RU2124458C1 - Rotoplane and method of control of its flight - Google Patents

Rotoplane and method of control of its flight Download PDF

Info

Publication number
RU2124458C1
RU2124458C1 RU94001878/28A RU94001878A RU2124458C1 RU 2124458 C1 RU2124458 C1 RU 2124458C1 RU 94001878/28 A RU94001878/28 A RU 94001878/28A RU 94001878 A RU94001878 A RU 94001878A RU 2124458 C1 RU2124458 C1 RU 2124458C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pilot
rotoplane
frame
flight
rotor
Prior art date
Application number
RU94001878/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94001878A (en
Inventor
В.С. Морозов
Original Assignee
Морозов Виталий Степанович
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 Морозов Виталий Степанович filed Critical Морозов Виталий Степанович
Priority to RU94001878/28A priority Critical patent/RU2124458C1/en
Publication of RU94001878A publication Critical patent/RU94001878A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2124458C1 publication Critical patent/RU2124458C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Toys (AREA)

Abstract

FIELD: individual flights in atmosphere. SUBSTANCE: rotoplane consists of skeleton including rods and rotor provided with blades and mounted vertically in upper portion of skeleton. Connected with skeleton is control surface which turns about axis of rotor through angle exceeding 360 deg. Skeleton is provided with flexible coupling for holding the pilot at distance of action of one of extremities. Flexible coupling is also used for holding the pilot in any position and for motion in any direction for control of rotoplane. During motion, pilot may change force of action of his extremities on skeleton members, thus shifting CG of "rotoplane-pilot" system from vertical axis of rotor and causing respective inclination of rotoplane and giving rise to force making the rotoplane move in direction of this force. Pilot may perform take-off, light and landing in any position having turned the skeleton and himself in required direction. EFFECT: avoidance of dangerous mode in diving flight at the same aerodynamic efficiency as compared with deltaplanes. 4 cl, 19 dwg

Description

Предлагаемое решение относится к авиации и может быть использовано при индивидуальных полетах в атмосфере. The proposed solution relates to aviation and can be used for individual flights in the atmosphere.

Известны дельтаплан и способ управления его полетом (В.А.Жеглов, В.Б. Рыбкин и др. "Учись летать на дельтаплане", М., ДОСААФ СССР, 1980 г., стр. 80, стр. 60 - 72). The hang glider and the method of controlling its flight are known (V.A. Zheglov, VB Rybkin and others. "Learn to fly on a glider", Moscow, DOSAAF USSR, 1980, p. 80, p. 60 - 72).

Конструкция дельтаплана содержит выполненный из стержневых элементов каркас, на верхней части которого установлена горизонтально аэродинамическая плоскость, имеющая в плане вид равнобедренного треугольника. Вершина этого треугольника обращена в направлении полета. The design of the hang glider contains a frame made of core elements, on the upper part of which a horizontally aerodynamic plane is installed, having the plan in the form of an isosceles triangle. The top of this triangle faces in the direction of flight.

К каркасу присоединена минимум одна гибкая связь (ремень, трос, или т.п. ), на которой в процессе полета закреплен пилот. Он находится около некоторых из стержней каркаса и может с ними взаимодействовать своими руками или ногами. At least one flexible connection (belt, cable, or the like) is attached to the frame, on which the pilot is fixed during the flight. It is located near some of the rods of the frame and can interact with them with your hands or feet.

Дельтаплан эксплуатируют следующим образом. Пилот закрепляет на себе один конец гибкой связи, второй конец которой закреплен на дельтаплане, в центре его тяжести. Затем, удерживая дельтаплан на весу за счет удержания его руками стержней каркаса и развернув его так, чтобы вершина равнобедренного треугольника аэродинамической плоскости была бы обращена в направлении будущего старта (полета), пилот разбегается в указанном направлении и прыгает с обрыва или взлетает со склона вперед-вниз. The hang glider is operated as follows. The pilot secures on itself one end of the flexible connection, the second end of which is fixed to the hang glider, in the center of gravity. Then, holding the hang glider in weight by holding the frame rods with its hands and turning it so that the apex of the isosceles triangle of the aerodynamic plane would be facing in the direction of the future start (flight), the pilot scatter in the indicated direction and jumps off a cliff or takes off from the slope forward - down.

Горизонтальная аэродинамическая плоскость дельтаплана обеспечивает ему полет в планирующем режиме. При этом пилот висит на гибкой связи и его центр тяжести находится на вертикали, на которой находится центр тяжести дельтаплана. Для изменения направления полета вправо или влево или изменения скорости пилот, висящий под дельтапланом на гибкой связи, должен смещать свое тело вправо, влево, вперед, назад. Эти операции пилот выполняет за свет силового взаимодействия своих рук или/и ног с элементами каркаса, находящимися в зоне, доступной для пилота. Смещение тела пилота вправо или влево вызовет смещение общего центра тяжести системы "дельтаплан-пилот". В результате этого прямолинейного летящий дельтаплан получит крен вправо или влево, что приведет к развороту дельтаплана по дуге вправо или влево. The horizontal aerodynamic plane of the hang glider provides him with flight in the planning mode. In this case, the pilot hangs on a flexible connection and its center of gravity is located on the vertical, on which the center of gravity of the hang glider is located. To change the direction of flight to the right or left or change the speed, the pilot, hanging under the hang glider on a flexible connection, must shift his body to the right, left, forward, backward. The pilot performs these operations for the light of the force interaction of his hands and / or legs with the frame elements located in the zone accessible to the pilot. A shift of the pilot’s body to the right or left will cause a shift in the common center of gravity of the hang glider-pilot system. As a result of this rectilinear flying hang glider will receive a roll to the right or left, which will lead to a turn of the hang glider in an arc to the right or left.

При полете дельтаплана прямо или при выполнении поворота пилот постоянно должен быть обращен в ту же сторону, куда направлена вершина равнобедренной треугольной аэродинамической плоскости. When flying a hang glider directly or when making a turn, the pilot must constantly be turned in the same direction where the top of the isosceles triangular aerodynamic plane is directed.

При выполнении полета против ветра и необходимом курсе полета, не совпадающем с направлением ветра, ось симметрии аэродинамической плоскости (крыла) не совпадает с курсом полета (направление оси симметрии занимает промежуточное положение между курсом полета и направлением ветра). Таким образом, при боковом ветре дельтаплан вынуждено летит боком к курсу полета, ось симметрии аэродинамической плоскости в этом случае развернута в сторону ветра. Этот разворот прямо пропорционален силе ветра. Например при скорости дельтаплана 10 м/с и боковом ветре 10 м/с угол поворота оси симметрии дельтаплана составляет 45 градусов к направлению (курсу) полета. Если есть необходимость проводить посадку при таких условиях, например на дорогу или просеку, пилот вынужден держать дельтаплан боком к направлению посадки. При выполнении полета, когда аэродинамическая плоскость находится на малых углах атаки (меньше 14 градусов) возможен непреднамеренный вход в пикирующий полет. На высотах меньше 20 - 30 метров это может повлечь за собой тяжелые последствия. When flying against the wind and the required flight path that does not coincide with the direction of the wind, the axis of symmetry of the aerodynamic plane (wing) does not coincide with the flight path (the direction of the axis of symmetry occupies an intermediate position between the flight path and the direction of the wind). Thus, in a crosswind, the hang glider is forced to fly sideways to the flight course, in this case the axis of symmetry of the aerodynamic plane is turned towards the wind. This U-turn is directly proportional to the strength of the wind. For example, at a speed of a hang glider of 10 m / s and a crosswind of 10 m / s, the angle of rotation of the axis of symmetry of the hang glider is 45 degrees to the direction (course) of the flight. If there is a need to land under such conditions, for example, on a road or a clearing, the pilot is forced to hold the hang glider sideways to the direction of landing. When flying, when the aerodynamic plane is at small angles of attack (less than 14 degrees), an unintentional entry into a diving flight is possible. At altitudes less than 20 - 30 meters, this can entail severe consequences.

Недостатками конструкции дельтаплана являются следующие:
- большие размеры аэродинамической плоскости;
- необходимость постоянной определенной ориентации конструкции в полете (вершина равнобедренного треугольника аэродинамической плоскости должна быть постоянно направлена в сторону вектора скорости движения дельтаплана);
- при боковом ветре ось дельтаплана, являющаяся осью симметрии для его аэродинамической плоскости, не совпадает с направлением движения;
- невозможность устойчивого вертикального спуска;
- невозможность "зависания";
- невозможность выполнения полета, обусловленного желанием пилота, боком и задом.
The disadvantages of the design of the hang glider are as follows:
- large dimensions of the aerodynamic plane;
- the need for a constant certain orientation of the structure in flight (the top of the isosceles triangle of the aerodynamic plane should be constantly directed towards the velocity vector of the glider’s movement);
- in a crosswind, the axis of the hang glider, which is the axis of symmetry for its aerodynamic plane, does not coincide with the direction of movement;
- the impossibility of stable vertical descent;
- the impossibility of "freezing";
- the inability to perform a flight, due to the desire of the pilot, sideways and backwards.

Первый недостаток усложняет хранение и транспортировку дельтаплана в промежутках между полетами. Остальные недостатки ограничивают эксплуатационные возможности конструкции дельтаплана. The first drawback complicates the storage and transportation of the hang glider in between flights. Other disadvantages limit the operational capabilities of the design of the hang glider.

Недостатками способа управления полетом дельтаплана являются следующие:
- длительность выполнения в полете поворотов влево и вправо из-за того, что дельтаплан при смещении вправо или влево общего центра тяжести системы "дельтаплан-пилот" не может сразу же лететь по прямой в требуемом направлении, а вынужден делать этот поворот по дуге, т.е. совмещать движение вперед и движение вбок;
- выполнение поворота на дельтаплане по дуге малого радиуса или при недостаточной скорости приводит к сваливанию на крыло и входу в штопор;
- выполнение полета на малой скорости или на малых углах атаки аэродинамической плоскости может привести к входу в пикирующий полет, что является весьма опасным;
- необходимость придания и сохранения постоянной ориентации дельтаплана относительно направления полета, при которой вершина равнобедренного треугольника аэродинамической плоскости должна быть обращена в направлении вектора скорости и при наличии бокового ветра указанная вершина будет несколько отклоняться от этого направления;
- при курсе дельтаплана, не совпадающем с направлением ветра, ось дельтаплана и положение пилота не совпадают с направлением движения, причем чем выше скорость ветра и меньше скорость дельтаплана, тем угол между осью дельтаплана и направлением полета больше и пилот, и аппарат летят боком к направлению полета;
- необходимость придания и сохранения постоянной ориентации пилота в направлении вершины равнобедренного треугольника аэродинамической плоскости, в результате чего пилот не может быть повернут боком или задом в указанном направлении;
- недопустимость выполнения полетов задом или вбок, обусловленных желанием пилота, а не внешними факторами, т.к. это приведет к опрокидыванию дельтаплана в воздухе.
The disadvantages of the hang glider flight control method are as follows:
- the duration of the flight of turns to the left and to the right due to the fact that the hang glider, when shifted to the right or left by the general center of gravity of the hang glider-pilot system, cannot immediately fly in a straight line in the required direction, but is forced to make this turn in an arc, t .e. combine forward movement and sideways movement;
- making a turn on a hang glider in an arc of small radius or at insufficient speed leads to stalling on the wing and entering the tailspin;
- flying at low speed or at low angles of attack of the aerodynamic plane can lead to entry into a diving flight, which is very dangerous;
- the need to give and maintain a constant orientation of the hang glider relative to the direction of flight, in which the apex of the isosceles triangle of the aerodynamic plane should be facing in the direction of the velocity vector and in the presence of a crosswind, the apex will deviate somewhat from this direction;
- when the glider’s course does not coincide with the direction of the wind, the glider’s axis and the pilot’s position do not coincide with the direction of movement, and the higher the wind speed and the lower the glider’s speed, the greater the angle between the glider’s axis and the direction of flight, both the pilot and the device will fly sideways to the direction flight
- the need to give and maintain a constant orientation of the pilot in the direction of the apex of the isosceles triangle of the aerodynamic plane, as a result of which the pilot cannot be turned sideways or backward in the indicated direction;
- the inadmissibility of flying backwards or sideways, due to the desire of the pilot, and not external factors, because this will cause the hang glider to tip over in the air.

