RU197287U1

RU197287U1 - AVIABIKE

Info

Publication number: RU197287U1
Application number: RU2020107890U
Authority: RU
Inventors: Элдар Али Оглы Разроев; Владимир Евгеньевич Спинко; Виталий Васильевич Гришанов; Роман Олегович Черницкий
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Аэроксо"
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2020-04-20

Abstract

Полезная модель относится к индивидуальным средствам передвижения по воздуху. Авиабайк снабжен поворотными горизонтальными элевонами, расположенными в передней и хвостовой частях корпуса. На и под каждым из элевонов расположены движители по типу импеллеров. Переднее горизонтальное оперение выполнено по типу биплана с верхним крылом в форме арки, опирающейся законцовками на нижнее крыло. Элевоны в передней части корпуса расположены ниже основного горизонтального оперения, в хвостовой – над задним горизонтальным оперением. Подобная конструкция позволяет снизить габариты аппарата при сохранении показателей безопасности эксплуатации за счет повышения его управляемости и устойчивости в полете.The utility model relates to individual airborne vehicles. The air bike is equipped with rotary horizontal elevons located in the front and rear of the hull. On and under each of the elevons are propeller-type propellers. The front horizontal tail is made as a biplane with an upper wing in the form of an arch, resting on the lower wing with its tips. The elevons in the front of the hull are located below the main horizontal tail, in the tail - above the rear horizontal tail. Such a design allows to reduce the dimensions of the apparatus while maintaining operational safety indicators by increasing its controllability and stability in flight.

Description

Полезная модель относится к индивидуальным средствам передвижения по воздуху.The utility model relates to individual airborne vehicles.

Из уровня техники известны индивидуальные средства полета различных конструкций, компоновка которых, в общем виде включает несущую раму с расположенным на ней посадочным местом пилота (и, при возможности, пассажира) со средствами управления и жестко связанные с платформой движители, как правило, представляющие собой винтовые двигатели (электрические или бензиновые), плоскость вращения лопастей которых располагают горизонтально. Примером такой конструкции может являться авиабайк Aero-X согласно http://www.gadgetblog.ru/9231/. Принцип эксплуатации подобных устройств прямо основан на их конструкции и включает первоначальную фазу вертикального отрыва от земли и последующий переход в горизонтальный полет. Существенным недостатком подобной конструкции является фиксированное расположение двигателей по отношению к раме, что снижает устойчивость и управляемость аппарата.In the prior art, individual means of flight of various designs are known, the layout of which, in general, includes a supporting frame with a pilot seat (and, if possible, a passenger) located on it with controls and rigidly connected to the platform propellers, which are usually screw engines (electric or gasoline), the plane of rotation of the blades of which are placed horizontally. An example of such a design can be Aero-X air bike according to http://www.gadgetblog.ru/9231/. The operating principle of such devices is directly based on their design and includes the initial phase of vertical separation from the ground and the subsequent transition to horizontal flight. A significant drawback of this design is the fixed location of the engines relative to the frame, which reduces the stability and controllability of the apparatus.

Из уровня техники известен аэробайк по патенту РФ на полезную модель №180700, содержащий корпус с посадочным местом, средством управления, хвостовым и горизонтальным оперением и связанные с горизонтальным оперением движители, выполненные по типу импеллеров, расположенных на и под законцовками горизонтального и хвостового оперений.An aerobike is known from the prior art according to the RF patent for utility model No. 180700, comprising a housing with a seat, a control, tail and horizontal plumage and propellers connected with horizontal plumage, made by the type of impellers located on and under the tips of the horizontal and tail plumage.

Задача, решаемая при создании заявленного устройства, заключается в дальнейшем совершенствовании средств индивидуального передвижения по воздуху, при этом технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, состоит в снижении габаритов аппарата при сохранении показателей безопасности эксплуатации за счет повышения его управляемости и устойчивости в полете.The problem to be solved when creating the claimed device is to further improve the means of individual air travel, while the technical result achieved when solving the problem is to reduce the dimensions of the device while maintaining operational safety indicators by increasing its controllability and stability in flight.

Для достижения поставленного результата предлагается авиабайк, содержащий корпус с посадочным местом, средством управления, передним и задним горизонтальным оперением, а также движителями, выполненными по типу импеллеров, дополнительно снабдить поворотными горизонтальными элевонами, расположенными в передней и хвостовой частях корпуса, движители расположить на и под каждым из элевонов, переднее горизонтальное оперение выполнить по типу биплана с верхним крылом в форме арки, опирающейся законцовками на нижнее крыло, при этом элевоны в передней части корпуса расположить ниже основного горизонтального оперения, а элевоны в хвостовой части корпуса – над задним горизонтальным оперением.To achieve the set result, it is proposed to use an air bike containing a housing with a seat, a control tool, front and rear horizontal plumage, as well as propellers made as impellers, to additionally provide rotary horizontal elevons located in the front and rear parts of the housing, to position the propellers on and under each of the elevons, the front horizontal plumage is executed as a biplane with an upper wing in the form of an arch resting on the lower wingtips, while the elevons in the front of the hull, position below the main horizontal tail, and the elevons in the tail of the hull above the rear horizontal tail.

