase the flight duration, the flap of each flapping wing made of external and internal parts interconnected by a spar and a mechanism for changing the installation angle, made in the form of a rack passing through the hinge assembly, in which there are holes for the passage of flexible rods mounted on the nose and Stow portions flapping wing chord part and the inner part of the wing is connected fixedly with draft type whose other end is pivotally coupled with the slider, disposed in the guide that lies along the body and the engine.

2. Аппарат по п. 1,отличающийс тем, что он оснащен расположенным выше машущих крыльев неподвижным крылом с обшивкой из гибкого материала, прикрепленным к проход щим через шарнирные уз- лы стойки и к корпусу летательного аппарата.2. The apparatus according to claim 1, characterized in that it is equipped with a fixed wing located above the flapping wings with a sheath of flexible material attached to passing through the hinged nodes of the rack and to the body of the aircraft.