Первый недостаток удлиняет операции управления дельтапланом, что снижает эффективность способа управления. Второй и последующие недостатки ограничивают возможности способа управления полетом дельтаплана, а также усложняют реализацию способа управления полетом дельтаплана, заставляя пилота сохранять свое требуемое положение относительно дельтаплана неизменным. The first drawback lengthens the operation of controlling the hang glider, which reduces the effectiveness of the control method. The second and subsequent disadvantages limit the possibilities of the hang glider flight control method, and also complicate the implementation of the hang glider flight control method, forcing the pilot to maintain his desired position with respect to the glider unchanged.

Известно решение по книге К.С.Горбенко и Ю.В.Макарова "Самолеты строим сами", М., "Машиностроение", 1989 г., стр. 180 - 181, вертолет "Вихрь". Его конструкция принята в качестве прототипа. Это одноместный вертолет с двухлопастным несущим винтом. На концах лопастей несущего винта установлены прямоточные воздушно-реактивные двигатели (ПВРД) со статической тягой около 2 кгс (20 Н). Горючее из топливного бака, расположенного под сиденьем пилота, под давлением подается через полые лопасти винта к двигателям. Шасси вертолета трехколесное. Переднее колесо самоориентирующееся. Управление вертолетом непосредственное - отклонением плоскости вращения несущего винта. Ручка управления "шаг-газ" отсутствует. Управление шагом несущего винта осуществляется автоматически. Для этого на вертолете установлена простейшая автоматическая втулка винта (по типу вертолета А.И. Болдырева). Втулка имеет общий горизонтальный шарнир, установленный под углом 45 градусов к оси двухлопастного несущего винта. С увеличением оборотов винта (увеличением "газа") увеличивается угол атаки его лопастей. А когда "газ" минимальный, лопасти приподнимаются относительно горизонта вверх и автоматически устанавливаются на нулевые углы атаки. Вертолет безопасно авторотирует. The decision is known according to the book by K. S. Gorbenko and Yu. V. Makarov “We build the planes ourselves”, M., “Mechanical Engineering”, 1989, pp. 180 - 181, helicopter “Whirlwind”. Its design is adopted as a prototype. This is a single-seat helicopter with a two-bladed main rotor. At the ends of the rotor blades, ramjet engines with a static thrust of about 2 kgf (20 N) are installed. Fuel from the fuel tank located under the pilot's seat is supplied under pressure through the hollow rotor blades to the engines. Tricycle helicopter landing gear. The front wheel is self-orienting. Direct helicopter control - by deflection of the rotor plane of rotation. There is no step-gas control knob. Rotor pitch control is automatic. To do this, the helicopter is equipped with the simplest automatic screw hub (similar to the helicopter type of A.I. Boldyrev). The sleeve has a common horizontal hinge mounted at an angle of 45 degrees to the axis of the two-bladed main rotor. With an increase in the speed of the screw (increase in "gas"), the angle of attack of its blades increases. And when the "gas" is minimal, the blades rise upward relative to the horizon and are automatically set to zero angle of attack. Helicopter safely autorotates.

Лопасти вертолета были изготовлены из дюралюминиевой трубы каплеобразного профиля с прикрепленным к ней хвостиком лопасти из тонкого дюралюминиевого листа. Вертолет имеет открытую кабину. Хвостовое оперение его состоит из киля с рулем направления, вынесенным на трубчатой хвостовой балке. "Вихрь" имеет компоненту и вполне совершенную конструкцию. Прямоточные воздушно-реактивные двигатели прошли испытания на стенде. Двигатель обдувался потоком воздуха. The helicopter blades were made of a duralumin tube of a drop-shaped profile with the tail of the blade attached to it from a thin duralumin sheet. The helicopter has an open cockpit. Its tail unit consists of a keel with a rudder handed out on a tubular tail boom. "Whirlwind" has a component and a completely perfect design. Ramjet engines have been tested at the stand. The engine was blown by a stream of air.

Фиксирование положения пилота на сиденье осуществляется при помощи гибких связей (ремней, лямок), которыми пилот соединяется с сиденьем и каркасом. The position of the pilot on the seat is fixed by means of flexible connections (belts, straps), by which the pilot is connected to the seat and frame.

На каркасе жестко закреплена горизонтальная штанга с лежащим в вертикальной плоскости рулем поворота. Руль поворота, установленный на штанге при помощи вертикальной оси, имеет возможность поворота около 180 градусов около этой оси за счет кинематической цепи, соединяющей его с ручкой управления. Указанная ручка совмещена с одним из стержней каркаса, находящегося в зоне действия рук пилота. A horizontal bar with a steering wheel lying in a vertical plane is rigidly fixed to the frame. The steering wheel mounted on the rod using the vertical axis has the ability to rotate about 180 degrees around this axis due to the kinematic chain connecting it to the control handle. The specified handle is combined with one of the rods of the frame located in the range of the hands of the pilot.

В процессе полета вертолета пилот, осуществляя при помощи вышеописанной ручки управления поворот руля в ту или другую сторону, поворачивает каркас вместе с сиденьем в соответствующую сторону. During the flight of the helicopter, the pilot, using the control knob described above, rotates the steering wheel in one direction or another, rotates the frame with the seat in the corresponding direction.

Известен способ управления полетом вышеописанного вертолета "Вихрь", принятый в качестве прототипа. Так как способ-прототип является одновременно описанием работы устройства-прототипа, то автор счел возможным совместить разделы "описание работы устройства-прототипа" и "описание способа-прототипа". A known method of controlling the flight of the above-described helicopter "Whirlwind", adopted as a prototype. Since the prototype method is simultaneously a description of the operation of the prototype device, the author found it possible to combine the sections "description of the operation of the prototype device" and "description of the prototype method".

В выбранном способе-прототипе пилота размещают на сиденье вышеописанного вертолета и соединяют с сиденьем и с каркасом гибкими связями (ремнями, лямками), обеспечивающими удержание пилота около каркаса. Каркас имеет изогнутую в вертикальной плоскости конфигурацию, что обеспечивает нахождение на вертикальной оси ротора общего центра тяжести системы "летящий вертолет - пилот". Это условие исключает наклон вертикальной оси ротора при его нахождении в воздухе, если пилот с сиденьем находится с исходном положении, когда изгиб каркаса обращен в сторону от спины сидящего пилота и лежит в воображаемой вертикальной плоскости, делящей тело пилота на симметричную левую и правую половины. Для осуществления взлета (старта), полета необходимо осуществить подачу топлива в реактивные насадки на концах лопастей, что приводит эти лопасти во вращение. In the selected prototype method, the pilot is placed on the seat of the helicopter described above and connected to the seat and the frame with flexible connections (belts, straps) that ensure that the pilot is held near the frame. The frame has a configuration bent in the vertical plane, which ensures that the flying helicopter - pilot system is located on the vertical axis of the rotor of the common center of gravity. This condition eliminates the inclination of the vertical axis of the rotor when it is in the air, if the pilot with the seat is in the initial position, when the frame bend is turned away from the back of the sitting pilot and lies in an imaginary vertical plane dividing the pilot's body into symmetrical left and right halves. To take off (start), flight, it is necessary to supply fuel to the jet nozzles at the ends of the blades, which brings these blades into rotation.

Вертолет взлетит вертикально вверх на какую-то высоту и будет находиться там столько времени, сколько позволит количество топлива в баке, затем вертолет будет совершать замедленное вертикальное снижение, замедление которого обеспечивается вращением лопастей от набегающего потока воздуха. При вышеуказанном исходном положении пилота, когда общий центр тяжести летящего вертолета и пилота находится на вертикальной оси вращающегося ротора, отсутствует горизонтальная составляющая сила, которая вынудила бы вертолет лететь в горизонтальном направлении. The helicopter will take off vertically up to a certain height and will be there as long as the amount of fuel in the tank allows, then the helicopter will make a slow vertical decrease, which is slowed down by the rotation of the blades from the incoming air stream. With the above-mentioned initial position of the pilot, when the common center of gravity of the flying helicopter and the pilot is on the vertical axis of the rotating rotor, there is no horizontal component of the force that would force the helicopter to fly in the horizontal direction.

Когда пилот хочет осуществить наклонный или горизонтальный полет на вертолете, он, взаимодействуя руками с ручкой управления, осуществляет наклон плоскости ротора вправо или влево, вперед или назад. Это вызовет наклон вправо или влево вертикальной оси вращающегося ротора, что вызовет появление горизонтальной составляющей силы, которая и обеспечит горизонтальное перемещение вертолета в направлении наклона его оси. When a pilot wants to perform an inclined or horizontal flight by helicopter, he interacts with his hands with the control handle and tilts the rotor plane to the right or left, forward or backward. This will cause a tilt to the right or left of the vertical axis of the rotating rotor, which will cause the horizontal component of the force to appear, which will ensure horizontal movement of the helicopter in the direction of tilt of its axis.

В конструкции устройства-прототипа устранены некоторые недостатки, отмеченные выше у дельтаплана. В отличие от дельтаплана вертолет имеет малые размеры, не требует постоянной и определенной ориентации в зависимости от направления полета, может подниматься и опускаться вертикально, может зависать в воздухе. The design of the prototype device eliminated some of the shortcomings noted above in the hang glider. Unlike a hang glider, a helicopter is small, does not require a constant and definite orientation depending on the direction of flight, can rise and fall vertically, and may hang in the air.

Недостатками устройства-прототипа являются следующие. Так как пилот прикреплен к сиденью пилота и не может перемещаться относительно центра тяжести системы "вертолет-пилот", следовательно, вертолет не может иметь наклон и лететь в том горизонтальном направлении, в сторону которого не может быть смещен центр тяжести системы "вертолет-пилот". В результате сокращаются эксплуатационные возможности вертолета. Так как пилот на сиденье имеет неизменное положение, то остается неизменным и положение центра тяжести системы "вертолет-пилот", что сокращает эксплуатационные возможности вертолета. Так как пилот перед стартом должен занять сидячее положение на сиденье и пристегнуться к нему гибкими связями, то такое положение пилота исключает его самостоятельный взлет при неработающих или отсутствующих двигателях, например со склона холма. Это тоже сокращает эксплуатационные возможности вертолета. The disadvantages of the prototype device are as follows. Since the pilot is attached to the pilot's seat and cannot move relative to the center of gravity of the helicopter-pilot system, therefore, the helicopter cannot be tilted and fly in the horizontal direction toward which the center of gravity of the helicopter-pilot system cannot be shifted . As a result, the helicopter's operational capabilities are reduced. Since the pilot on the seat has an unchanged position, the position of the center of gravity of the helicopter-pilot system remains unchanged, which reduces the operational capabilities of the helicopter. Since the pilot must take a sitting position on the seat and fasten to it with flexible ties before starting, such a position of the pilot eliminates his independent take-off with idle or absent engines, for example, from a hillside. This also reduces the operational capabilities of the helicopter.

Так как при приземлении вертолета пилот находится в сидячем положении и пристегнут к сиденью и каркасу гибкими связями, то такое положение пилота является опасным при посадке с наличием горизонтальной скорости при посадке с боковым ветром, поскольку ось каркаса не будет совпадать с направлением посадки. Это снижает безопасность при эксплуатации вертолета. Since when the helicopter lands, the pilot is in a sitting position and fastened to the seat and frame by flexible connections, this position of the pilot is dangerous when landing with the presence of horizontal speed when landing with a crosswind, since the axis of the frame will not coincide with the direction of landing. This reduces the safety during operation of the helicopter.