В одном вариантов авиабайка движители выполнены в виде четырех групп из четырех импеллеров, попарно расположенных на и под каждым из элевонов, при этом для уменьшения габаритов в режиме взлета верхние и нижние импеллеры могут быть смонтированы со смещением, таким образом, что в горизонтальной проекции внешние импеллеры располагаются ближе к строительной оси авиабайка.In one embodiment, the aerial bike propellers are made in the form of four groups of four impellers located in pairs on and under each of the elevons, while to reduce the dimensions in take-off mode, the upper and lower impellers can be mounted with offset, so that in the horizontal projection the external impellers are located closer to the construction axis of the aircraft.

Каждый из импеллеров снабжен тянущим и толкающим двигателями с различной тяговой мощностью, приводящими в движение воздушные винты, а лопасти воздушных винтов тянущих двигателей выполнены складывающимися вдоль продольной оси двигателя при переходе в режим горизонтального полета. Each of the impellers is equipped with pulling and pushing engines with different traction power, which drive the propellers, and the propeller blades of the pulling motors are made folding along the longitudinal axis of the engine when switching to horizontal flight mode.

Дополнительно, корпус авиабайка может быть выполнен по типу монокока, при этом заднее горизонтальное оперение выполняет функцию стабилизатора, а его законцовки выполняют функцию задних стоек шасси.Additionally, the body of the aircraft can be made as a monocoque, while the rear horizontal tail functions as a stabilizer, and its endings serve as the rear landing gear.

Переднее горизонтальное оперение может быть размещено выше корпуса, при этом верхнее его крыло может быть выполнено со смещенной назад центральной частью и иметь угол атаки больше, чем нижнее крыло переднего горизонтального оперения.The front horizontal tail can be placed above the body, while its upper wing can be made with the rear part displaced backward and have an angle of attack greater than the lower wing of the front horizontal tail.

Полезная модель иллюстрируется концептуальной схемой общего вида конструкции (фиг.1).The utility model is illustrated by a conceptual diagram of a general view of the structure (Fig. 1).

В общем виде конструкция заявленного авиабайка включает корпус 1, выполненный по типу полумонокока, внутри которого образован технический объем для размещения пилота, аппаратуры, аккумуляторов и др. Полумонокок выполнен в виде силовой структуры коробчатого типа, образованной передним и задним торцевыми шпангоутами, в нижней части связанными корпусом технического отсека, а в верхней части замкнутых силовым контуром крыши, включающим центроплан переднего (основного) оперения. Практические аспекты размещения аппаратуры, аккумуляторов, полезного груза, пассажиров и т.п. решаются внутренней компоновкой корпуса, что само по себе не является предметом настоящей заявки.In general, the design of the claimed air bike includes a housing 1 made as a semi-monocoque, inside of which a technical volume is formed for placing the pilot, equipment, batteries, etc. The semi-monocoque is made in the form of a box-shaped power structure formed by the front and rear end frames connected in the lower part the housing of the technical compartment, and in the upper part of the roofs closed by the power circuit, including the center section of the front (main) plumage. Practical aspects of the placement of equipment, batteries, payload, passengers, etc. are solved by the internal layout of the case, which in itself is not the subject of this application.

Аэродинамические поверхности авиабайка образованы передним 2 и задним 3 горизонтальными оперениями, при этом последнее дополнительно выполняет функции стабилизатора и задней стойки шасси. Переднее горизонтальное оперение состоит из двух крыльев, организованных по схеме биплан, где верхнее крыло 2.1 выполнено в виде арки со смещенной назад центральной частью, имеющей больший угол атаки, по сравнению с нижним крылом. Это обеспечивает минимизацию габаритных размеров аппарата, повышение подъемной силы системы крыльев, а также предотвращение затенения импеллеров во всех режимах полета. Взаиморасположение аэродинамических поверхностей позволяет максимально сблизить центр давления и центр тяжести, а также геометрический центр аппарата, что ведет к уменьшению затрат энергии на стабилизацию аппарата в воздухе.The aerodynamic surfaces of the aircraft are formed by the front 2 and rear 3 horizontal tail units, while the latter additionally acts as a stabilizer and rear landing gear. The front horizontal plumage consists of two wings organized according to the biplane scheme, where the upper wing 2.1 is made in the form of an arch with the central part displaced backward, having a larger angle of attack, compared with the lower wing. This minimizes the overall dimensions of the aircraft, increases the lift of the wing system, and also prevents shadowing of impellers in all flight modes. The relative position of the aerodynamic surfaces makes it possible to bring the center of pressure and the center of gravity as close as possible, as well as the geometric center of the apparatus, which leads to a reduction in energy costs for stabilizing the apparatus in air.

