RU187784U1 - Variable thrust vector air mover - Google Patents

Variable thrust vector air mover Download PDF

Info

Publication number
RU187784U1
RU187784U1 RU2018147097U RU2018147097U RU187784U1 RU 187784 U1 RU187784 U1 RU 187784U1 RU 2018147097 U RU2018147097 U RU 2018147097U RU 2018147097 U RU2018147097 U RU 2018147097U RU 187784 U1 RU187784 U1 RU 187784U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
axis
rotary
servo drive
aircraft
Prior art date
Application number
RU2018147097U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Федорович Яцун
Владимир Яковлевич Мищенко
Леон Андрес Сантьяго Мартинез
Оксана Викторовна Емельянова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority to RU2018147097U priority Critical patent/RU187784U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU187784U1 publication Critical patent/RU187784U1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04—Helicopters
    • B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
    • 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
    • B64C27/28—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft with forward-propulsion propellers pivotable to act as lifting rotors

Abstract

Использование: летательные аппараты (конвертопланы и трикоптеры) с двумя и более винтами для обеспечения полета за счет изменения вектора сил тяги поворотных винтов.Задача: повышение управляемости аппарата.Сущность изобретения: Летательный аппарат (конвертоплан) состоит из основания 1, на передней части которого на оси 2 неподвижно закреплены поворотные устройства 3 и 4. На задней части основания 1(хвосте) установлено устройство поворота лопастей 5. Поворотные устройства 3 и 4 включают в себя платформы 6 и 7, жестко закрепленные на оси 2. На платформах 6 и 7 неподвижно закреплены блоки лопастей 8 и 9. Ось 2 кинематически связана через рычажный механизм 10 с сервоприводом 11, установленным на основании 1. Устройство поворота лопастей 5 включает в себя платформу 12, на которой неподвижно установлен блок поворота лопастей 13. Платформа 12 кинематически связана через ось 14 с сервоприводом 15, установленным неподвижно на основании 1. При подаче управляющего напряжения на сервопривод 11, сервопривод 11 передает движение рычажному механизму 10, который в свою очередь передает движение оси 2, связанной с платформами 6 и 7. В результате этого происходит поворот платформ 6 и 7 вместе с блоками лопастей 8 и 9. При подаче управляющего напряжения на сервопривод 15 происходит поворот оси 14 вместе с платформой 12 и закрепленным на ней блоком поворота лопастей 13.Положительный эффект: повышение управляемости летательных аппаратов за счет регулировки процесса движения во время полета. 1 з.п. ф-лы, 3 илл.Usage: aircraft (tiltrotors and tricopters) with two or more screws to ensure flight by changing the thrust vector of the rotary screws. Task: to increase the controllability of the apparatus. Summary of the invention: Aircraft (tiltrotor) consists of base 1, on the front of which axis 2, rotary devices 3 and 4 are fixedly fixed. On the rear of the base 1 (tail), a rotary device for blades 5 is installed. Rotary devices 3 and 4 include platforms 6 and 7, rigidly fixed to axis 2. On the plate the blades 8 and 9 are fixedly fixed to the molds 6 and 7. The axis 2 is kinematically connected through a linkage 10 with a servo drive 11 mounted on the base 1. The blades 5 turning device includes a platform 12 on which the blades turning block 13 is fixed. Platform 12 kinematically connected via an axis 14 to a servo drive 15 fixedly mounted on the base 1. When a control voltage is applied to the servo drive 11, the servo drive 11 transmits the movement to the linkage 10, which in turn transmits the movement of the axis 2, connected th with platforms 6 and 7. As a result of this, the platforms 6 and 7 rotate together with the blades 8 and 9. When the control voltage is applied to the servo drive 15, the axis 14 rotates together with the platform 12 and the rotary blades 13 mounted on it. Positive effect : increasing the controllability of aircraft by adjusting the process of movement during flight. 1 s.p. f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель относится к конструкциям летательных аппаратов (конвертопланов и трикоптеров) и может быть использована в аппаратах с двумя и более винтами для обеспечения полета за счет изменения вектора сил тяги поворотных винтов.The utility model relates to the design of aircraft (convertoplanes and tricopter) and can be used in devices with two or more screws to ensure flight by changing the thrust vector of the rotary propellers.

