RU2007338C1

RU2007338C1 - Ornithopter

Info

Publication number: RU2007338C1
Authority: RU
Inventors: Петр Андреевич Быков; Олег Петрович Быков; Евгения Петровна Першина
Original assignee: Петр Андреевич Быков; Олег Петрович Быков; Евгения Петровна Першина
Priority date: 1991-11-21
Filing date: 1991-11-21
Publication date: 1994-02-15

Abstract

FIELD: ornithopters. SUBSTANCE: ornithopter has body 1 with bases 7, 8, wings 10, 11 hinged to them, a fuel reservoir, a drive which, in turn, has engine 15, pump 18 and cylinders which rods are connected to wings 10, 11. The ornithopter also has a wing fastening mechanism made in the form of coaxial shafts mounted in body 1, wings 10, 11 are made in the form of rigid frames 22 in which windows 23 rotatable flaps with stroke limiters are fastened to axles. Two flaps are mounted on each axle, the stroke limiters are made in the form of projections located in the middle of the flap, the projections of each pair are engageable with each other when connected. Body 1 is made in the form of a sealed nacelle, bases 7, 8 are made rotatable relative to the nacelle at an angle no less than 90, the cylinders are fastened to rotatable bases 7, 8. Drive engine 15 is mechanically connected to pump 18 in the form of a hydraulic or pneumatic unit with pneumatic or hydraulic accumulator 19. The reservoir is made of no less than two tanks 16, 17 mounted on both sides of the center of gravity of the ornithopter. EFFECT: widened scope of application and reduced metal usage. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к летательным аппаратам тяжелее воздуха-орнитоптерам. The invention relates to aircraft heavier than air-ornithopter.

Известен махолет, содержащий корпус, крылья, механизм крепления крыльев и привод, причем крылья выполнены в виде жестких каркасов, в окнах которых закреплены поворотные заслонки. Known flywheel, comprising a housing, wings, a mechanism for attaching wings and a drive, and the wings are made in the form of rigid frames, in the windows of which rotary shutters are fixed.

Недостатком данного махолета является то, что у него крылья могут делать только синхронные маховые движения относительно корпуса. The disadvantage of this flywheel is that its wings can only make synchronous flapping movements relative to the hull.

Анализ аналогов показывает, что наиболее близким техническим решением по назначению и количеству признаков по отношению к предлагаемому является махолет, содержащий корпус с основаниями, шарнирно прикрепленные к ним крылья, емкость для топлива, привод, выполненный двигателем, насосом и цилиндрами, штоки которых соединены с крыльями и механизм крепления крыльев, выполненный соосными валами, установленными в корпусе. The analysis of analogues shows that the closest technical solution for the purpose and number of signs in relation to the proposed one is a flying machine containing a body with bases, wings pivotally attached to them, a fuel tank, a drive made by an engine, a pump and cylinders, the rods of which are connected to the wings and a mechanism for attaching wings made coaxial shafts installed in the housing.

Недостатком махолета-прототипа является то, что он имеет узкую область применения (используется только как модель летательного аппарата). Это обусловлено большим сопротивлением маху крыльев вверх и примитивностью элементов конструкции, низкой маневренностью. The disadvantage of the mahogany prototype is that it has a narrow scope (used only as a model of an aircraft). This is due to the large resistance to the wings up and primitive structural elements, low maneuverability.

Техническим результатом изобретения является расширение потребительских свойств махолета путем уменьшения сопротивления при взмахе крыльев вверх и повышенная маневренность махолета за счет автономности приводов каждого из крыльев, изменения угла поворота и угла атаки крыльев в полете, а также уменьшение материалоемкости махолета за счет уменьшения массы ограничителей хода заслонок и повышения эффективности их работы. The technical result of the invention is to expand the consumer properties of the mahogany by reducing the resistance when the wings are flown up and increased maneuverability of the mahogany due to the autonomy of the drives of each of the wings, changing the angle of rotation and angle of attack of the wings in flight, as well as reducing the material consumption of the mahogany by reducing the mass of the limiters of the flaps and increase the efficiency of their work.