Следует отметить как недостаток и наличие сиденья в конструкции прототипа. Оно утяжеляет и усложняет конструкцию, а также ухудшает аэродинамические качества прототипа. Положение пилота "сидя" также ухудшает аэродинамические качества вертолета. Руль поворота, закрепленный в выносной штанге и в основном предназначенный для обеспечения ориентации пилота в направлении полета, при наличии бокового ветра разворачивает пилота в сторону направления ветра. Пилот в небольших пределах может повернуть каркас и вместе с ним свой корпус в направлении полета с помощью руля поворота. Но эти возможности ограничены малым углом поворота руля (менее 180 градусов). It should be noted as a disadvantage and the presence of a seat in the design of the prototype. It aggravates and complicates the design, and also degrades the aerodynamic qualities of the prototype. The sitting position of the pilot also impairs the aerodynamic performance of the helicopter. The steering wheel, mounted in the extension rod and mainly intended to ensure the pilot's orientation in the direction of flight, in the presence of a crosswind, turns the pilot in the direction of the wind direction. A pilot within small limits can rotate the frame and with it his body in the direction of flight using the rudder. But these capabilities are limited by a small steering angle (less than 180 degrees).

Жесткое закрепление на каркасе вертолета штанги, несущей руль, определяет эту оконечность как "зад", а противоположную оконечность - как "перед". Это исключает или затрудняет маневр и полет вертолета в таких направлениях, как назад (т.е. в направлении штанги), вправо или влево непосредственно после выполнения управляющего движения. Исключение или затрудненность маневра и полета назад, т.е. "задом", обусловлена тем, что пилот не может развернуть и тело, и лицо в эту сторону, не развернув весь каркас в этом направлении. А это можно сделать только, осуществив разворот по дуге определенного радиуса. Исключение или затрудненность быстрого поворота и полета влево или вправо также обусловлены необходимостью выполнения полета по дуге определенного радиуса. A rigid fastening on the helicopter frame of the rod carrying the steering wheel defines this extremity as “rear”, and the opposite extremity as “front”. This eliminates or complicates the maneuver and flight of the helicopter in such directions as back (i.e., in the direction of the boom), to the right or left immediately after the control movement. Exclusion or difficulty maneuvering and flying backwards, i.e. "backside", due to the fact that the pilot can not deploy the body and face in this direction, without deploying the entire frame in this direction. And this can only be done by turning around in an arc of a certain radius. The exception or difficulty in quickly turning and flying left or right is also due to the need to perform a flight along an arc of a certain radius.

В способе-прототипе устранены некоторые из недостатков, отмеченные у способа управления полетом дельтаплана. При выполнении в полете поворотов вправо или влево имеет место быстрое выполнение этих маневров благодаря тому, что эти повороты могут выполняться по дуге меньшего радиуса (по сравнению с дельтапланом). Это упрощает способ-прототип. Пилоту не требуется выполнять операцию по приданию вертолету и постоянному поддержанию одной и той же ориентации его относительно направления вектора скорости вертолета, т.е. направлению полета, таким образом вертолет может лететь, не меняя своей ориентации прямо (т.е. вперед) по горизонтали, направо, налево, т.е. в любом направлении, куда может быть наклонена плоскость вращения лопастей. In the prototype method, some of the disadvantages noted in the hang glider flight control method are eliminated. When performing right or left turns in flight, these maneuvers are quickly performed due to the fact that these turns can be performed along an arc of a smaller radius (compared to a hang glider). This simplifies the prototype method. The pilot does not need to perform an operation to give the helicopter and constantly maintain the same orientation with respect to the direction of the helicopter's velocity vector, i.e. direction of flight, so the helicopter can fly without changing its orientation directly (i.e. forward) horizontally, to the right, to the left, i.e. in any direction where the plane of rotation of the blades can be tilted.

Исключением является полет в секторе, образованном в районе спины пилота. Пилот может осуществлять вертикальные полеты на вертолете и зависать в воздухе, что расширяет возможности способа-прототипа. An exception is flying in a sector formed in the pilot's back area. The pilot can perform vertical flights by helicopter and hang in the air, which expands the capabilities of the prototype method.

Недостатками способа-прототипа являются следующие. The disadvantages of the prototype method are as follows.

То, что пилота при помощи гибких связей (ремней, лямок) фиксируют на сиденье, ограничивает диапазон, в котором он может действовать своими руками при управлении полетом вертолета. Это уменьшает возможность способа-прототипа. The fact that the pilot using flexible ties (belts, straps) is fixed on the seat limits the range in which he can operate with his own hands when controlling helicopter flight. This reduces the possibility of the prototype method.

То, что пилот при управлении полетом вертолета не может изменять свое сидячее положение на любое другое (вертикальное, горизонтальное, наклонное и т. п.), исключает возможность перемещения центра тяжести пилота за счет принятия им другого положения, кроме сидячего. Это, в свою очередь, исключает возможность перемещения общего центра тяжести системы "вертолет-пилот" и, как следствие, исключает изменение направления полета вертолета, что уменьшает возможности способа-прототипа. The fact that the pilot, when controlling the flight of a helicopter, cannot change his sitting position to any other (vertical, horizontal, inclined, etc.), excludes the possibility of moving the center of gravity of the pilot due to the adoption of a different position than the sitting one. This, in turn, eliminates the possibility of moving the common center of gravity of the helicopter-pilot system and, as a result, eliminates the change in the direction of flight of the helicopter, which reduces the capabilities of the prototype method.

То, что пилот вертолета не может иметь вертикальное, горизонтальное или другое положение тела, кроме сидячего и не может в этом положении повернуться вокруг вертикальной оси, обратившись в другом направлении своим фасадом (передом), также уменьшает возможности способа прототипа. The fact that the pilot of the helicopter cannot have a vertical, horizontal or other position of the body, except for a sitting one and cannot rotate around the vertical axis, turning in the other direction with its facade (front), also reduces the capabilities of the prototype method.

То, что пилот вертолета при управлении полетом не может перемещаться относительно центра тяжести системы "вертолет-пилот", ограничивает возможность управления полетом, т.к. ограничивает диапазон возможных перемещений центра тяжести пилота, а следовательно, и всей системы "вертолет-пилот". The fact that the helicopter pilot during flight control cannot move relative to the center of gravity of the helicopter-pilot system limits the ability to control the flight, as limits the range of possible displacements of the center of gravity of the pilot, and therefore of the entire helicopter-pilot system.

Задачами, решаемыми в перелагаемом устройстве, являются расширение эксплуатационных возможностей прототипа, повышение техники безопасности при его эксплуатации, упрощение конструкции и повышение аэродинамических качеств. The tasks to be solved in the shifted device are to expand the operational capabilities of the prototype, improve safety during its operation, simplify the design and improve aerodynamic qualities.

Задачей, решаемой в предлагаемом способе, является расширение возможностей управления полетом.... The task to be solved in the proposed method is to expand the capabilities of flight control ....

Поставленные для устройства задачи решаются за счет того, что в ротоплане, содержащем включающий стержневые элементы каркас, в верхней части которого вертикально установлен с возможностью вращения ротор с лопастями, на каркасе смонтирован руль поворота ротоплана, имеющий возможность разворота вокруг вертикальной оси ротора и кинематически связанный с рукояткой управления, соединенной с элементом каркаса, около которого закрепленная на каркасе гибкая связь, например трос, удерживает пилота на расстоянии действия по меньшей мере одной конечности, выполнено следующее. The tasks posed for the device are solved due to the fact that in a rotoplane containing a frame including rod elements, in the upper part of which a rotor with blades is vertically mounted for rotation, the rotoplane’s steering wheel is mounted on the frame, which can be rotated around the vertical axis of the rotor and kinematically connected with a control handle connected to the frame element, near which a flexible connection, such as a cable, is fixed to the frame, keeps the pilot at least one action distance limbs, the following holds.

Руль поворота смонтирован с возможностью разворота на угол более 360 градусов вокруг оси ротора. The steering wheel is mounted with the possibility of a rotation at an angle of more than 360 degrees around the axis of the rotor.

Длина "a" гибкой связи 17 (фиг. 1 и 2) обеспечивает любое положение висячего на ней пилота 19, ориентацию пилота в любом направлении полета и возможность его перемещения в любом направлении. Кроме того, расстояние "b" между вращающимися лопастями 8 и выполняющими роль опоры ротоплана стержнями 4 и 5 каркаса может превышать высоту "c" стоящего пилота 19, а длина "a" гибкой связи 17 обеспечивает у вертикально висящего на ней пилота 19 более низкое положение ступней, чем у выполняющих роль опоры ротоплана стержней 4 и 5 каркаса. The length "a" of the flexible connection 17 (Fig. 1 and 2) provides any position of the hanging pilot 19 on it, the orientation of the pilot in any direction of flight and the possibility of its movement in any direction. In addition, the distance "b" between the rotating blades 8 and the carcass rods 4 and 5 acting as a support for the rotoplane can exceed the height "c" of the standing pilot 19, and the length "a" of the flexible coupling 17 provides a lower position for the vertically hanging pilot 19 feet than rods 4 and 5 of the frame performing the role of a rotoplane support.

Расстояние между вращающимися лопастями 8 и выполняющими роль опоры ротоплана стержнями 4 и 5 каркаса превышает высоту "b" стоящего пилота 19, а длина гибкой связи 17 обеспечивает у вертикально висящего пилота 19 более низкое положение ступней, чем у выполняющих роль опоры стержней 4 и 5 каркаса. The distance between the rotating blades 8 and the carcass rods 4 and 5 acting as a support for the rotoplane exceeds the height "b" of the standing pilot 19, and the length of the flexible coupling 17 provides the vertically hanging pilot 19 with a lower foot position than the carcass rods 4 and 5 .

Поставленная для способа задача решается за счет того, что в способе управления вышеописанным ротопланом, заключающемся в удержании пилота около каркаса при помощи по меньшей мере одной гибкой связи, расположении общего центра тяжести летящего ротоплана с пилотом на вертикальной оси вращающегося ротора и смещении этого центра с указанной оси посредством изменения положения пилота относительно каркаса вследствие силового воздействия одной или нескольких конечностей пилота на один или несколько элементов каркаса, выполняются следующие операции. The problem posed for the method is solved due to the fact that in the method of controlling the rotoplane described above, which consists in holding the pilot near the frame using at least one flexible connection, arranging the common center of gravity of the flying rotoplane with the pilot on the vertical axis of the rotating rotor and shifting this center from the specified axis by changing the position of the pilot relative to the frame due to the force of one or more limbs of the pilot on one or more elements of the frame, the following e operations.

Пилот 19 летящего ротоплана висит на гибкой связи 17 в любом положении, обращен в любом направлении полета и перемещается в требуемом направлении (см. фиг. 19). The pilot 19 of the flying rotoplane hangs on a flexible connection 17 in any position, faces in any direction of flight and moves in the desired direction (see Fig. 19).

Существенность отличительных признаков предлагаемого ротоплана подтверждается следующим. The significance of the distinguishing features of the proposed rotoplan is confirmed by the following.

Условие, в соответствии с которым руль поворота 12 смонтирован с возможностью разворота на 360 градусов вокруг вертикальной оси ротора, обеспечивает у ротоплана наличие следующих качеств. The condition that the steering wheel 12 is mounted with the possibility of a 360-degree turn around the vertical axis of the rotor ensures that the rotoplan has the following qualities.

Ротоплан может совершать взлет, горизонтальный полет, посадку в любом направлении, развернув каркас и пилота в необходимом направлении, в т.ч. и по направлению полета, причем независимо от направления движения ротоплана. Это расширяет эксплуатационные возможности ротоплана. Rotoplane can take off, level flight, landing in any direction, deploying the frame and the pilot in the desired direction, including and in the direction of flight, and regardless of the direction of movement of the rotoplane. This extends the operational capabilities of the rotoplan.

