RU2010130447A - Единая технология эксплуатации и производства летательных аппаратов элсавелет (варианты), блок фрагментных крыльев, турбороторный двигатель (варианты), бесстаторный компрессор, обечайка вентилятора, способ создания подъемной силы савелета и способ работы турбороторного двигателя - Google Patents

Abstract

1. Безаэродромный элсавелет, содержащий фюзеляж 1 с кабиной и пассажирским салоном или грузовым отсеком, силовые установки с реверсом тяги на пилонах 3 в передней части фюзеляжа, винтовентиляторы 4 и расположенные в их воздушном потоке несущие поверхности, воздушно-стартовую установку и системы управления, топливную, кондиционирования и шасси с колесами тележек на пневматиках низкого давления, отличающийся тем, что установленные на передних боковых пилонах 3 турбороторные двигатели 2 имеют генераторные установки первого и второго винтов, соединенные электрической цепью с электрическими двигателями 12, 13 соответственно первого 23 и второго 28 винта винтовентилятора 11, установленного на переднем верхнем пилоне 10, а на фюзеляже установлены блоки фрагментных крыльев 8 и 9 на боковых передних 3 и задних 6 пилонах, блоки 15 на развилках концов верхних переднего 10 и заднего пилонов посредством продольных балок 5 или на кронштейнах 16, каждый турбороторный двигатель 2 выполнен с бесстаторным компрессором 21, каждая обечайка 4 винтовентиляторов имеет профилированную внутреннюю поверхность и снабжена верхним и нижним блоком несущих секторов 20, при этом турбороторные двигатели выполнены по четырехвальной схеме со ступенями турбины противоположного вращения, при этом на заднем конце фюзеляжа и на задних пилонах 6 с помощью кронштейнов установлены шарнирно рули курса 17 и тангажа 18 с возможностью последовательного или одновременного отклонения каждого руля в свою сторону. ! 2. Безаэродромный элсавелет по п.1, отличающийся тем, что установленные на передних боковых пилонах 3 турбороторные двигатели 2 имеют муфты сцепления и ге

Claims (14)

1. Безаэродромный элсавелет, содержащий фюзеляж 1 с кабиной и пассажирским салоном или грузовым отсеком, силовые установки с реверсом тяги на пилонах 3 в передней части фюзеляжа, винтовентиляторы 4 и расположенные в их воздушном потоке несущие поверхности, воздушно-стартовую установку и системы управления, топливную, кондиционирования и шасси с колесами тележек на пневматиках низкого давления, отличающийся тем, что установленные на передних боковых пилонах 3 турбороторные двигатели 2 имеют генераторные установки первого и второго винтов, соединенные электрической цепью с электрическими двигателями 12, 13 соответственно первого 23 и второго 28 винта винтовентилятора 11, установленного на переднем верхнем пилоне 10, а на фюзеляже установлены блоки фрагментных крыльев 8 и 9 на боковых передних 3 и задних 6 пилонах, блоки 15 на развилках концов верхних переднего 10 и заднего пилонов посредством продольных балок 5 или на кронштейнах 16, каждый турбороторный двигатель 2 выполнен с бесстаторным компрессором 21, каждая обечайка 4 винтовентиляторов имеет профилированную внутреннюю поверхность и снабжена верхним и нижним блоком несущих секторов 20, при этом турбороторные двигатели выполнены по четырехвальной схеме со ступенями турбины противоположного вращения, при этом на заднем конце фюзеляжа и на задних пилонах 6 с помощью кронштейнов установлены шарнирно рули курса 17 и тангажа 18 с возможностью последовательного или одновременного отклонения каждого руля в свою сторону.

2. Безаэродромный элсавелет по п.1, отличающийся тем, что установленные на передних боковых пилонах 3 турбороторные двигатели 2 имеют муфты сцепления и генераторные установки первого и второго винтов, соединенные электрической цепью с электрическими двигателями 12, 13 соответственно первого 23 и второго винта 28 верхнего винтовентилятора 11, а блоки 8 и 9 фрагментных крыльев боковых винтовентиляторов снабжены фрагментами крыла в зоне газовоздушного потока из сопла турбороторных двигателей с температурой его, близкой к температуре воздушной среды.