Известен движитель воздушный с изменяемым вектором тяги, содержащий блок лопастей, установленный на основном валу несущего винта транспортного средства, связанный с устройством поворота лопастей, отличающийся тем, что блок лопастей выполнен в виде, по меньшей мере, одного лопастного вала, установленного на подшипниках в радиальном сквозном отверстии, выполненном в передней утолщенной части основного вала, который размещен во внутренней части опорной втулки на подшипниках, неподвижно зафиксированной на транспортном средстве, при этом на концах лопастного вала установлены лопасти таким образом, что их продольные оси симметрии совпадают с осью вращения лопастного вала, а их поперечные оси симметрии (по ширине лопасти) образуют между собой угол, равный 90°, на лопастном валу также закреплено рабочее колесо, образующее зубчатую коническую передачу с втулкой-шестерней, установленной в выточке на передней части опорной втулки, выполненной с возможностью вращения вокруг продольной оси опорной втулки (см. патент на полезную модель № 70864 от 20.02.2008).Known air propulsion with a variable thrust vector containing a block of blades mounted on the main shaft of the rotor of the vehicle associated with a device for turning the blades, characterized in that the block of blades is made in the form of at least one blade shaft mounted on bearings in a radial a through hole made in the front thickened part of the main shaft, which is located in the inner part of the support sleeve on bearings, fixedly mounted on the vehicle, while at the ends of the blade shaft, the blades are installed in such a way that their longitudinal axis of symmetry coincide with the axis of rotation of the blade shaft, and their transverse axis of symmetry (along the width of the blade) form an angle of 90 ° between themselves, an impeller forming a gear is also fixed to the blade shaft bevel gear with a gear sleeve mounted in a recess on the front of the support sleeve, which is rotatable around the longitudinal axis of the support sleeve (see Utility Model Patent No. 70864 of 02/20/2008).

Недостатком данного устройства является то, что данное устройство может регулировать вектор тяги только в горизонтальной плоскости, что сужает диапазон регулирования.The disadvantage of this device is that this device can adjust the thrust vector only in the horizontal plane, which narrows the range of regulation.

Известен движитель воздушный с изменяемым вектором тяги, содержащий блок лопастей и устройство поворота лопастей, отличающийся тем, что, устройство поворота лопастей установлено на хвосте летательного аппарата, а блок лопастей жестко установлен на платформе устройства поворота лопастей, кинематически связанной с сервоприводом вертикального поворота, установленном неподвижно на кронштейне, кинематически связанном с сервоприводом горизонтального поворота (см. патент на полезную модель № 157967 от 20.12.2015).Known air propulsion with a variable thrust vector containing a block of blades and a device for turning the blades, characterized in that the device for turning the blades is mounted on the tail of the aircraft, and the block of blades is rigidly mounted on the platform of the device for turning the blades kinematically connected with a servo vertical rotation mounted stationary on an arm kinematically connected to a horizontal rotation servo (see utility model patent No. 157967 of 12/20/2015).

Недостатком данного летательного аппарата является то, что устройства вращения, установленные на его платформе предназначены только для подъема или опускания летательного аппарата в вертикальной плоскости, что снижает управляемость аппарата.The disadvantage of this aircraft is that the rotation devices installed on its platform are intended only for raising or lowering the aircraft in a vertical plane, which reduces the controllability of the device.

Задача полезной модели – повышение управляемости аппарата.The objective of the utility model is to increase the controllability of the apparatus.