Наличие управляемого пилотом 19 руля 12, который имеет возможность поворота вокруг вертикальной оси 6 ротора на угол более 360 градусов, обеспечивает следующие достоинства при эксплуатации ротоплана. The presence of the steering wheel 12 controlled by the pilot 19, which has the ability to rotate around the vertical axis 6 of the rotor by an angle of more than 360 degrees, provides the following advantages during operation of the rotoplane.

Ротоплан может лететь в любом направлении при любом положении каркаса и пилота относительно этого направления (следовательно в конструкции ротоплана будут отсутствовать такие постоянные понятия как "перед" и "зад", т.к. "задом" будет являться та сторона ротоплана, в которую обращен руль 12 в результате своего разворота вокруг оси 6 ротора). Это расширяет эксплуатационные возможности ротоплана. Rotoplane can fly in any direction at any position of the frame and the pilot relative to this direction (therefore, in the design of the rotoplane there will be no such constant concepts as "front" and "back", because the "back" will be the side of the rotoplane that faces steering wheel 12 as a result of its rotation around the axis 6 of the rotor). This extends the operational capabilities of the rotoplan.

У "висящего" в воздухе на одном месте ротоплана пилот 19 может осуществить поворот каркаса в диапазоне более 360 градусов за счет поворота руля вокруг вертикальной оси 6 ротора в направлении, противоположном требуемому повороту каркаса. В этом случае руль 12 будет использован как своеобразное воздушное весло, при помощи которого пилот 19 осуществляет требуемый поворот каркаса. Таким образом имеет место расширение эксплуатационных возможностей ротоплана. With the rotoplane hanging in the air at one place, the pilot 19 can rotate the carcass in the range of more than 360 degrees by turning the rudder around the vertical axis 6 of the rotor in the opposite direction to the desired carcass rotation. In this case, the steering wheel 12 will be used as a kind of air oar, with which the pilot 19 performs the required rotation of the frame. Thus, there is an expansion of the operational capabilities of the rotoplan.

Понятие "разворот руля 12 в диапазоне более 360 градусов" подразумевает то, что руль 12 может описать угол поворота 360 градусов не один раз, а неограниченное множество. Благодаря этому качеству3 пилот 19 не ограничен каким-либо пределом, дальше которого руль 12 не может разворачиваться. Поэтому очередной требуемый разворот руля 12 пилот 19 может выполнять как по часовой стрелке так и против нее, что расширяет эксплуатационные возможности ротоплана. Благодаря вышеописанному качеству пилот 19 может выполнить очередной требуемый разворот руля 12 в том направлении, в котором этот разворот составит минимальный угол, а следовательно, будет выполнен за меньший отрезок времени и с меньшими физическими затратами пилота. Это подтверждает расширение эксплуатационных возможностей ротоплана и говорит о снижении физической нагрузки пилота в процессе эксплуатации ротоплана. The concept of “turning the steering wheel 12 in the range of more than 360 degrees” implies that the steering wheel 12 can describe the angle of rotation of 360 degrees not once, but an unlimited number. Due to this quality3, the pilot 19 is not limited by any limit beyond which the steering wheel 12 cannot turn. Therefore, the next required turn of the rudder 12, the pilot 19 can perform both clockwise and against it, which extends the operational capabilities of the rotoplane. Due to the above-described quality, the pilot 19 can perform the next required turn of the rudder 12 in the direction in which this turn will be the minimum angle, and therefore, will be performed in a shorter period of time and with less physical cost to the pilot. This confirms the expansion of the operational capabilities of the rotoplan and indicates a decrease in the pilot's physical load during the operation of the rotoplan.

Гибкая связь 17 в предлагаемом ротоплане выполняет несколько функций одновременно: удерживает пилота 19 около каркаса, обеспечивает пилоту 19 при взлете и посадке возможность выполнить пробежку или несколько шагов без воздействия веса ротоплана на корпус пилота 19, обеспечивает висячее положение пилота 19, обеспечивает пилоту 19 возможность занимать любое положение (вертикальное, горизонтальное, согнутое и т. п.), обеспечивает пилоту 19 возможность ориентации в любом направлении полета (чтобы и пилот был обращен в этом направлении), позволяет пилоту 19 перемещаться в любом требуемом направлении. Flexible connection 17 in the proposed rotoplane performs several functions simultaneously: it holds the pilot 19 near the frame, provides the pilot 19 during takeoff and landing the opportunity to run or several steps without affecting the weight of the rotoplane on the pilot’s body 19, provides the hanging position of the pilot 19, provides the pilot 19 with the opportunity to occupy any position (vertical, horizontal, bent, etc.), provides the pilot 19 with the possibility of orientation in any direction of flight (so that the pilot is turned in this direction), allows Helot 19 move in any desired direction.

Удержание пилота 19 около каркаса необходимо для того, чтобы пилот 19 мог взаимодействовать одной или несколькими своими конечностями с одним или несколькими элементами 1, 2, 3, 4, 5, 13, 14 каркаса (см. фиг. 2 и 3), что необходимо для перемещения пилота в требуемом направлении и управления ротопланом. The retention of the pilot 19 near the frame is necessary so that the pilot 19 can interact with one or more of its limbs with one or more elements 1, 2, 3, 4, 5, 13, 14 of the frame (see Fig. 2 and 3), which is necessary to move the pilot in the desired direction and control the rotoplane.

Висячее положение пилота 19 необходимо для того, чтобы у него была максимальная свобода для принятия любого требуемого положения тела (вертикальное, горизонтальное и др.). Именно в висячем положении пилот 19 имеет наибольшие возможности для принятия наибольшего числа вариантов положений своего тела, направленных на расширение диапазона управляющих воздействий, а тем самым на расширение эксплуатационных возможностей устройства. The hanging position of the pilot 19 is necessary so that he has maximum freedom to accept any desired body position (vertical, horizontal, etc.). It is in the hanging position that the pilot 19 has the greatest potential for accepting the greatest number of options for the positions of his body, aimed at expanding the range of control actions, and thereby expanding the operational capabilities of the device.

Возможность ориентации пилота 19 в любом направлении необходима для того, чтобы пилот 19 мог поворачиваться вокруг своей вертикальной оси в ту сторону, куда летит или должен лететь ротоплан. При этом пилот 19 может не менять своего вертикального или горизонтального положения тела. Естественно, что при выполнении указанной ориентации (т.е. при повороте пилота вокруг своей вертикальной оси) он может быть обращен к каркасу передом, боком, задом и т.д. Обращение (направление, разворот) пилота 19 в сторону полета необходимо для максимального удобства управления полетом и для соблюдения эргономического соответствия ориентации пилота относительно направления полета. При этом лишь при достаточной длине "a" гибкой связи 17 пилот 19 будет иметь достаточную свободу для своей ориентации в требуемом направлении полета. Т. к. указанная ориентация пилота 19 осуществляется путем поворота его на указанной связи 17 вокруг вертикальной оси, то при малой длине "a" связи, выполненной, например, в виде троса, она будет при своем скручивании оказывать большее сопротивление повороту пилота 19, чем при ее большей длине. Все это обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей устройства. The ability to orient the pilot 19 in any direction is necessary so that the pilot 19 can turn around its vertical axis in the direction where the rotoplane flies or should fly. In this case, the pilot 19 may not change its vertical or horizontal position of the body. Naturally, when performing the indicated orientation (i.e., when the pilot turns around his vertical axis), he can be facing the frame in front, side, back, etc. The rotation (direction, turn) of the pilot 19 in the direction of flight is necessary for maximum flight control convenience and to comply with the ergonomic correspondence of the pilot's orientation with respect to the direction of flight. Moreover, only with a sufficient length "a" of flexible communication 17, the pilot 19 will have sufficient freedom for his orientation in the desired direction of flight. Since the indicated orientation of the pilot 19 is carried out by turning it on the specified connection 17 about a vertical axis, then with a small length "a" of the connection, made, for example, in the form of a cable, it will provide greater resistance to rotation of the pilot 19 when it is twisted than with its greater length. All this provides the expansion of the operational capabilities of the device.

Любое положение свободно висящего пилота 19 необходимо ему для оптимальной эксплуатации устройства и для максимальной комфортности. Пилот может совершать полет в вертикальном, горизонтальном, наклонном и других положениях своего тела, которые в каждом конкретном случае в наибольшей степени отвечают требованиям данного полета, состояния пилота и т.п. (см. фиг. 1, 2, 16, 17). Но это условие может быть реализовано только в том случае, если гибкая связь 17 имеет достаточную длину "a", обеспечивающую возможность принятия пилотом 19 любого положения. Any position of the free-hanging pilot 19 is necessary for him for optimal operation of the device and for maximum comfort. The pilot can fly in the vertical, horizontal, inclined and other positions of his body, which in each case most closely meet the requirements of the flight, the state of the pilot, etc. (see Fig. 1, 2, 16, 17). But this condition can be realized only if the flexible connection 17 has a sufficient length "a", allowing the pilot to accept any position.

Возможность, при которой свободно висящий на гибкой связи 17 пилот 19 может перемещаться в любом направлении, также может быть реализована только при достаточной длине "a" этой связи 17. Если, например, указанная связь 17 имеет малую длину, удерживает пилота 19 на весу в вертикальном положении лицом к каркасу и присоединена к пилоту со стороны его спины, то пилоту 19 будет трудно смещать себя на этой связи 17 назад, вперед или вбок, отталкиваясь руками от стержней 1, 2 и 3 каркаса. Указанная затрудненность объясняется тем, что вышеуказанным образом присоединенная к пилоту 19 укороченная связь будет препятствовать смещению пилота назад, т.к. он будет вынужден прикладывать большие усилия для этих перемещений (известно, что для перемещения груза, висящего на короткой веревке, требуется большее усилие, чем для отклонения этого же груза, висящего на длинной веревке). Если же в этом случае связь будет длинной, то пилот 19 сможет сместиться в вертикальном положении, отталкиваясь от элементов каркаса с меньшими усилиями. The possibility in which the pilot 19 freely hanging on a flexible connection 17 can move in any direction can also be realized only with a sufficient length “a” of this connection 17. If, for example, said connection 17 is small, it keeps the pilot 19 in weight vertical position facing the frame and attached to the pilot from the side of his back, it will be difficult for the pilot 19 to shift himself in this connection 17 back, forward or sideways, pushing his hands from the rods 1, 2 and 3 of the frame. This difficulty is explained by the fact that in the above manner, a shortened connection attached to the pilot 19 will prevent the pilot from shifting backward, because he will be forced to exert great efforts for these movements (it is known that moving a load hanging on a short rope requires more force than to reject the same load hanging on a long rope). If, in this case, the connection is long, then the pilot 19 will be able to shift in a vertical position, starting from the frame elements with less effort.

В случае двух коротких связей, расположенных по бокам пилота и удерживающих его на весу, они не будут контактировать со спиной и затылком пилота при его смещении назад. Но их малая длина приведет к необходимости приложения пилотом больших усилий, необходимых для смещения его тела назад, вперед, вправо или влево. In the case of two short ties located on the sides of the pilot and holding him in weight, they will not come into contact with the back and neck of the pilot when he is shifted back. But their short length will lead to the need for the pilot to make great efforts necessary to displace his body back, forward, right or left.

Более низкое положение ступней у вертикально висящего пилота, чем у нижней части каркаса обеспечивает пилоту возможности в процессе взлета и посадки перемещаться на своих ногах. Причем из-за наличия именно гибкой связи 17, вес ротоплана не воздействует на корпус пилота (см. фиг. 1, 6, 7, 18). Это существенно расширяет эксплуатационные возможности ротоплана. The lower position of the feet of a vertically hanging pilot than the lower part of the frame provides the pilot with the ability to move on his feet during take-off and landing. Moreover, due to the presence of precisely the flexible connection 17, the weight of the rotoplane does not affect the pilot’s body (see Fig. 1, 6, 7, 18). This significantly expands the operational capabilities of the rotoplan.