Технический результат достигается тем, что в махолете, содержащем корпус с основаниями, шарнирно прикрепленные к ним крылья, емкость для топлива, привод, выполненный двигателем, насосом и цилиндрами, штоки которых соединены с крыльями и механизм крепления крыльев, выполненный соосными валами, установленными в корпусе, крылья выполнены в виде жестких каркасов, в окнах которых на осях закреплены поворотные заслонки с ограничителями хода, при этом заслонки установлены по две на каждой из осей, а ограничители хода выполнены в виде расположенных на середине заслонок выступов, взаимодействующих между собой в каждой паре при их смыкании, причем корпус выполнен в виде герметичной гондолы, по отношению к которой основания выполнены с возможностью поворота на большой угол, не менее 90^о, при этом цилиндры закреплены на поворотных основаниях, причем в приводе двигатель соединен механически с насосом в виде гидро- или пневмоагрегата с пневмо- или гидроаккумулятором, а емкость для топлива выполнена не менее чем двумя баками, установленными по разные стороны от центра тяжести махолета.The technical result is achieved by the fact that in a mahogany containing a body with bases, wings are pivotally attached to them, a fuel tank, a drive made by an engine, a pump and cylinders, the rods of which are connected to the wings and a wing fastening mechanism made by coaxial shafts installed in the body , the wings are made in the form of rigid frames, in the windows of which rotary shutters with travel stops are fixed on the axes, while the shutters are installed two on each of the axes, and the travel stops are made in the form located s in mid flaps projections interacting with each other in each pair when they are closing, the housing is made as a sealed nacelle in relation to which the base rotatable through a large angle not less than ^90, and the cylinders are fixed on the rotary base, moreover, in the drive, the engine is mechanically connected to the pump in the form of a hydraulic or pneumatic unit with a pneumatic or hydraulic accumulator, and the fuel tank is made of at least two tanks mounted on opposite sides from the center of gravity of the makholeth.

На фиг. 1 изображен махолет, когда его крылья находятся горизонтально, горизонтальный разрез; на фиг. 2 - вертикальный разрез махолета с поднятым левым крылом и с правым крылом опущенным вниз (левое крыло в начале маха - вниз, а правое крыло в конце маха-вниз); на фиг. 3 - поперечный разрез крыла слева, когда крыло совершает мах вниз, а справа - когда крыло совершает мах вверх. In FIG. 1 depicts a macholet when its wings are horizontal, horizontal section; in FIG. 2 - a vertical section of the mahogany with the left wing raised and the right wing lowered down (the left wing at the beginning of the Mach - down, and the right wing at the end of the Mach-down); in FIG. 3 - a cross section of the wing on the left when the wing swings down, and on the right when the wing swings up.

Махолет состоит из корпуса (фюзеляжа) 1, в котором установлены валы 2, 3 с помощью полуфланцев 4, 5 и втулки 6. На концах валов закреплены основания 7, 8 с помощью гаек 9. К основаниям 7, 8 прикреплены крылья 10, 11 с помощью осей 12. В корпусе 1 установлены: пульт управления 13, сиденье пилота 14, двигатель 15, топливные емкости 16, 17 и привод, образованный помимо двигателя 15 насосом (гидронасосом или компрессором) 18, гидро- или пневмоаккумулятором 19. Корпус 1 имеет продольную ось 0-0, а валы 2, 3 - ось 0-0, расположенную в горизонтальной плоскости перпендикулярно оси 0-0. На основаниях 7, 8 закреплены цилиндры 20 у которых штоки 21 соединены с крыльями 10, 11. Крылья выполнены в виде жестких каркасов 22, в окнах 23 которых закреплены поворотные заслонки 24, 25. К корпусу 1 прикреплены колеса 26. В пульте управления 13 установлены: порционер, золотниковые переключатели и передвижные путевые переключатели (не показаны). Валы 2, 3 соединены с рычагами управления (не показаны). Makholet consists of a body (fuselage) 1, in which shafts 2, 3 are installed using half flanges 4, 5 and sleeve 6. At the ends of the shafts, bases 7, 8 are fixed with nuts 9. Wings 10, 11 sec are attached to the bases 7, 8 using the axes 12. In the housing 1, there are installed: a control panel 13, a pilot's seat 14, an engine 15, fuel tanks 16, 17 and a drive formed in addition to the engine 15 with a pump (hydraulic pump or compressor) 18, a hydraulic or air accumulator 19. The housing 1 has a longitudinal axis 0-0, and shafts 2, 3 - axis 0-0, located in a horizontal plane perpendicular to axis 0- 0. Cylinders 20 are fixed on the bases 7, 8, in which the rods 21 are connected to the wings 10, 11. The wings are made in the form of rigid frames 22, in the windows 23 of which rotary shutters 24, 25 are fixed. Wheels 26 are attached to the body 1. The control panel 13 has : portioner, slide switches and mobile directional switches (not shown). Shafts 2, 3 are connected to control levers (not shown).

Махолет работает следующим образом. Makholet works as follows.