Поставленная задача достигается тем, что в известном движителе с изменяемым вектором тяги, содержащем блок лопастей и устройство поворота лопастей, установленное на хвосте летательного аппарата, на передней части платформы аппарата установлен неподвижно сервопривод кинематически связанный с помощью рычажного механизма с поворотной осью, которая передает движение двум поворотным платформам с неподвижно закрепленными на ней блоками лопастей, а на задней части платформы аппарата установлен сервопривод, кинематически связанный с поворотным звеном, с жестко закрепленным на нём устройством поворота лопастей. This object is achieved by the fact that in the known propulsion with a variable thrust vector containing a block of blades and a device for turning the blades mounted on the tail of the aircraft, on the front of the platform of the device there is a motionless servo kinematically connected by means of a lever mechanism with a rotary axis, which transmits movement to two rotary platforms with fixed blocks of blades fixed on it, and a servo drive kinematically connected with company link, with a rigidly fixed device for turning the blades on it.

Отличительные признаки в заявляемом техническом решении не выявлены при изучении данной и смежных областей техники.Distinctive features in the claimed technical solution were not identified when studying this and related areas of technology.

Совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение задачи полезной модели – повышение управляемости аппарата.The combination of the claimed features ensures the achievement of the objective of the utility model - increasing the controllability of the apparatus.

На фиг.1 показана общая модель конвертоплана, на фиг.2 – передний механизм конвертоплана, на фиг.3 – задний механизм конвертоплана.In Fig.1 shows a general model of a tiltrotor, in Fig.2 - the front mechanism of the tiltrotor, in Fig.3 - the rear mechanism of the tiltrotor.

Летательный аппарат (конвертоплан) состоит из основания 1 на передней части которого на оси 2 неподвижно закреплены поворотные устройства 3 и 4. На задней части основания 1 (хвосте) установлено устройство поворота лопастей 5. Поворотные устройства 3 и 4 включают в себя платформы 6 и 7, жестко закрепленные на оси 2. На платформах 6 и 7 неподвижно закреплены блоки лопастей 8 и 9. Ось 2 кинематически связана через рычажный механизм 10 с сервоприводом 11, установленным на основании 1. Устройство поворота лопастей 5 включает в себя платформу 12, на которой неподвижно установлен блок поворота лопастей 13. Вращение оси 2 становится возможным благодаря наличию подшипников (16 и 17), которые расположены внутри опор (18 и 19), отделяющих нижнюю центральную плату 1 рамы конвертоплана от верхней. Платформа 12 кинематически связана через поворотное звено 14 с сервоприводом 15, установленным неподвижно на основании 1. Вращение звена 14 становится возможным благодаря наличию подшипника (на фиг. не показан), который расположен внутри опоры (20), также отделяющей нижнюю центральную плату 1 рамы конвертоплана от верхней. На основании 1 установлены блок питания, плата управления и приемник сигнала (на фиг. не показаны).The aircraft (tiltrotor) consists of a base 1 on the front of which on the axis 2 rotary devices 3 and 4 are fixedly fixed. On the rear of the base 1 (tail) is installed a device for turning the blades 5. The rotary devices 3 and 4 include platforms 6 and 7 rigidly fixed on the axis 2. On the platforms 6 and 7, the blocks of blades 8 and 9 are fixedly fixed. The axis 2 is kinematically connected through a linkage 10 with a servo drive 11 mounted on the base 1. The rotary device of the blades 5 includes a platform 12 on which IG Petritskaya swivel mounted blades 13. The rotation axis 2 is made possible thanks to bearings (16 and 17) which are arranged inside the bearings (18 and 19) separating the lower central board 1 tiltrotor frame from the top. The platform 12 is kinematically connected through a rotary link 14 with a servo drive 15 mounted motionlessly on the base 1. The rotation of the link 14 is made possible by the presence of a bearing (not shown in Fig.), Which is located inside the support (20), which also separates the lower central board 1 of the tilt plane frame from the top. On the basis of 1, a power supply unit, a control board and a signal receiver are installed (not shown in FIG.).