Если гибкая связь 17 имеет достаточную длину "a", то свободно висящий на ней пилот 19 может выполнять следующие перемещения:
- из вертикального положения в горизонтальное и наоборот;
- в вертикальном (в горизонтальном) положении он может поднимать (опускать) ноги или опускать (поднимать) верхнюю часть тела;
- поворачиваться около вертикальной оси, проходящей через связь 17 или рядом с ней;
- поворачиваться в горизонтальном положении около горизонтальной оси, расположенной вдоль него;
- поворачиваться около горизонтальной оси, расположенной поперек него;
- выполнять все вышеописанные повороты вокруг вышеописанных осей, занимающих промежуточное (наклонное) положение между горизонтальными и вертикальными;
- смещаться поступательно вперед - назад, вправо - влево и т.д.
If the flexible connection 17 has a sufficient length "a", then freely hanging on it, the pilot 19 can perform the following movements:
- from vertical to horizontal and vice versa;
- in a vertical (horizontal) position, he can raise (lower) his legs or lower (raise) his upper body;
- turn around the vertical axis passing through the connection 17 or next to it;
- rotate in a horizontal position around a horizontal axis located along it;
- turn around a horizontal axis located across it;
- perform all of the above rotations around the above axes, occupying an intermediate (inclined) position between horizontal and vertical;
- shift progressively forward - backward, right - left, etc.

Все это будет сопровождаться соответствующим изменением положения центра тяжести системы "ротоплан-пилот" и последующим изменением направления полета ротоплана, следовательно, имеет место расширение эксплуатационных возможностей устройства (фиг. 8-10, 11-15). Пилот 19 в предлагаемом устройстве может быть обращен к каркасу передом, боком, спиной и т.д., а не только спиной, как в прототипе. Это расширяет эксплуатационные возможности устройства. All this will be accompanied by a corresponding change in the position of the center of gravity of the rotoplan-pilot system and a subsequent change in the direction of flight of the rotoplan, therefore, there is an expansion of the operational capabilities of the device (Figs. 8-10, 11-15). The pilot 19 in the proposed device can be facing the frame in front, side, back, etc., and not just the back, as in the prototype. This extends the operational capabilities of the device.

Качественному взаимодействию конечностей пилота 19, в частности его рук с каркасом при перемещении пилота, способствует тот факт, что каркас включает стержневые элементы 1, 2, 3, 4, 5. Конфигурация сечения стержней (круглая, многогранная и т. п. ) является наиболее удобной для захвата их руками. На стержневых элементах, 1, 2, 3, 4, 5, с которыми взаимодействуют руки пилота, могут быть размещены вращающиеся трубчатые насадки управления рулем поворота, подачи топлива, угла наклона лопастей и т.д. (см. фиг. 2, 3). Все это повышает удобство эксплуатации предлагаемого устройства. Qualitative interaction of the limbs of the pilot 19, in particular his hands with the frame when moving the pilot, is facilitated by the fact that the frame includes rod elements 1, 2, 3, 4, 5. The configuration of the section of the rods (round, multifaceted, etc.) is the most comfortable to grip with their hands. On the rod elements, 1, 2, 3, 4, 5, with which the pilot’s hands interact, rotating tubular nozzles for steering the steering wheel, supplying fuel, the angle of the blades, etc. can be placed. (see Fig. 2, 3). All this increases the usability of the proposed device.

Отпадает необходимость иметь в каркасе специальные стержневые элементы, предусмотренные в прототипе для того, чтобы сидящий спиной к каркасу пилот мог взаимодействовать с этими элементами руками при повороте сиденья, т.е. при изменении своего положения. Так как в предлагаемом устройстве пилот 19 висит рядом с каркасом на гибкой связи 17, то он может взаимодействовать, практически, с любым ближайшим к нему элементом каркаса, а не с каким-то определенным. Поэтому отсутствие в каркасе вышеназванных специальных стержневых элементов упрощает предлагаемое устройство и улучшает его аэродинамические характеристики. There is no need to have special rod elements in the frame provided for in the prototype so that the pilot sitting with his back to the frame can interact with these elements with his hands when turning the seat, i.e. when you change your position. Since in the proposed device, the pilot 19 hangs next to the frame on a flexible connection 17, it can interact with almost any element of the frame closest to it, and not with any specific one. Therefore, the absence of the above-mentioned special core elements in the frame simplifies the proposed device and improves its aerodynamic characteristics.

Отсутствие в конструкции устройства сиденья упрощает ротоплан и улучшает его аэродинамические характеристики. Последнее объясняется меньшей силой тяжести ротоплана и меньшим воздушным сопротивлением, которые испытывает летящий ротоплан. The lack of seat design simplifies the rotoplane and improves its aerodynamic performance. The latter is explained by the lower gravity of the rotoplan and the lesser air resistance that the flying rotoplan experiences.

Условие, в соответствии с которым расстояние "b" между вращающимися лопастями 8 и выполняющими роль опоры ротоплана стержнями 4 и 5 каркаса, превышает высоту "c" стоящего пилота 19, позволяет пилоту при нахождении ротоплана на земле (т.е. когда каркас стержнями 4 и 5 опирается на землю) подходить к каркасу или отходить от него независимо от того, вращаются лопасти 8 ротоплана или они неподвижны (см. фиг. 1, 4). Это повышает технику безопасности при эксплуатации ротоплана. The condition that the distance "b" between the rotating blades 8 and the carcass rods 4 and 5 acting as a support for the rotoplane exceeds the height "c" of the standing pilot 19 allows the pilot to find the rotoplane on the ground (that is, when the carcass is rods 4 and 5 rests on the ground) approach the frame or move away from it, regardless of whether the rotorplane blades 8 rotate or they are motionless (see Figs. 1, 4). This improves safety during operation of the rotoplane.

Условие, в соответствии с которым длина "a" гибкой связи 17 обеспечивает у вертикально висящего на ней пилота 19 более низкое положение ступней, чем у стержней 4 и 5 каркаса, направлено на получение следующих качеств. The condition according to which the length "a" of the flexible connection 17 provides a lower position of the feet of the vertically hanging pilot 19 than the rods 4 and 5 of the frame, is aimed at obtaining the following qualities.

При старте, например, со склона горы пилот 19 (фиг. 7), соединенный с закрепленной на каркасе гибкой связью 17, руками за стержни 1 и 2 поднимает каркас и самостоятельно перемещается с ротопланом по склону горы. Это расширяет эксплуатационные возможности устройства. When starting, for example, from a mountain slope, a pilot 19 (Fig. 7), connected to a flexible link 17 fixed to the frame, raises the frame with the hands of rods 1 and 2 and moves independently with the rotoplane along the mountain slope. This extends the operational capabilities of the device.

При посадке (фиг. 18), когда ротоплан спускается с высоты, ступни пилота первыми встанут на землю, а после низ на землю опустятся стержни 4 и 5 каркаса. В результате пилот 19, уже стоящий на земле, не пострадает, если ротоплан по каким-либо причинам вдруг опрокинется. Кроме этого, стоящий пилот может предотвратить указанное опрокидывание каркаса. Это повышает технику безопасности при эксплуатации устройства. When landing (Fig. 18), when the rotoplane descends from a height, the pilot's feet will be the first to land, and after the bottom rods 4 and 5 of the frame will fall to the ground. As a result, pilot 19, already standing on the ground, will not suffer if the rotoplane suddenly capsizes for whatever reason. In addition, a standing pilot can prevent said skid tipping. This increases the safety during operation of the device.

Одновременное наличие в конструкции ротоплана вышеописанных руля 12 поворота и гибкой связи 17, на которой висит пилот 19, в еще большей степени расширяют эксплуатационные возможности ротоплана, что подтверждается следующим. The simultaneous presence in the design of the rotoplane of the aforementioned rudder 12 and flexible connection 17, on which the pilot 19 hangs, further expand the operational capabilities of the rotoplane, which is confirmed by the following.

При выполнении разворота каркаса у "висящего" на одном месте в воздухе ротоплана за счет разворота руля 12 пилоту 19 потребуется значительный временной интервал. Этот большой отрезок времени необходим в связи со значительными физическими затратами пилота 19, возникающими при вращении рукоятки 13, которая связана с рулем 12 через кинематическую цепь с повышающим передаточным отношением, или с медленным разворотом руля 12 из-за понижающего передаточного отношения в указанной кинематической цепи. Поэтому пилот 19 при выполнении разворота руля 12 путем манипуляций с вышеназванной рукояткой 13 может, не ожидая требуемого разворота каркаса, развернуться самому на гибкой связи 17 в требуемом направлении, в котором, спустя упомянутый интервал, развернется и сам каркас. При этом гибкая связь 17 обеспечит неизменность углового положения пилота 19 относительно курса полета и в то же время обеспечит возможность поворота каркаса до требуемого положения. Таким образом использованы одновременно такие проявления конструкции ротоплана как быстрое выполнение пилотом 19 поворота на гибкой связи 17; разворот каркаса в том же направлении, что и у пилота 19, качество гибкой связи 17, позволяющее как пилоту 19 разворачиваться относительно каркаса, так и каркасу разворачиваться относительно пилота 19. Все сказанное подтверждает расширение эксплуатационных возможностей ротоплана. When performing a frame turn at the “hanging” rotoplane in one place in the air due to the steering wheel 12, the pilot 19 will require a significant time interval. This long period of time is necessary in connection with the significant physical costs of the pilot 19 arising from the rotation of the handle 13, which is connected to the steering wheel 12 through a kinematic chain with an increasing gear ratio, or with a slow turn of the steering wheel 12 due to a lower gear ratio in the specified kinematic chain. Therefore, the pilot 19, when performing a turn of the steering wheel 12 by manipulating the aforementioned handle 13, can, without waiting for the required turn of the carcass, deploy itself on a flexible connection 17 in the required direction, in which, after the mentioned interval, the carcass itself will also be deployed. In this case, the flexible connection 17 will ensure the invariability of the angular position of the pilot 19 relative to the flight course and at the same time provide the ability to rotate the frame to the desired position. Thus, such manifestations of the rotoplane design were used at the same time as the pilot quickly performing a turn 19 on flexible connection 17; the frame is rotated in the same direction as the pilot 19, the quality of the flexible connection 17, allowing both the pilot 19 to unfold relative to the frame and the frame to unfold relative to pilot 19. All of the above confirms the expansion of the rotoplane's operational capabilities.

Существенность отличительных признаков предлагаемого способа заключается в следующем. The materiality of the distinguishing features of the proposed method is as follows.

Операция, заключающаяся в висении пилота 19 на гибкой связи 17 в любом положении, обеспечивает пилоту 19 возможность управления полетом при том положении тела пилота, которое в данный момент является наиболее безопасным, рациональным или оптимальным. А так как указанное положение тела в следующий момент не будет (или может не быть) безопасным, рациональным и оптимальным, то пилот 19 должен быть готов к его изменению. Но это изменение положения тела легче всего выполнять в подвешенном состоянии, что и обеспечивается пилотом, висящим на гибкой связи. The operation, which consists in hanging the pilot 19 on a flexible connection 17 in any position, allows the pilot 19 to control the flight at that position of the pilot's body, which is currently the safest, most rational or optimal. And since the indicated position of the body at the next moment will not (or may not be) safe, rational and optimal, then pilot 19 must be ready for its change. But this change in body position is easiest to carry out in limbo, which is provided by the pilot, hanging on a flexible connection.

