RU2015063C1 - Aircraft - Google Patents

Aircraft Download PDF

Info

Publication number
RU2015063C1
RU2015063C1 SU5022686A RU2015063C1 RU 2015063 C1 RU2015063 C1 RU 2015063C1 SU 5022686 A SU5022686 A SU 5022686A RU 2015063 C1 RU2015063 C1 RU 2015063C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
tail
fuselage
propeller
propellers
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Лавренов
Original Assignee
Александр Николаевич Лавренов
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 Александр Николаевич Лавренов filed Critical Александр Николаевич Лавренов
Priority to SU5022686 priority Critical patent/RU2015063C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2015063C1 publication Critical patent/RU2015063C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: aircraft engineering. SUBSTANCE: aircraft with a beam structure fuselage has a tube-shaped beam fastened to a fuselage nacelle, and coaxial contrarotating pusher propellers. The planes of rotation of the propellers are moved apart along a constructional horizontal at a distance of 0.05- 0.25 of the propeller diameter. The blades are made foldable back relative to the flight direction, and the inner surface of the tail beam is made in the form of a tube and is a matching part of a catapult guide rod. EFFECT: improved efficiency piloting and operational characteristics. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, а более конкретно к самолетам с винтовыми движителями толкающего типа. The invention relates to aircraft, and more particularly to aircraft with propulsion propulsive propulsion type.

Известны различные схемы установки винтов, в том числе толкающего типа, на самолет [1]. There are various schemes for installing screws, including push type, on an airplane [1].

В качестве прототипа выбран беспилотный летательный аппарат (ЛА) "Скаут" - свободнонесущий моноплан с высокорасположенным прямым крылом и установленным на двухбалочной конструкции хвостовым оперением. Аппарат оснащен поршневым двигателем, который расположен в хвостовой части гондолы фюзеляжа и приводит в действие толкающий воздушный винт [2]. As a prototype, an unmanned aerial vehicle (LA) "Scout" was chosen - a free-flying monoplane with a high straight wing and a tail unit mounted on a two-beam structure. The device is equipped with a piston engine, which is located in the rear of the fuselage nacelle and drives a pushing propeller [2].

Такая компоновка благоприятна для размещения и функционирования оптической аппаратуры ЛА. This arrangement is favorable for the placement and operation of the optical equipment of the aircraft.

Запуск "Скаута" осуществляется с мобильной пневматической катапульты, посадка - в вертикальную сеть или по-самолетному. Scout launch is carried out with a mobile pneumatic catapult, landing - in a vertical network or in an airplane.

К существенному недостатку прототипа можно отнести невозможность форсирования характеристик за счет увеличения диаметра воздушного винта без кардинальной перекомпоновки аппарата (разнесения хвостовых балок, увеличения высоты шасси), что ограничивается конструктивно-силовой схемой, балансировочными и противокапотажными возможностями данного ЛА. A significant disadvantage of the prototype can be attributed to the impossibility of boosting the characteristics by increasing the diameter of the propeller without drastically rearranging the device (spacing the tail beams, increasing the height of the landing gear), which is limited by the structural-power scheme, balancing and anti-cabbing capabilities of this aircraft.

Целью изобретения является возможность применения для ЛА указанного типа воздушного винта большого диаметра. The aim of the invention is the possibility of using for aircraft the indicated type of large-diameter propeller.

Указанная цель достигается тем, что в предложенном самолете хвостовая балка выполнена в виде трубы, которая крепится к гондоле фюзеляжа посредством силового стержня, снабженного соосными воздушными винтами противовращения. При этом плоскости вращения воздушных винтов разнесены вдоль строительной горизонтали фюзеляжа на 0,05-0,25 диаметра винта, а лопасти винтов могут быть выполнены складывающимися назад относительно направления полета, причем шарнир складывания размещен в корневой части каждой лопасти, угол складывания лопастей первого винта больше угла складывания лопастей второго винта, а длина хвостовой балки больше длины лопастей воздушных винтов. Кроме того, внутренняя поверхность хвостовой балки может быть выполнена в виде цилиндрической ориентирующей трубы, которая представляет собой ответную часть направляющего стержня катапульты. This goal is achieved by the fact that in the proposed aircraft, the tail beam is made in the form of a pipe, which is attached to the fuselage nacelle by means of a power rod equipped with coaxial counter-rotation propellers. In this case, the rotation planes of the propellers are spaced along the construction horizontal of the fuselage by 0.05-0.25 of the diameter of the propeller, and the propeller blades can be made folding backward relative to the direction of flight, the folding hinge being placed in the root of each blade, the folding angle of the first propeller blades is greater the angle of folding of the blades of the second screw, and the length of the tail boom is greater than the length of the blades of the propellers. In addition, the inner surface of the tail boom can be made in the form of a cylindrical orienting tube, which is a mating part of the guide rod of the catapult.