Устройство работает следующим образом. При подаче управляющего напряжения на сервопривод 11, сервопривод 11 передает движение рычажному механизму 10, который в свою очередь передает движение оси 2, связанной с платформами 6 и 7. В результате этого происходит поворот платформ 6 и 7 вместе с блоками лопастей 8 и 9. При подаче управляющего напряжения на сервопривод 15 происходит поворот поворотного звена 14 вместе с платформой 12 и закрепленным на ней блоком поворота лопастей 13.The device operates as follows. When applying control voltage to the servo drive 11, the servo drive 11 transmits the movement to the linkage 10, which in turn transmits the movement of the axis 2 associated with the platforms 6 and 7. As a result, the platforms 6 and 7 rotate together with the blocks of blades 8 and 9. When the supply of control voltage to the servo drive 15 is the rotation of the rotary link 14 together with the platform 12 and the rotation block of the blades 13 mounted on it.

Устройства вращения 3 и 4 вместе с устройством поворота лопастей 5 предназначены не только для подъема и опускания летательного аппарата в вертикальной плоскости, но и для регулирования вектора силы тяги при горизонтальном полете, т.е. управляют движением летательного аппарата. Алгоритм изменения вектора тяги, следующий: движение конвертоплана в пространстве можно делить на несколько этапов: взлет, движение по заданной траектории и посадка. Во время взлета конвертоплан работает по вертолётному принципу, при этом оси поворотных устройств 3, 4 и 5 направлены параллельно вертикальной оси. При достижении требуемой высоты, конвертоплан переходит в следующий этап – движение по заданной траектории. В зависимости от траектории может возникать необходимость движение в сторону, для этого, необходимо использовать устройство поворота лопастей 5, которое позволяет отклонить свою ось от вертикали на определенный угол. При этом, создаваемая подъемная сила поворотных устройств 3 и 4 будет зависеть от угла, на который отклоняется поворотное устройство 5, чтобы обеспечить стабильность полета. В результате, система вращается вокруг собственной оси для достижения необходимой цели. Для движения вперед сервопривод 11 передает движение рычажному механизму 10, в результате которого устройства вращения 3 и 4 отклоняются на определенный угол от горизонтали. При этом, создаваемая тяговая сила блоков лопастей 8 и 9 должна быть такой, чтобы система не потеряла устойчивость. The rotation devices 3 and 4 together with the rotation device of the blades 5 are intended not only for raising and lowering the aircraft in a vertical plane, but also for regulating the thrust vector during horizontal flight, i.e. control the movement of the aircraft. The algorithm for changing the thrust vector is as follows: the movement of the tiltrotor in space can be divided into several stages: take-off, movement along a given trajectory and landing. During takeoff, the tiltrotor operates according to the helicopter principle, while the axes of the rotary devices 3, 4 and 5 are directed parallel to the vertical axis. Upon reaching the required height, the convertiplane proceeds to the next stage - movement along a predetermined path. Depending on the trajectory, it may be necessary to move to the side, for this, it is necessary to use a device for turning the blades 5, which allows you to deviate its axis from the vertical by a certain angle. In this case, the generated lifting force of the rotary devices 3 and 4 will depend on the angle at which the rotary device 5 is deflected to ensure flight stability. As a result, the system rotates around its own axis to achieve the desired goal. To move forward, the servo drive 11 transmits the movement to the linkage 10, as a result of which the rotation devices 3 and 4 deviate a certain angle from the horizontal. At the same time, the generated traction force of the blocks of blades 8 and 9 must be such that the system does not lose stability.

Применение предлагаемого устройства позволит значительно повысить управляемость данного летательного аппарата за счет регулировки процесса движения во время полета.The use of the proposed device will significantly improve the controllability of the aircraft by adjusting the process of movement during flight.

..