Операция, в результате выполнения которой пилот 19 обращен в любом направлении полета, направлена на то, чтобы соблюсти совмещение направления полета ротоплана и ориентацию пилота 19 относительно этого направления. Это совмещение отвечает требованиям техники безопасности при выполнении управления полетом, эргономики и, иногда, аэродинамическим условиям полета. Очевидно, что пилот находится в наиболее выгодном с точки зрения безопасности управления полетом и его комфортности положении, когда он обращен (повернут) в ту же сторону, куда летит ротоплан. С точки зрения аэродинамики, если пилот, например, занимает горизонтальное положение, то ориентация его тела поперек направления полета будет снижать качество полета. Поэтому необходимо выполнение пилотом разворота тела вдоль направления полета, чтобы уменьшить воздушное сопротивление. The operation, as a result of which the pilot 19 is facing in any direction of flight, is aimed at observing the alignment of the flight direction of the rotoplane and the orientation of the pilot 19 with respect to this direction. This combination meets safety requirements for flight control, ergonomics and, sometimes, aerodynamic flight conditions. Obviously, the pilot is in the most favorable position from the point of view of safety of flight control and his comfort when he is turned (turned) in the same direction where the rotoplane flies. From the point of view of aerodynamics, if a pilot, for example, occupies a horizontal position, then orientation of his body across the direction of flight will reduce the quality of flight. Therefore, it is necessary for the pilot to turn the body along the flight direction in order to reduce air resistance.

Естественно, что именно операция, заключающаяся в висении пилота 19 на гибкой связи 17, обеспечивает максимальное число положений тела пилота и максимальный диапазон ориентаций пилота. Все это подтверждает расширение возможностей управления полетом. Naturally, it is the operation, which consists in hanging the pilot 19 on a flexible connection 17, provides the maximum number of positions of the pilot’s body and the maximum range of pilot orientations. All this confirms the expansion of flight control capabilities.

Условие, в соответствии с которым пилот 19 может в процессе полета принять любое положение, обеспечивает следующие качества. The condition that the pilot 19 can take any position during the flight provides the following qualities.

Очередное новое положение, которое занимает пилот 19 в полете, обеспечивает его центру тяжести, а следовательно, и центру тяжести системы "ротоплан-пилот" новое положение. Это вызывает соответствующий наклон ротоплана и, как следствие, появление горизонтальной составляющей силы, вынуждающей ротоплан перемещаться в направлении действия этой силы (см. фиг. 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15). Следовательно, новое положение пилота может служить предпосылкой для изменения направления полета. Another new position, which the pilot 19 occupies in flight, provides his center of gravity, and therefore the center of gravity of the rotoplan-pilot system, a new position. This causes a corresponding inclination of the rotoplane and, as a result, the appearance of a horizontal component of the force, forcing the rotoplane to move in the direction of action of this force (see Figs. 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15). Therefore, the new position of the pilot can serve as a prerequisite for changing the direction of flight.

Кроме этого, очередное новое положение пилота в полете может быть им использовано для эксплуатационных (производственных) проблем. Например, пилот 19 летит на ротоплане прямо вперед, имея наклонное положение, при котором его верхняя часть тела приближена, а нижняя часть тела удалена от каркаса (фиг. 2, 16, 17). Руки пилота взаимодействуют со стержневыми элементами 1, 2, 3, 4, 5 каркаса. Возникла необходимость освобождения рук пилота для выполнения какой-либо работы (фото или киносъемка, настройка радиоаппаратуры и т.п.). Пилот занимает новое положение, при котором его тело изменяет направление наклона: верхняя часть тела удалена от каркаса, а нижняя часть приближена к нему, т.е. пилот как бы повернулся вокруг горизонтальной поперечной оси, как вокруг турника. При таком новом положении центр тяжести пилота не изменяет своего положения, поэтому направление полета не изменяется. Но т.к. ноги пилота будут приближены к каркасу, то пилот 19 может взаимодействовать своими ступнями со стержневыми элементами 1, 2, 3, 4, 5 каркаса, заменяя этим имевшее ранее место взаимодействие рук с элементами каркаса. Освободившимися руками пилот может выполнять необходимую работу. In addition, another new position of the pilot in flight can be used by him for operational (production) problems. For example, pilot 19 flies on the rotoplane straight ahead, having an inclined position in which its upper body is close and the lower body is removed from the frame (Fig. 2, 16, 17). The pilot’s hands interact with the core elements 1, 2, 3, 4, 5 of the frame. There was a need to free the pilot's hands to perform any work (photo or filming, tuning radio equipment, etc.). The pilot takes a new position in which his body changes the direction of inclination: the upper part of the body is removed from the frame, and the lower part is close to it, i.e. the pilot, as it were, turned around a horizontal transverse axis, as around a horizontal bar. With this new position, the center of gravity of the pilot does not change his position, so the direction of flight does not change. But since if the pilot’s legs are close to the frame, then the pilot 19 can interact with his feet with the core elements 1, 2, 3, 4, 5 of the frame, replacing the previous interaction of the hands with the frame elements. With free hands, the pilot can perform the necessary work.

Операции по перемещению самого себя в требуемом направлении пилот 19 выполняет в висячем положении за счет силового воздействия одной или нескольких своих конечностей (рук или/и ног) на один или несколько стержневых элементов 1, 2, 3, 4, 5 каркаса: притягивание (отталкивание) себя обеими руками, притягивание одной рукой и отталкивание другой рукой и т.п. Вследствие этих операций пилот может перемещаться из одного положения в какое-нибудь другое в следующих направлениях: из вертикального положения в горизонтальное и наоборот; в вертикальном (горизонтальном) положении он может поднимать (опускать) ноги или/и опускать (поднимать) верхнюю часть тела; в любом положении поворачиваться около вертикальной оси; в горизонтальном положении поворачиваться около горизонтальной оси, расположенной вдоль него; в любом положении поворачиваться около горизонтальной оси, расположенной поперек него; выполнять все вышеописанные повороты около наклонных осей, занимающих промежуточные положения между горизонтальным и вертикальным; смещаться поступательно вперед-назад, вправо-влево, наискосок и пр. The pilot 19 performs the operations of moving himself in the required direction in a hanging position due to the force of one or more of his limbs (arms and / or legs) on one or more of the core elements 1, 2, 3, 4, 5 of the frame: attraction (repulsion ) yourself with both hands, pulling with one hand and pushing with the other hand, etc. As a result of these operations, the pilot can move from one position to some other in the following directions: from vertical to horizontal and vice versa; in a vertical (horizontal) position, he can raise (lower) his legs and / or lower (raise) his upper body; in any position turn around the vertical axis; in a horizontal position, rotate around a horizontal axis located along it; in any position, turn around the horizontal axis located across it; to perform all the above-described rotations about inclined axes occupying intermediate positions between horizontal and vertical; move forward and backward, right-left, obliquely, etc.

В результате имеет место более широкий диапазон направлений и величин перемещения общего центра тяжести системы "ротоплан-пилот", что подтверждает расширение возможностей управления полетом ротоплана. As a result, there is a wider range of directions and magnitudes of displacement of the common center of gravity of the rotoplan-pilot system, which confirms the expansion of rotoplan flight control capabilities.

Для сравнения отличий конструкций предлагаемого ротоплана, геликоптера-прототипа и дельтаплана, а также способов управления их полетами приводится таблица. To compare the differences in the designs of the proposed rotoplan, helicopter prototype and hang glider, as well as ways to control their flights, a table is given.

Предлагаемые решения поясняются чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид ротоплана с пилотом в момент набора высоты с работающими двигателями или положение на старте при неработающих двигателях или их отсутствии, со склона горы. На фиг. 2 изображен общий вид ротоплана с пилотом в горизонтальной ("лежачей") подвеске; на фиг. 3 изображен каркас со штангой и рулем поворота в трех ортогональных проекциях; на фиг. 4 изображен ротоплан с пилотом при взлете с работающими двигателями "с колена"; на фиг. 5 изображен ротоплан с пилотом при взлете с работающими двигателями из положения "лежа"; на фиг. 6 изображен ротоплан с пилотом при взлете с работающими двигателями в момент натяжения гибкой подвески пилота; на фиг. 7 изображен ротоплан с пилотом при взлете при неработающих двигателях или их отсутствии с ног со склона горы; на фиг. 8 изображен ротоплан при вертикальном спуске-подъеме; на фиг. 9 изображен ротоплан, когда пилот выполнил управляющее движение: сместил центр тяжести; на фиг. 10 изображена схема сил, возникшая после воздействия управляющего движения, изображенного на фиг. 9 (на фиг. 8, 9, 10 пилот изображен условно); на фиг. 11 изображена схема сил, действующих на ротоплан при вертикальном спуске-подъеме или прямолинейном движении; на фиг. 12 изображено управляющее воздействие пилота для выполнения поворота; на фиг. 13 изображена схема сил в промежуточный момент полета ротоплана после установившегося движения; на фиг. 14 изображено управляющее воздействие пилота для возврата ротоплана в режим прямолинейного движения; на фиг. 15 изображена схема сил после выполнения пилотом управляющего движения по фиг. 14; на фиг. 16 - схема, иллюстрирующая возможность управления пилотом ротопланом ногами в вертикальной подвеске; на фиг. 17 - схема, иллюстрирующая возможность управления пилотом ротопланом ногами в горизонтальной подвеске; на фиг. 18 изображена посадка ротоплана с пилотом на ноги пилота при наличии горизонтальной скорости; на фиг. 19 изображена схема возможных положений пилота, каркаса, штанги с рулем поворота, направления движения ротоплана, направления ветра. The proposed solutions are illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the rotoplane with the pilot at the time of climb with the engines running or the starting position when the engines are idle or lacking, from the side of the mountain. In FIG. 2 shows a general view of a rotoplane with a pilot in a horizontal (“lying”) suspension; in FIG. 3 shows a frame with a rod and a rudder in three orthogonal projections; in FIG. 4 shows a rotoplane with a pilot during take-off with running engines "from the knee"; in FIG. 5 shows a rotoplane with a pilot during takeoff with the engines running from a prone position; in FIG. 6 shows the rotoplane with the pilot during takeoff with the engines running at the time of the flexible suspension of the pilot; in FIG. 7 shows a rotoplane with a pilot during take-off with idle engines or their absence from the legs from the side of a mountain; in FIG. 8 shows a rotoplane during vertical descent; in FIG. Figure 9 shows a rotoplane when the pilot performed a control motion: shifted the center of gravity; in FIG. 10 is a diagram of the forces that arose after the action of the control motion depicted in FIG. 9 (in Fig. 8, 9, 10, the pilot is depicted conditionally); in FIG. 11 shows a diagram of the forces acting on a rotoplane during vertical descent, ascent, or rectilinear movement; in FIG. 12 depicts a pilot's control action to perform a rotation; in FIG. 13 shows a diagram of forces at an intermediate moment of flight of a rotoplane after steady motion; in FIG. 14 shows the pilot's control action to return the rotoplane to the rectilinear motion mode; in FIG. 15 shows a diagram of forces after the pilot has executed the control motion of FIG. fourteen; in FIG. 16 is a diagram illustrating the ability to control a pilot rotoplan legs in a vertical suspension; in FIG. 17 is a diagram illustrating the ability to control the pilot rotoplan legs in a horizontal suspension; in FIG. 18 shows the landing of a rotoplane with a pilot on the pilot’s legs in the presence of horizontal speed; in FIG. 19 shows a diagram of the possible positions of the pilot, the frame, the rod with the steering wheel, the direction of movement of the rotoplane, the direction of the wind.

Ротоплан состоит из каркаса, образованного совокупностью жестко соединенных между собой стержней 1, 2, 3, 4, 5 (фиг. 1, 2 и 3). Стержни 4 и 5, расположенные горизонтально в нижней части каркаса, выполняют функцию опоры ротоплана при его установке на поверхности земли и т.п. Rotoplane consists of a skeleton formed by a set of rods 1, 2, 3, 4, 5 rigidly interconnected (Figs. 1, 2, and 3). Rods 4 and 5, located horizontally in the lower part of the frame, perform the function of supporting the rotoplane when it is installed on the surface of the earth, etc.

В верхней части каркаса, образованной стержнями 1 и 2, расположена соединенная с этими стержнями вертикальная ось 6, на которой с возможностью вращения и с фиксацией от осевого перемещения смонтирована втулка 7. К втулке 7 посредством горизонтальных и вертикальных шарниров присоединены лопасти 8, на концах которых находятся реактивные двигатели 9. In the upper part of the frame, formed by rods 1 and 2, there is a vertical axis 6 connected to these rods, on which a sleeve 7 is mounted with the possibility of rotation and fixing from axial movement. Blades 8 are connected to the sleeve 7 by means of horizontal and vertical hinges, at the ends of which are jet engines 9.