На фиг. 1 представлена конструктивно-компоновочная схема самолета по предлагаемому техническому решению, раскрывающая связи и взаимное расположение элементов устройства; на фиг. 2- один из возможных вариантов конструктивного закрепления воздушных винтов на силовом стержне; на фиг. 3 - фотография беспилотного ЛА по предлагаемой схеме. In FIG. 1 shows the structural layout of the aircraft according to the proposed technical solution, revealing the relationship and relative position of the elements of the device; in FIG. 2 - one of the possible options for constructive fixing of propellers on the power rod; in FIG. 3 - photo of an unmanned aircraft according to the proposed scheme.

Гондола фюзеляжа 1, крыло 2, оперение 3 на хвостовой балке 4, шасси 5 (на фиг. 1 изображено шасси лыжного типа) в сборе выполнены по нормальной аэродинамической схеме. При этом хвостовая балка 4 крепится к гондоле фюзеляжа 1 посредством силового стержня 9, на который надеты носовой 6 и хвостовой 7 воздушные винты. Расстояние между плоскостями вращения носового 6 и хвостового 7 винтов равно 0,05-0,25 их диаметра (винты равного диаметра). Минимальное расстояние между плоскостями вращения воздушных винтов выбрано из условия исключения перехлеста лопастей в режиме обдува с реализацией наибольших амплитуд колебаний концевых частей лопастей (технологический параметр), а максимальное расстояние - из условия обеспечения разности крутящих моментов на носовом и хвостовом винтах менее 20% (Вождаев В.С. Метод и результаты параметрических исследований аэродинамических характеристик соосной системы винтов на режимах висения и вертикального подъема. М.: Труды ЦАГИ, вып. 1953, 1978, с. 48-50). Угол складывания носового винта 6 (угол между продольной осью лопасти 8 и строительной горизонталью фюзеляжа) - α , хвостового винта 7 - β , при этом α > β . The nacelle of the fuselage 1, wing 2, tail 3 on the tail boom 4, chassis 5 (in Fig. 1 shows a ski-type chassis) assembled according to the normal aerodynamic design. In this case, the tail boom 4 is attached to the nacelle of the fuselage 1 by means of a power rod 9, on which the nose 6 and tail 7 propellers are mounted. The distance between the planes of rotation of the bow 6 and tail 7 screws is 0.05-0.25 of their diameter (screws of equal diameter). The minimum distance between the planes of rotation of the propellers is selected from the condition of eliminating overlap of the blades in the blowing mode with the greatest amplitude of oscillation of the end parts of the blades (technological parameter), and the maximum distance from the condition of ensuring a difference in torque on the nose and tail rotors of less than 20% (Vozhdaev V . S. Method and results of parametric studies of the aerodynamic characteristics of a coaxial screw system in hovering and vertical lifting modes. M: Transactions of TsAGI, issue 1953, 1978, pp. 48-50) . The folding angle of the nose screw 6 (the angle between the longitudinal axis of the blade 8 and the building horizontal of the fuselage) is α, the tail rotor 7 is β, with α> β.

Показанный на фиг. 2 вариант конструктивного закрепления винтов 6 и 7 на силовом стержне 9 предполагает передачу крутящего момента от двигателя 12 через редуктор 13 (показан вариант редуктора на базе прямозубых шестерен и подшипников легкой серии) на соосные ступицы 15 и 16. При этом внутри ступицы может быть размещен пружинный механизм 14 складывания лопастей. Shown in FIG. 2, the structural fastening of screws 6 and 7 on the power rod 9 involves the transmission of torque from the engine 12 through a gearbox 13 (a gearbox variant based on spur gears and light series bearings is shown) to coaxial hubs 15 and 16. In this case, a spring can be placed inside the hub a blade folding mechanism 14.

Фотография (фиг. 3) беспилотного самолета по предлагаемому техническому решению позволяет нагляднее представить взаимное расположение основных элементов его конструкции. Photo (Fig. 3) of an unmanned aircraft according to the proposed technical solution allows you to more clearly imagine the relative position of the main elements of its structure.