3. Безаэродромный савелет, содержащий фюзеляж 1 с кабиной и пассажирским салоном или грузовым отсеком, силовые установки с реверсом тяги на пилонах 3 в передней части фюзеляжа, винтовентиляторы 4 и расположенные в их воздушном потоке несущие поверхности, воздушно-стартовую установку и системы управления, топливную, кондиционирования и шасси с колесами тележек на пневматиках низкого давления, отличающийся тем, что фюзеляж его снабжен верхними и боковыми пилонами с развилкой на конце каждого из них, в развилке переднего верхнего 10 установлен турбороторный двигатель 2 с генераторными установками, имеющими роторы на валах винтов винтовентилятора, а в развилках передних боковых 48 - вентиляторы 49 с приводом каждого от электрических двигателей 50, электрически соединенных с упомянутыми генераторными установками турбороторного двигателя с возможностью одновременного переключения на генераторные установки другого винта, на концах развилок пилонов закреплены соответствующие концы продольных балок, на каждой паре которых установлен блок фрагментных крыльев, секторных 15 на верхней паре, а на боковых прямолинейные 52 или размещены в них комплекты консольных фрагментов 51, при этом внутренний конец прямолинейных фрагментов блока боковых фрагментов крыла размещен в продольном пазу фюзеляжа и средний из них, по крайней мере, соединен с силовым каркасом фюзеляжа.

4. Блок фрагментных крыльев, содержащий соединенные связями набор частей несущих плоскостей, расположенных друг над другом и соединенных с фюзеляжем, соединенных связями в систему для взаимодействия с воздушной средой для создания подъемной силы большей взлетного веса элсавелета, отличающийся тем, что концы продольных балок 5 с установленными на них комплектами фрагментных крыльев 8, 9 с секторными фрагментами закрепляют на переднем 3 и заднем 6 боковых пилонах, а продольных балок секторных фрагментов 15 на развилках концов верхних переднего 10 и заднего пилонов, при этом высота блока фрагментных крыльев и расстояние между продольными балками равны диаметру обечайки соответствующего винтовентилятора, а кривизна несущих поверхностей каждого фрагмента, хорда его поперечного сечения определены с учетом скоростей воздушного потока винтовентилятора в месте установки фрагмента.

5. Турбороторный двигатель, содержащий винтовентилятор в обечайке, соединенной направляющим аппаратом с передней опорой и гондолой газогенератора, содержащего среднюю и заднюю опоры, камеру сгорания между компрессором и многоступенчатой турбиной, корпус которой соединен с соплом, отличающийся тем, что компрессор 21 его выполнен безстаторным, передача крутящего момента от соответствующей ступени турбины винтам 23, 28 винтовентилятора и роторам компрессора осуществляется коаксиальными валами, а для встречного вращения лопатки на венцах дисков турбины установлены с разворотом угла установки на 180°, внутренние поверхности канала наружного ротора выполнены с конфузорно-диффузорными участками и соответствующими углу наклона диффузорных участков концами лопаток.

6. Турбороторный двигатель по п.4, отличающийся тем, что первый вал двигателя, расположенный с наружной стороны блока валов и соединяющий наружный ротор с первой ступенью 45 турбины, выполнен из заднего участка 44 и передним, расположенным под подшипником в передней опоре, второй вал 32 - внутренний ротор со второй ступенью 36 турбины, третий вал 29 - первая ступень 30 свободной турбины со вторым винтом 28 винтовентилятора и внутренний четвертый вал 24 - первый винт 23 со второй 25 и третьей 26 ступенями свободной турбины.

7. Турбороторный двигатель, содержащий винтовентилятор в обечайке, соединенной направляющим аппаратом с передней опорой и гондолой газогенератора, среднюю и заднюю опору, камеру сгорания между компрессором и многоступенчатой турбиной, корпус которой соединен с соплом, отличающийся тем, что установленные на передних боковых пилонах 3 турбороторные двигатели 2 имеют муфты сцепления и генераторные установки первого 23 и второго 28 винтов, соединенные электрической цепью с электрическими двигателями 12, 13 соответственно первого и второго винта верхнего винтовентилятора.

8. Турбороторный двигатель по п.4 или 6, отличающийся тем, что компрессор его выполнен двухкаскадным, и каждый каскад его выполнен роторным.

9. Турбороторный двигатель по п.5 или 7, отличающийся тем, что компрессор его выполнен двухкаскадным комбинированным с роторным компрессором низкого давления и с направляющими аппаратами между лопаточных венцов многовенцовых рабочих колес компрессора высокого давления.