Рядом с втулкой 7 по оси 6 установлена втулка 10, к которой жестко прикреплена одним своим концом радиально расположенная штанга 11. На другом конце штанги 11 вертикально и вдоль нее жестко закреплен руль поворота 12. На стержнях 1 и 4, 2 и 5 установлены поворачивающиеся рукоятки 13 и 14. Рукоятка 13 кинематически соединена с втулкой 10, что обеспечивает поворот втулки 10 со штангой 11 при вращении рукоятки 13. Рукоятка 14 кинематически соединена с механизмом 15 изменения шага лопастей 8, что обеспечивает возможность перевода на меньшие (и наоборот) углы атаки лопасти 8 для обеспечения полета в режиме авторотации и при работе двигателей соответственно. В рукоятке 14 можно совмещать управление подачей топлива и изменение шага лопастей 8. Кинематические связи рукояток 13 и 14 с втулкой 10 и механизмом 15 и двигателями 9 на чертежах не показаны. Near the sleeve 7 along the axis 6 there is a sleeve 10 to which a radially located rod 11 is rigidly attached at one end. At the other end of the rod 11, a steering wheel 12 is rigidly fixed vertically and along it. Rotating arms are installed on the rods 1 and 4, 2 and 5 13 and 14. The handle 13 is kinematically connected with the sleeve 10, which ensures the rotation of the sleeve 10 with the rod 11 during rotation of the handle 13. The handle 14 is kinematically connected with the mechanism 15 for changing the pitch of the blades 8, which makes it possible to translate into smaller (and vice versa) angles of attack blade 8 for flight in autorotation mode and with the motors, respectively. In the handle 14, it is possible to combine the control of the fuel supply and the change in the pitch of the blades 8. The kinematic connections of the arms 13 and 14 with the sleeve 10 and the mechanism 15 and engines 9 are not shown in the drawings.

К кронштейну верхней части каркаса может быть присоединена одна гибкая связь 17 (фиг. 1), выполненная в виде прочного шнура или стропа или т.н. гибкого элемента. Указанная связь 17 своим другим концом прикреплена к парашютной подвеске 18 пилота 19, что обеспечивает удержание пилота в висячем положении около каркаса в процессе полета ротоплана. To the bracket of the upper part of the frame can be attached one flexible connection 17 (Fig. 1), made in the form of a strong cord or sling or the so-called flexible item. The specified connection 17 is attached at its other end to the parachute suspension 18 of the pilot 19, which ensures that the pilot is kept in a hanging position near the frame during the flight of the rotoplane.

Количество гибких связей 20 может быть увеличено (фиг. 2), что позволит им удерживать пилота 19 в горизонтальном положении без каких-либо усилий с его стороны. В этом варианте в совокупности со связями 20 может быть использован блок 21, который может поворачиваться вместе со связями 20 вокруг вертикальной оси и обеспечивает связям 20 возможность беспрепятственного изменения соотношения длин своих концов, чтобы пилот из горизонтального положения мог переместиться в наклонное или вертикальное и наоборот. The number of flexible connections 20 can be increased (Fig. 2), which will allow them to hold the pilot 19 in a horizontal position without any effort on his part. In this embodiment, in conjunction with the links 20, a block 21 can be used, which can be rotated together with the links 20 around a vertical axis and allows the links 20 to freely change the ratio of the lengths of their ends so that the pilot can move from a horizontal position to inclined or vertical and vice versa.

Ротоплан работает следующим образом. Rotoplan works as follows.

Ротоплан устанавливают на площадку на стержни 4, 5 каркаса (фиг. 1, 2, 4 и 5). Руль поворота 12 на штанге 11 посредством ручки 13, управляя положением втулки 10, жестко соединенной с штангой 11 и рулем поворота 12, устанавливают по ветру. Пилот 19 с одетой парашютной подвеской 18 прицепляется посредством гибкой связи 17 к прицепному устройству 16. Устанавливает ручкой 14 с помощью механизма 15 изменения шага лопастей минимальный шаг лопастей 8 и запускает реактивные двигатели 9. Пилот руками удерживает ротоплан за стержни 1 и 2 каркаса. После набора расчетного числа оборотов ротоплан начинает набирать высоту и натягивает гибкую связь 17 (см. фиг. 1, 6). Взлет можно также выполнять из положения "лежа" в подвеске (см. фиг. 2, 5). Схема управляющих действий описана выше. Пилот увеличивает ручкой 14 шаг лопастей 8 (фиг. 2). Увеличивает подачу топлива в двигатели 9 ручкой 14 (два органа управления могут быть объединены в одной ручке "шаг-газ"). Начинает набор высоты. После набора высоты пилот 19 выключает двигатель 9 и ручкой 14 посредством механизма 15 изменения шага лопастей 8 переводит шаг лопастей 8 на режим авторотации и продолжает полет в планирующем режиме. Rotoplane installed on the platform on the rods 4, 5 of the frame (Fig. 1, 2, 4 and 5). The steering wheel 12 on the rod 11 by means of the handle 13, controlling the position of the sleeve 10, rigidly connected to the rod 11 and the steering wheel 12, set in the wind. The pilot 19 with the dressed parachute suspension 18 is attached by means of flexible coupling 17 to the tow hitch 16. Sets the minimum pitch of the blades 8 with the handle 14 using the blade pitch changing mechanism 15 and starts the jet engines 9. The pilot holds the rotoplane by the rods 1 and 2 of the frame with his hands. After a set of estimated number of revolutions, the rotoplan begins to gain height and pulls on the flexible connection 17 (see Fig. 1, 6). Take-off can also be performed from the prone position in the suspension (see Fig. 2, 5). The control scheme described above. The pilot increases the pitch of the blades 8 with the handle 14 (Fig. 2). Increases the fuel supply to engines 9 with handle 14 (two controls can be combined in one step-gas handle). Starts climbing. After climbing, the pilot 19 turns off the engine 9 and the handle 14 through the mechanism 15 changes the pitch of the blades 8 puts the pitch of the blades 8 in autorotation mode and continues to fly in the planning mode.

Способ управления полетом ротоплана осуществляют таким образом. При работающих двигателях или в планирующем полете управление ротопланом производится путем воздействия пилотом руками на стержни 1, 2, 3 каркаса. Подтягивая или отталкивая каркас, пилот 19 меняет центр тяжести системы, что приводит к появлению горизонтальной составляющей движущей силы. Например, пилот 19 в полете потянул за стержни 1, 2 или 3 каркаса на себя (см. фиг. 8, 9, 10), центр тяжести системы "G" сместился по отношению к равнодействующей всех аэродинамических сил "R" на величину "X" (фиг. 9). Образовался вращающий момент, который воздействуя через руки пилота, стержни 1, 2 или 3 каркаса, через ось 6 на плоскость вращающихся лопастей 8 ротора, наклоняет его в сторону смещения центра тяжести (фиг. 10). Появляется горизонтальная составляющая "F" движущей силы и ротоплан начинает движение в сторону смещения центра тяжести. Пилот 19 отталкивает каркас от себя - скорость поступательного движения уменьшается, вплоть до остановки и движения назад. Аналогично выполняются повороты влево и вправо (см. фиг. 11-15). Следует отметить, что система в полете находится в положении устойчивого равновесия и при выведении из этого состояния, для выполнения поступательного движения, усилия на ручке управления будут стремиться вернуть систему в исходное положение. The rotoplan flight control method is carried out in this way. With operating engines or in a planning flight, the rotoplane is controlled by the pilot's exposure to the rods 1, 2, 3 of the frame. Pulling or pushing the frame, the pilot 19 changes the center of gravity of the system, which leads to the emergence of a horizontal component of the driving force. For example, pilot 19 in flight pulled the rods 1, 2 or 3 of the carcass towards himself (see Figs. 8, 9, 10), the center of gravity of the "G" system shifted relative to the resultant of all aerodynamic forces "R" by the amount "X "(Fig. 9). A torque was formed which, acting through the pilot’s hands, rods 1, 2 or 3 of the frame, through the axis 6 on the plane of the rotating rotor blades 8, tilts it toward the center of gravity (Fig. 10). A horizontal component “F” of the driving force appears and the rotoplane begins to move toward the center of gravity. Pilot 19 pushes the frame away from itself - the speed of translational motion decreases, up to a stop and backward movement. Similarly, turns to the left and to the right are performed (see Figs. 11-15). It should be noted that the system in flight is in a state of stable equilibrium and, when removed from this state, to perform translational motion, the efforts on the control stick will tend to return the system to its original position.

На фиг. 11 пилот 19 осуществляет вертикальный подъем. На фиг. 12 пилот 19 сместился вправо, образуется момент, наклоняющий плоскость вращения лопастей 8 ротора в сторону смещения. На фиг. 13 устройство продолжает вертикальный подъем вправо. На фиг. 14 пилот смещается влево, выводя ротоплан из равновесия, и ротоплан снова возвращается в режим вертикального подъема (см. фиг. 15). In FIG. 11 pilot 19 performs a vertical lift. In FIG. 12, the pilot 19 has shifted to the right, a moment is formed that tilts the plane of rotation of the rotor blades 8 in the direction of displacement. In FIG. 13 the device continues the vertical rise to the right. In FIG. 14, the pilot shifts to the left, disengaging the rotoplan, and the rotoplan returns to vertical lift mode again (see FIG. 15).

Управление в полете может осуществляться как руками, так и ногами, как в вертикальной подвеске, так и в горизонтальной подвеске. Освободившиеся руки могут быть применены для выполнения других работ (например фото и киносъемки) (см. фиг. 16, 17). Причем, никакая грубая ошибка в пилотировании не сможет привести к сваливанию в штопор или к неуправляемому пикированию. Устройство обладает устойчивым полетом на любых углах атаки по отношению к ротору в целом. Control in flight can be carried out both by hands and feet, both in the vertical suspension and in the horizontal suspension. Freed hands can be used to perform other work (for example, photography and filming) (see Fig. 16, 17). Moreover, no gross error in piloting can lead to a stall in a tailspin or to an uncontrolled dive. The device has a stable flight at any angle of attack with respect to the rotor as a whole.

В полете пилот 19 (см. фиг. 19) может в соответствии с требованиями полета или своими желаниями ориентировать свое тело, каркас в требуемом направлении, причем независимо друг от друга. Воздействуя на стержни 1, 2, 3, 4, 5 каркаса своими конечностями, пилот 19 разворачивает свое тело в любом направлении, оставляя положение каркаса и руля поворота неизменными. Пилот 19, также по желанию, осуществляет поворот своего тела вместе с каркасом в требуемом направлении в том числе и назад, воздействуя на ручку 13 (см. фиг. 2) посредством кинематической цепи (на чертежах не показана), соединенной с втулкой 10, через штангу 11, как бы опираясь на руль 12 поворота. In flight, the pilot 19 (see Fig. 19) can, in accordance with the requirements of the flight or his desires, orient his body, frame in the desired direction, and independently of each other. Acting on the rods 1, 2, 3, 4, 5 of the frame with his limbs, the pilot 19 turns his body in any direction, leaving the position of the frame and rudder unchanged. Pilot 19, also, if desired, rotates his body together with the frame in the desired direction, including back, acting on the handle 13 (see Fig. 2) through a kinematic chain (not shown in the drawings) connected to the sleeve 10, through the rod 11, as if leaning on the steering wheel 12 of the rotation.