Порядок работы устройства следующий. При старте ЛА, например, с катапульты на направляющий стержень последней самолет надвигается ответной частью 11 хвостовой балки 4. За счет придания осевой асимметрии оконечности хвостовой балки 4, входящей в зацепление с разгоняющим башмаком (бугелем) катапульты, обеспечивается фиксация ЛА по крену; требуемые курс и тангаж достигаются соответствующей ориентацией направляющего стержня катапульты в момент разгона. The operation of the device is as follows. At the launch of the aircraft, for example, from the catapult onto the guide rod of the latter, the aircraft is pushed by the tail beam mate 11. Due to the axial asymmetry of the tip of the tail beam 4, which engages with the accelerating shoe (yoke) of the catapult, the aircraft is fixed in roll; the required course and pitch are achieved by the corresponding orientation of the catapult guide rod at the time of acceleration.

Маршевый полет ЛА осуществляется традиционным для самолетов с толкающим воздушным винтом способом. The mid-flight flight of the aircraft is carried out in the traditional way for propeller-driven aircraft.

Посадка аппарата осуществляется в сеть либо по-планерному на шасси 5, при этом производится выключение двигательной установки (разобщение вала двигателя и воздушных винтов), складывание лопастей 8 носового 6 и хвостового 7 винтов соответственно до углов α и β посредством набегающего воздушного потока (пружинного механизма 14 складывания лопастей). Складывание каждой лопасти 8 производится относительно шарнира 10, размещенного в ее корневой части с целью минимизировать потери КПД винта. The landing of the apparatus is carried out in the network or in a glider on the chassis 5, while the engine is switched off (separation of the engine shaft and propellers), the blades 8 of the nose 6 and tail 7 of the screws are folded, respectively, to the angles α and β by means of the incoming air flow (spring mechanism 14 folding blades). The folding of each blade 8 is relative to the hinge 10 located in its root part in order to minimize the loss of efficiency of the screw.

Предлагаемое техническое решение по сравнению с традиционными ЛА самолетной схемы с толкающими воздушными винтами позволяет получить следующие преимущества;
при равном с прототипом диаметре винтов повысить тягу движителя, в том числе за счет исключения окружных потерь;
упростить балансировку и пилотирование ЛА, поскольку у спаренных винтов обеспечивается симметрия обтекания воздушным потоком элементов конструкции ЛА за винтами (отсутствует реактивный момент), и суммарный гироскопический момент равен нулю (правые и левые маневры ЛА одинаковы);
в принципе снимаются ограничения на диаметр воздушных винтов, что позволяет использовать для ряда специальных задач (например, для высотных или маломощных ЛА) винты сверхбольшого диаметра.
The proposed technical solution in comparison with traditional aircraft of the aircraft circuit with pushing propellers allows to obtain the following advantages;
with the diameter of the propellers equal to the prototype, increase propulsion thrust, including by eliminating circumferential losses;
to simplify the balancing and piloting of the aircraft, since the twin propellers provide symmetry of airflow around the aircraft structural elements behind the screws (there is no reactive moment), and the total gyroscopic moment is zero (the right and left maneuvers of the aircraft are the same);
in principle, restrictions on the diameter of propellers are removed, which allows the use of extra-large diameter screws for a number of special tasks (for example, for high-altitude or low-power aircraft).

Claims (4)

1. САМОЛЕТ, содержащий фюзеляж балочной конструкции, гондолу, балки, крыло, хвостовое оперение, двигатель с толкающим воздушным винтом, отличающийся тем, что хвостовая балка фюзеляжа выполнена в виде трубы, закрепленной на гондоле фюзеляжа посредством силового стержня, снабженного соосными винтами противовращения. 1. Aircraft comprising a beam structure fuselage, a nacelle, beams, a wing, a tail, an engine with a propelling propeller, characterized in that the fuselage tail beam is made in the form of a pipe fixed to the fuselage nacelle by means of a power rod equipped with coaxial counter-rotation screws. 2. Самолет по п.1, отличающийся тем, что плоскости вращения воздушных винтов разнесены вдоль строительной горизонтали фюзеляжа на расстояние 0,05 - 0,25 диаметра воздушного винта. 2. The aircraft according to claim 1, characterized in that the plane of rotation of the propellers are spaced along the construction horizontal of the fuselage at a distance of 0.05 - 0.25 of the diameter of the propeller. 3. Самолет по п.1, отличающийся тем, что лопасти воздушных винтов выполнены складывающимися назад относительно направления полета, шарнир складывания размещен в корневой части каждой лопасти, угол складывания лопастей носового воздушного винта больше угла складывания хвостового воздушного винта, а длина хвостовой балки больше длины лопастей воздушных винтов. 3. The aircraft according to claim 1, characterized in that the propeller blades are made folding backward relative to the direction of flight, the folding hinge is located in the root of each blade, the folding angle of the nose propeller blades is greater than the folding angle of the tail propeller, and the tail boom is longer than the length propeller blades. 4. Самолет по п.1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность хвостовой балки выполнена в виде трубы, которая представляет собой ответную часть направляющего стержня катапульты. 4. The aircraft according to claim 1, characterized in that the inner surface of the tail boom is made in the form of a pipe, which is a mate of the guide rod of the catapult.
SU5022686 1992-01-16 1992-01-16 Aircraft RU2015063C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5022686 RU2015063C1 (en) 1992-01-16 1992-01-16 Aircraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5022686 RU2015063C1 (en) 1992-01-16 1992-01-16 Aircraft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2015063C1 true RU2015063C1 (en) 1994-06-30