10. Турбороторный двигатель по п.5 или 7, отличающийся тем, что четвертый 24 и третий 29 валы, соединяющие винты винтовентиляторов с соответствующей ступенью турбины, снабжены дополнительными подщипниками 27 и 31 в средней части каждого из них.

11. Бесстаторный полиступенчатый компрессор турбороторного двигателя, содержащий последовательно установленные ряды расположенных по окружности комплектов лопаток и чередованием рядов с радиально расходящимися по окружности комплектов лопаток, и чередованием рядов с радиально расходящимися концами лопаток с рядами сходящихся концов лопаток, отличающийся тем, что внутренний его ротор выполнен с установленными на втором валу 32 поливенцовыми дисками 33 и проставками 37, а каждая секция наружного ротора имеет конфузорный участок 38 для размещения замкового конца лопаток наружного ротора и диффузорный участок 39, расположенный против соответствующего лопаточного венца комплектов рабочих лопаток внутреннего ротора, при этом передняя 40 и задняя 41 по воздушному потоку секции наружного ротора имеют увеличенную длину на величину, достаточную для установки и крепления спрямляющих воздушный поток аппаратов, входного 42 на передней и выходного 43 на задней.

12. Обечайка винтовентилятора, содержащая входной кок, соединенный с внешней и внутренней оболочками, укрепленными на каркасе из набора нервюр, соединенных с направляющим аппаратом, укрепленным на пилоне, отличающаяся тем, что обечайка выполнена с конфузорной внутренней поверхностью 46 от входного торца до плоскости расположения передних кромок лопастей первого винта, плавно переходящую в диффузорную поверхность 47, сопряженную с цилиндрической на выходном конце, при этом верхний и нижний сектор обечайки снабжены блоком несущих секторов 20 со щелевыми каналами 14 между секторами блока.

13. Способ работы турбороторного двигателя, включающий разделение в вентиляторе воздушного потока на потоки первого и второго контура с ускорением потоков капотированием винтов винтовентилятора, сжатие воздуха первого контура в компрессоре 21, подвод топлива в камеру сгорания и сжигание его для образования ускоренного газовоздушного потока, отбор энергии его в турбине для вращения компрессора и винтов винтовентилятора от свободной турбины, отличающийся тем, что воздушный поток второго контура ускоряют посредством взаимодействия радиально перемещающихся масс воздушного потока с диффузорной внутренней поверхностью 47 обечайки и концами лопастей винтовентилятора, а первого контура - диффузорной поверхностью 39 секций наружного ротора и концов лопаток рабочих колес внутреннего и изменения направления их перемещения на осевое, при этом сжатие воздуха выполняют в компрессоре из двух совмещенных роторов встречного вращения с одновременным созданием подъемной силы потоком второго контура в обечайках и блоках фрагментных крыльев.

14. Способ создания подъемной силы элсавелета, содержащий формирование ускоренных воздушных потоков переменной интенсивности, направленных в сторону, противоположную направлению движения элсавелета, и регулирование интенсивности этих потоков, отличающийся тем, что, обеспечивая начало взаимодействия создаваемого вентиляторами воздушных потоков с несущими поверхностями с момента начала вращения винта и независимо от горизонтального перемещения элсавелета посредством последовательного взаимодействия воздушных потоков его с расположенными в этих потоках фрагментами, для подъема на безопасную высоту с точки касания на стоянке при взлете с исключением горизонтального перемещения включением каждого реверса в режим зависания и/или торможения колес шасси, при опусканиях с безопасной высоты в режиме зависания на экстренно выбранную или плановую точку касания при посадке, подъемную силу элсавелета создают посредством обдува вентиляторными воздушными потоками блоков 8, 9 или 15 фрагментных крыльев, при наборе высоты с безопасной до высоты эшелона полета к подъемной силе фрагментных крыльев от вентиляторных потоков добавляется подъемная сила от скоростного взаимодействия с воздушной средой одного, по крайней мере, блока фрагментных крыльев, а при планировании с эшелона к точке касания до безопасной высоты уменьшают подъемную силу от скоростного взаимодействия их с воздушной средой посредством включения рулей тангажа 18, курса 17 и реверса в режим торможения с автоматической перекладкой створок в режим зависания, пропорциональной уменьшению скорости планирования до зависания над точкой касания, а после зависания над точкой касания регулируют величину подъемной силы оборотами двигателей и соответственно скорость обтекания несущих систем вентиляторными потоками для управления скоростью вертикального перемещения к точке касания.