Посадка выполняется в зависимости от условий, желания и квалификации пилота. При работающих двигателях - это схема, изображенная на фиг. 1 и 6, на ноги, на стержни 4 и 5 каркаса при нахождении пилота в положении "лежа" (фиг. 5). В авторотирующем режиме (при неработающих двигателях) - при планировании горизонтальную скорость уменьшают на небольшой высоте резким увеличением угла атаки несущего винта. Вертикальную скорость уменьшают на небольшой высоте увеличением с помощью ручки 14 посредством механизма 15 изменения шага лопастей 8, что, кроме того, позволит затормозить вращение лопастей 8 после касания пилотом 19 ногами земли. Преждевременное выполнение увеличения шага лопастей в авторотирующем режиме может привести к тяжелым последствиям. Landing is carried out depending on the conditions, desire and qualifications of the pilot. With the engines running, this is the circuit shown in FIG. 1 and 6, on the legs, on the rods 4 and 5 of the frame when the pilot is in the "lying" position (Fig. 5). In autorotating mode (with idle engines) - when planning, the horizontal speed is reduced at a small height by a sharp increase in the angle of attack of the rotor. The vertical speed is reduced at a small height by increasing with the handle 14 by means of a mechanism 15 for changing the pitch of the blades 8, which, in addition, will allow the rotation of the blades 8 to be slowed down after the pilot touches the ground with his feet 19. Prematurely performing an increase in the pitch of the blades in the autorotating mode can lead to serious consequences.

Для ротоплана, не имеющего двигателей, предназначенного только для выполнения планирующих полетов, можно выполнять взлет по схеме, изображенной на фиг. 7. Пилот 19 устанавливает ротоплан на склоне горы. Восходящий поток, образующийся возле склона горы, раскручивает лопасти 8 ротора до расчетного числа оборотов. Затем пилот 19 при сильном ветре, удерживая ротоплан руками за стержни 1 и 2 каркаса, выполняет взлет с места или, при слабом ветре, сделав несколько шагов. Полет и посадка описаны выше. For a rotoplane that does not have engines, intended only for planning flights, it is possible to take off according to the scheme depicted in FIG. 7. Pilot 19 sets a rotoplane on a mountainside. An upward stream, formed near the slope of the mountain, spins the blades of the 8th rotor to the estimated speed. Then the pilot 19 in a strong wind, holding the rotoplane with his hands on the rods 1 and 2 of the frame, takes off from a place or, in a weak wind, taking several steps. Flight and landing are described above.

Возможность ориентации пилота 19 вместе с каркасом или независимо от него (см. фиг. 19) необходима для того, чтобы пилот 19 мог поворачиваться вокруг своей вертикальной оси в ту сторону, куда летит или должен лететь ротоплан. При этом пилот 19 может не менять своего вертикального или горизонтального положения тела. Естественно, что при выполнении указанной ориентации (т. е. при повороте пилота 19 вокруг своей вертикальной оси) вместе с каркасом, он может быть обращен к каркасу передом, боком, задом и т.д. Обращение (направление, разворот) пилота 19 в любую сторону полета необходимо для максимального удобства управления полетом и для соблюдения эргономического соответствия ориентации пилота относительно направления полета. При этом лишь при управляемом повороте ручки управления 13, соединенной кинематической цепью с вращаемой на оси 6 втулке 10 штанги 11 с рулем поворота 12, пилот 19 будет иметь достаточную свободу для своей ориентации в требуемом направлении полета вместе с каркасом. The ability to orient the pilot 19 together with or independently of the frame (see Fig. 19) is necessary so that the pilot 19 can turn around its vertical axis in the direction where the rotoplane flies or should fly. In this case, the pilot 19 may not change its vertical or horizontal position of the body. Naturally, when performing the indicated orientation (i.e., when the pilot 19 is rotated around its vertical axis) together with the carcass, it can be turned to the carcass in front, side, back, etc. The appeal (direction, turn) of the pilot 19 in any direction of the flight is necessary for maximum flight control convenience and to comply with the ergonomic correspondence of the pilot's orientation relative to the direction of flight. Moreover, only with a controlled rotation of the control knob 13, connected by a kinematic chain with a sleeve 10 of the rod 11 rotated on the axis 6, with the steering wheel 12, the pilot 19 will have sufficient freedom for its orientation in the desired direction of flight together with the frame.

Т.к. указанная ориентация пилота 19 осуществляется путем поворота его на указанной связи 17 вокруг вертикальной оси, то при отсутствии возможности воздействовать на каркас посредством ручки управления 13, как бы опираясь на руль поворота 12, пилот 19 сможет выполнять поворот вокруг вертикальной оси только благодаря наличию управляемой поворотом втулки 10 ручкой 13 вынесенного на штанге 11 руля поворота 12. Поворот пилота 19 вместе с каркасом (руль поворота 12 остается на том же месте или немного отходит в зависимости от наличия ветра или поступательной скорости ротоплана в этот момент). Например, при посадке при наличии бокового ветра и горизонтальной скорости пилот может развернуть свое тело и каркас по направлению движения (см. фиг. 19). На фиг. 19 показана схема, на которой изображены вектор ветра "i", и возможные управляемые взаимоположения, направления "e" полета, направления "g" продольной оси пилота 19, направления "f" штанги 11 с рулем поворота 12, направления "d" продольной оси каркаса. Because the indicated orientation of the pilot 19 is carried out by turning it on the specified connection 17 around the vertical axis, then in the absence of the ability to act on the frame using the control handle 13, as if leaning on the steering wheel 12, the pilot 19 will be able to rotate around the vertical axis only due to the presence of a turn-controlled sleeve 10 with the handle 13 of the rudder 12 taken out on the rod 11. The rotation of the pilot 19 together with the frame (the rudder 12 remains in the same place or moves slightly depending on the presence of wind or translational rotoplan speed at that moment). For example, when landing in the presence of cross-wind and horizontal speed, the pilot can turn his body and frame in the direction of movement (see Fig. 19). In FIG. 19 is a diagram showing the wind vector “i” and possible controlled positions, flight directions “e”, direction “g” of the longitudinal axis of the pilot 19, direction “f” of the rod 11 with steering wheel 12, direction “d” of the longitudinal axis frame.

Как видно, положением направлений, обозначенных символами "d", "e", управляют с помощью вынесенной на штанге 11 с поворотной втулкой 10, закрепленной к оси 6 с возможностью поворота, и управляемое ручкой 13 руля поворота 12. Положением направления "g" управляют благодаря наличию гибкой связи 17 и ее определенному размеру "a". Это значительно расширяет эксплуатационные возможности устройства. As can be seen, the position of the directions indicated by the symbols "d", "e" is controlled using a rotary sleeve 10 mounted on the rod 11, rotatably fixed to the axis 6, and controlled by the handle 13 of the steering wheel 12. The direction of the direction "g" is controlled due to the presence of flexible connection 17 and its specific size "a". This greatly expands the operational capabilities of the device.

Claims (4)

1. Ротоплан, содержащий каркас, включающий стержневые элементы, ротор с лопастями, установленный вертикально в верхней части каркаса с возможностью вращения, руль поворота ротоплана, смонтированный на каркасе с возможностью разворота вокруг вертикальной оси и кинематически связанный с рукояткой управления, соединенной с элементами каркаса, отличающийся тем, что руль поворота смонтирован с возможностью разворота на угол более 360o вокруг оси ротора, а для удержания пилота на расстоянии действия по меньшей мере одной из конечностей на каркасе закреплена гибкая связь, например трос.1. A rotoplane containing a frame including rod elements, a rotor with blades mounted vertically in the upper part of the frame for rotation, a rotoplane steering wheel mounted on the frame with the possibility of rotation around a vertical axis and kinematically connected with the control handle connected to the frame elements, characterized in that the steering wheel is mounted with the possibility of a rotation of more than 360 o around the axis of the rotor, and to keep the pilot at a distance of at least one of the limbs on the frame Ace fixed a flexible connection, such as a cable. 2. Ротоплан по п.1, отличающийся тем, что длина гибкой связи обеспечивает любые положения висящего на ней пилота, ориентацию пилота в любом направлении полета и возможностью его перемещения в любом направлении. 2. Rotoplane according to claim 1, characterized in that the length of the flexible connection provides any position of the pilot hanging on it, the orientation of the pilot in any direction of flight and the possibility of its movement in any direction. 3. Ротоплан по п.1, отличающийся тем, что расстояние между вращающимися лопастями и выполняющей роль опоры ротоплана нижней частью каркаса превышает высоту стоящего пилота, а длина гибкой связи обеспечивает у вертикально висящего пилота более низкое положение ступеней, чем у нижней части каркаса. 3. Rotoplane according to claim 1, characterized in that the distance between the rotating blades and the rotoplane supporting the lower part of the frame exceeds the height of the standing pilot, and the length of the flexible connection ensures that the vertically hanging pilot has a lower position of the steps than the lower part of the frame. 4. Способ управления полетом ротоплана, заключающийся в наклоне плоскости вращения лопастей, отличающийся тем, что наклон плоскости вращения лопастей осуществляют путем смещения центра тяжести летящего ротоплана с пилотом от вертикальной оси вращающегося ротора посредством изменения положения пилота относительно каркаса вследствие силового воздействия одной или нескольких конечностей на один или несколько элементов каркаса с удержанием пилота около каркаса при помощи по меньшей мере одной гибкой связи в любом положении с возможностью его ориентации в любом направлении полета и перемещения его в требуемом направлении. 4. The method of controlling the flight of a rotoplane, which consists in tilting the plane of rotation of the blades, characterized in that the inclination of the plane of rotation of the blades is carried out by shifting the center of gravity of the flying rotoplane with the pilot from the vertical axis of the rotating rotor by changing the position of the pilot relative to the frame due to the force of one or more limbs one or more elements of the frame with holding the pilot near the frame using at least one flexible connection in any position with the possibility of Strongly its orientation in any direction of flight and move it in the desired direction.
RU94001878/28A 1994-01-21 1994-01-21 Rotoplane and method of control of its flight RU2124458C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94001878/28A RU2124458C1 (en) 1994-01-21 1994-01-21 Rotoplane and method of control of its flight

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94001878/28A RU2124458C1 (en) 1994-01-21 1994-01-21 Rotoplane and method of control of its flight

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94001878A RU94001878A (en) 1995-10-10
RU2124458C1 true RU2124458C1 (en) 1999-01-10

Family

ID=20151608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94001878/28A RU2124458C1 (en) 1994-01-21 1994-01-21 Rotoplane and method of control of its flight

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2124458C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Горбенко К.С., Макаров Ю.В. Самолеты строим сами. - М.: Машиностроение, 1989, с.180 и 181. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11579604B2 (en) Free wing multirotor with vertical and horizontal rotors
US4934630A (en) Powered airfoil canopy aircraft
US4071206A (en) Portable helicopter
US5799900A (en) Landing and take-off assembly for vertical take-off and landing and horizontal flight aircraft
US8408488B2 (en) Safety flier—a parachute-glider air-vehicle with vertical take-off and landing capability
US10029786B1 (en) Light aircraft using parachute/paraglider wing
US4601443A (en) Free flyable structure
US8286907B2 (en) Flying entertainment vehicle
US7168656B2 (en) Lightweight helicopter
US4930724A (en) Powered airfoil canopy aircraft
US20110127378A1 (en) Launch and recovery system for unmanned aerial vehicles
US5915650A (en) Aircraft wing with dual axis mobility
AU6492300A (en) Launch and recovery system for unmanned aerial vehicles
US5120006A (en) Kite-like flying device with independent wing surface control
US3582021A (en) Vertical takeoff and landing aircraft and method of operation
US3258228A (en) Aircraft with coupled flight and payload units
US6951322B2 (en) Personal aircraft device
US20110089288A1 (en) Power assisted toy flying device
US4068810A (en) Combination motorcycle and hang-glider
US4623108A (en) Airplane
US3743218A (en) Semi-rigid airfoil for airborne vehicles
US3788578A (en) Semi-rigid airfoil for airborne vehicles
RU2124458C1 (en) Rotoplane and method of control of its flight
US6769648B2 (en) Personal aircraft device
HU190047B (en) Flying device suitable particularly for starting and landing by foot airman

Legal Events

Date Code Title Description
NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070122