Family

ID=21594657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5022686 RU2015063C1 (en) 1992-01-16 1992-01-16 Aircraft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2015063C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472942C2 (en) * 2007-02-10 2013-01-20 РОЛЛС-РОЙС Пи-Эл-Си, Великобритания Aircraft engine and method of its operation
RU2569165C1 (en) * 2014-09-09 2015-11-20 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (АО "ВПК "НПО машиностроения") Aircraft
CN113562170A (en) * 2021-09-10 2021-10-29 陕西蓝悦无人机技术有限公司 Bulletproof shock-absorbing unmanned aerial vehicle and method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Бауэрс П. Летательные аппараты нетрадиционных схем. М.: Мир, 1991, с.143-162. *
2. Летательный аппарат "Скаут", БИНТИ ТАСС, N 41 (2495), 17.10.90, с.39-42. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472942C2 (en) * 2007-02-10 2013-01-20 РОЛЛС-РОЙС Пи-Эл-Си, Великобритания Aircraft engine and method of its operation
RU2569165C1 (en) * 2014-09-09 2015-11-20 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (АО "ВПК "НПО машиностроения") Aircraft
CN113562170A (en) * 2021-09-10 2021-10-29 陕西蓝悦无人机技术有限公司 Bulletproof shock-absorbing unmanned aerial vehicle and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8256704B2 (en) Vertical/short take-off and landing aircraft
RU2538737C2 (en) Rotor "air wheel", gyrostabilised aircraft and wind-driven electric plant using rotor "air wheel", surface/deck devices for their start-up
RU168554U1 (en) High-speed combined helicopter (rotorcraft)
WO2016032356A1 (en) "air wheel" rotor. gyro-stabilized aircraft and wind-energy installation utilizing "air wheel" rotor, and ground-based or ship-based device for launching same
RU141669U1 (en) VERTICAL TAKEOFF AND LANDING FLIGHT
US20180022467A1 (en) Single engine, asymmetrical vertical take-off and landing (vtol) aircraft
EP0661206A1 (en) An unmanned vertical take-off and landing, horizontal cruise, air vehicle
US9738379B2 (en) Removable lift assembly for a rotorcraft, and a rotorcraft
EP0505509A4 (en) Turbocraft
US5405104A (en) Stopped rotor aircraft utilizing a flipped airfoil X-wing
RU2657706C1 (en) Convertiplane
RU2673933C1 (en) Gyroplane
WO2014177591A1 (en) Aircraft for vertical take-off and landing with an engine and a propeller unit
US5372337A (en) Unmanned aerial aircraft having a single engine with dual jet exhausts
US3037721A (en) Vertical take off and landing aircraft
RU2629473C1 (en) Unmanned vertiplane with channel propellers
RU2015063C1 (en) Aircraft
RU2653953C1 (en) Unmanned high-speed helicopter-airplane
RU2532448C1 (en) Method of control, stabilisation and development of extra lift of airship
RU127364U1 (en) SPEED COMBINED HELICOPTER
RU2627963C1 (en) Unmanned rotorcraft with cross-section propellers
EP3838751B1 (en) Convertiplane
RU199511U1 (en) Unmanned aerial vehicle vertical takeoff and landing
RU94017618A (en) Combination vertical take-off and landing rotary-wing aircraft and method of conversion of rotary-wing flying vehicle into aircraft configuration
RU152795U1 (en) AIRCRAFT