Запускают двигатель 16, которым приводят в движение насос 18 и создают давление в гидро- или пневмосистеме. Для взлета махолета крылья 10, 11 ставят в исходное одинаковое положение. Валы 2, 3 соединяют между собой с помощью фиксаторов втулки 6 (не показаны). Включают золотниковые переключатели, при этом цилиндры 20 приводят в движение крылья 10, 11. При движении крыльев 10, 11 вверх под действием веса заслонок 24, 25 и потока воздуха сверху крыльев свободные концы заслонок 24, 25 опускаются вниз (см. фиг. 3 справа), окна 23 в каркасе 22 оказываются раскрытыми, при этом воздух свободно проходит через окна и обеспечивает малое сопротивление движению крыльев вверх. Крылья поднимаются вверх при малом давлении в цилиндрах 20 (происходит зарядка аккумулятора). Когда крылья 10, 11 доходят до верхнего крайнего положения и начинают двигаться вниз, поток воздуха снизу заходит между заслонками 24, 25, поворачивает их и перекрывает окна 23 в каркасе 22. Сопротивление движению крыльев вниз возрастает в несколько раз, возникает большой величины подъемная сила (если усилий цилиндров 20 достаточно для преодоления сопротивления маху крыльев). Махолет поднимается. При необходимости поступательного перемещения поворачивают валы 2, 3, изменяют угол атаки крыльев, при этом возникает тяга махолета вперед. При необходимости разворотов при полете и выполнении других фигур пилотажа разъединяют валы 2, 3, одному крылу увеличивают угол атаки, а другому уменьшают, при необходимости замедляют мах одного крыла, а другого - ускоряют и, наконец, одному крылу уменьшают угол поворота крыла (шток 21 выходит на малую величину), а другому - увеличивают. Это приводит к развороту махолета и выполнению им различных фигур пилотажа. Махолет может парить в воздухе (с выключенным двигателем), используя движение воздушных потоков, перемещаться в горизонтальном направлении. При выполнении корпуса 1 герметичным он может садиться на воду и взлетать с нее. При установке оснований 7, 8 вертикально махолет может перемещаться по воде с большой скоростью, при этом его крылья будут использоваться как весла переменного сопротивления. (56) Заявка Франции N 2458458, кл. В 64 С 33/02, 1981. The engine 16 is started, which drives the pump 18 and creates pressure in the hydraulic or pneumatic system. For take-off, the wings 10, 11 are put in the same initial position. The shafts 2, 3 are interconnected using the clamps of the sleeve 6 (not shown). The slide switches are turned on, with the cylinders 20 driving the wings 10, 11. When the wings 10, 11 move upward due to the weight of the dampers 24, 25 and the air flow above the wings, the free ends of the dampers 24, 25 are lowered (see Fig. 3 to the right ), the windows 23 in the frame 22 are open, while air freely passes through the windows and provides low resistance to the movement of the wings up. The wings rise up at low pressure in the cylinders 20 (the battery is charging). When the wings 10, 11 reach the upper extreme position and begin to move down, the air flow from below comes between the shutters 24, 25, turns them and closes the windows 23 in the frame 22. The resistance to the movement of the wings down increases several times, a large amount of lift ( if the efforts of the cylinders 20 are sufficient to overcome the resistance to the wing flap). Makholet rises. If necessary, translational movement rotate the shafts 2, 3, change the angle of attack of the wings, while there is a thrust of the mahogany forward. If it is necessary to make turns when flying and performing other aerobatics, the shafts 2, 3 are disconnected, the angle of attack is increased for one wing, the angle of attack is decreased for the other, if necessary, the wings of one wing are slowed down, and the other is accelerated, and finally, the wing rotation angle is reduced for one wing (stock 21 goes to a small amount), and to another - increase. This leads to a turn of the mahogany and the performance of various aerobatics. Makholet can soar in the air (with the engine turned off), using the movement of air currents, move in the horizontal direction. When the body 1 is sealed, it can land on water and take off from it. When installing bases 7, 8 vertically, the flywalker can move through the water at high speed, while its wings will be used as paddles of variable resistance. (56) French Application N 2458458, cl. B 64 C 33/02, 1981.

Патент Франции N 1537211, кл. В 64 С 33/02, 1968. French patent N 1537211, CL B 64 C 33/02, 1968.

Claims

1. MAJOLET, comprising a housing with bases, wings articulated to them, a fuel tank, a drive formed by an engine, a pump and cylinders, the rods of which are connected to the wings, and a wing attachment mechanism made by coaxial shafts installed in the housing, characterized in that, the wings are made in the form of rigid frames, in the windows of which rotary shutters with travel stops are fixed on the axes, while the shutters are installed two on each axis, and the travel stops are made in the form of a gap located in the middle knock of protrusions interacting with each other in each pair when they close.

2. Makholet under item 1, characterized in that the casing is made in the form of a sealed nacelle, in relation to which the base is made to rotate a large angle, not less than 90 ^o , while the cylinders are mounted on rotary bases.

3. Makholet under item 1, characterized in that in the drive the engine is mechanically connected to the pump in the form of a hydraulic or pneumatic unit with a pneumatic or hydraulic accumulator, and the fuel tank is made of at least two tanks installed on opposite sides of the center of gravity .