Существенными элементами компоновки авиабайка являются передние 4 и задние 5 горизонтальные элевоны, выполненные с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси исходя из режимов полета – при взлете элевоны расположены по существу перпендикулярно (или около этого положения) относительно поверхности взлета, а при переходе в горизонтальный режим полета занимают традиционное положение. На и под каждым из элевонов расположены движители - импеллеры 6, например, в виде винтовых движителей, лопасти которых помещены внутрь кольца. Примером практического выполнения движительной группы может быть показанная на фиг.1 блочная компоновка в виде четырех импеллеров, попарно размещенных на и под каждым из импеллеров. В каждом из импеллеров может быть коаксиально установлено два двигателя - тянущий и толкающий, приводящих в движение воздушные винты. Двигатели могут быть подобраны как с одинаковыми, так и различными характеристиками. Например, использование двигателей с различной тяговой мощностью позволяет обеспечить высокие показатели маневренности и устойчивости во всех режимах полета (коптер, самолет, переходный режим между ними). Двигатели внутри каждого из блоков условно могут быть поделены на две группы, одна из которых используется только для создания тяги при взлете, а в горизонтальном полете отключается, что позволяет улучшить энергоэффективность в самолетном режиме. А вторая – используется на протяжении всего полета. В практическом варианте, для повышения безопасности полета, улучшения динамики взлета и посадки при минимизации расхода энергии, может быть использована комбинация отключаемых и неотключаемых двигателей, в которой неотключаемые двигатели на протяжении всего полета приводят в движение воздушные винты с фиксированными лопастями. Отключаемые моторы приводят в движение воздушные винты со складными лопастями, которые при включении обеспечивают резкое повышение тяги по мере необходимости (режим взлет-посадка, выход из экстренных ситуаций). The essential elements of the layout of the aircraft are the front 4 and rear 5 horizontal elevons, made to rotate around the horizontal axis based on flight modes - during take-off, elevons are located essentially perpendicular (or near this position) relative to the take-off surface, and when switching to horizontal flight mode, they occupy traditional position. On and under each of the elevons there are movers - impellers 6, for example, in the form of screw movers, the blades of which are placed inside the ring. An example of the practical implementation of the propulsion group can be shown in figure 1 block layout in the form of four impellers, pairwise placed on and under each of the impellers. In each of the impellers two engines can be coaxially installed - pulling and pushing, propelling propellers. Engines can be selected with the same or different characteristics. For example, the use of engines with different traction power allows for high maneuverability and stability in all flight modes (copter, airplane, transient mode between them). The engines inside each of the blocks can conditionally be divided into two groups, one of which is used only to create thrust during takeoff, and is switched off in horizontal flight, which allows to improve energy efficiency in airplane mode. And the second one is used throughout the flight. In a practical embodiment, to improve flight safety, improve takeoff and landing dynamics while minimizing energy consumption, a combination of shut-off and non-shut-off engines can be used, in which non-shut-off engines drive fixed-wing propellers throughout the flight. Shutdown motors drive propellers with folding blades, which when turned on provide a sharp increase in traction as necessary (take-off and landing mode, exit from emergency situations).

Сочетание импеллеров с поворотными элевонами с одной стороны и предложенная компоновка аэродинамических поверхностей - с другой, позволяет существенно снизить общие габариты и вес аппарата, что дает существенное преимущество при использовании его в черте города, в частности использование поворотных элевонов обеспечивает возможность вертикального взлета в условиях городской среды. Использование коаксиальных импеллеров с отключаемыми нижними моторами со складными лопастями в свою очередь позволяет значительно повысить надежность и безопасность, а также снизить шумность, при этом обеспечить максимальную энергоэффективность в ограниченных габаритах.The combination of impellers with rotary elevons on the one hand and the proposed layout of aerodynamic surfaces on the other, can significantly reduce the overall dimensions and weight of the device, which gives a significant advantage when used in the city, in particular the use of rotary elevons allows vertical take-off in urban environments . The use of coaxial impellers with switchable bottom motors with folding blades, in turn, can significantly increase reliability and safety, as well as reduce noise, while ensuring maximum energy efficiency in limited dimensions.

Claims

1. Aviation bike containing a housing with a seat, controls, front and rear horizontal tail, as well as propellers made as impellers, characterized in that it is equipped with rotary horizontal elevons located in the front and rear parts of the housing, the propulsors are located on and under each of the elevons, the front horizontal tail is designed as a biplane with an upper wing in the form of an arch, resting on the lower wing with the tips, while the elevons in the front of the hull are located underneath ednim canards and elevons in the rear part of the body - above the rear horizontal tail.

2. The air bike according to claim 1, characterized in that the propellers are made in the form of four groups of four impellers, arranged in pairs on and under each of the elevons, while each of the impellers is equipped with pulling and pushing engines with different traction power, which drive the air screws.

3. Aviation bike according to claim 2, characterized in that the propeller blades of the pulling motors are made folding along the longitudinal axis of the engine.

4. An air bike according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the casing is made in the form of a monocoque, the horizontal tail unit performs the function of a stabilizer, and its tips serve as the rear landing gear.

5. An air bike according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the front horizontal tail is placed above the body, while its upper wing is made with the back part displaced backward and has an angle of attack greater than the lower wing of the front horizontal tail.