Claims (2)

1. Движитель воздушный с изменяемым вектором тяги, содержащий блок лопастей и устройство поворота лопастей, установленное на хвосте летательного аппарата, отличающийся тем, что на передней части платформы аппарата установлен неподвижно сервопривод, кинематически связанный с помощью рычажного механизма с поворотной осью, с жестко закрепленным на ней устройством поворота лопастей, причем устройство поворота лопастей состоит из двух поворотных платформ с неподвижно закрепленными на них блоками лопастей. 1. An air thruster with a variable thrust vector, comprising a blade block and a blade rotation device mounted on the tail of the aircraft, characterized in that the servo drive is fixed on the front of the aircraft platform, kinematically connected by a lever mechanism with a rotary axis, rigidly fixed to her device rotation of the blades, and the rotation device of the blades consists of two rotary platforms with fixed blocks of blades fixed to them. 2. Движитель по п.1, отличающийся тем, что на задней части платформы аппарата дополнительно установлен сервопривод, кинематически связанный с поворотным звеном, с жестко закрепленным на нем устройством поворота лопастей. 2. The mover according to claim 1, characterized in that on the back of the platform of the apparatus an additional servo drive is installed, kinematically connected with the rotary link, with a blade rotation device rigidly fixed to it.
RU2018147097U 2018-12-28 2018-12-28 Variable thrust vector air mover RU187784U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018147097U RU187784U1 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Variable thrust vector air mover

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018147097U RU187784U1 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Variable thrust vector air mover

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU187784U1 true RU187784U1 (en) 2019-03-19

Family

ID=65759213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018147097U RU187784U1 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Variable thrust vector air mover

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU187784U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2690012A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-29 Eurocopter Deutschland GmbH Semi-convertible rotorcraft
CN103935511A (en) * 2014-04-15 2014-07-23 西安交通大学 Tilt-three-rotor craft
RU157967U1 (en) * 2015-07-27 2015-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) AIR ENGINE WITH VARIABLE DRIVING VECTOR
RU165676U1 (en) * 2016-02-24 2016-10-27 Борис Георгиевич Еремин UAV VERTICAL TAKEOFF AND LANDING
RU2656932C2 (en) * 2016-08-29 2018-06-07 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Aircraft

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2690012A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-29 Eurocopter Deutschland GmbH Semi-convertible rotorcraft
CN103935511A (en) * 2014-04-15 2014-07-23 西安交通大学 Tilt-three-rotor craft
RU157967U1 (en) * 2015-07-27 2015-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) AIR ENGINE WITH VARIABLE DRIVING VECTOR
RU165676U1 (en) * 2016-02-24 2016-10-27 Борис Георгиевич Еремин UAV VERTICAL TAKEOFF AND LANDING
RU2656932C2 (en) * 2016-08-29 2018-06-07 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Aircraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1226257A (en) Vtol aircraft
US3426982A (en) Vertiplane vtol aircraft
US3563496A (en) Compound helicopter
RU2563921C1 (en) Rotorcraft with vertical takeoff
RU2018143878A (en) VERTICAL TAKE-OFF AND LANDING AIRCRAFT WITH WING TILT CONFIGURATIONS
US2427936A (en) Control mechanism for helicopters having coaxial counterrotating rotors
US2507657A (en) Aircraft with mixed type propulsion and sustaining means
US2601090A (en) Helicopter control
US2868476A (en) Convertiplane with tiltable cylindrical wing
KR20090054027A (en) Taking off and landing airplane using variable rotary wings
US1890059A (en) Flying machine
KR20160070034A (en) Vertical takeoff and landing unmanned aerial vehicle having fixed wing
CN106697282A (en) Duct type tilting aircraft with vertical take-off and landing functions
US2818123A (en) Rotary wing aircraft
RU2700323C2 (en) Aeromechanical method of controlling configuration and flight mode of converted aircraft (convertoplane)
GB1322373A (en) Aricraft having two lift producing devices and methods of operating such aircraft
US2456485A (en) Helicopter with coaxial rotors
RU2736668C1 (en) Convertiplane and control method of convertiplane
US2420784A (en) Helicopter with antitorque propellers
KR20160010711A (en) multicopter
US1964179A (en) Airplane
RU187784U1 (en) Variable thrust vector air mover
RU157967U1 (en) AIR ENGINE WITH VARIABLE DRIVING VECTOR
US2669308A (en) Control system for coaxial helicopter blades
RU2407675C1 (en) Tandem-rotor helicopter

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190414