RU212767U1 - VERTICAL TAKE-OFF AND LANDING AIRCRAFT - Google Patents

VERTICAL TAKE-OFF AND LANDING AIRCRAFT Download PDF

Info

Publication number
RU212767U1
RU212767U1 RU2022107769U RU2022107769U RU212767U1 RU 212767 U1 RU212767 U1 RU 212767U1 RU 2022107769 U RU2022107769 U RU 2022107769U RU 2022107769 U RU2022107769 U RU 2022107769U RU 212767 U1 RU212767 U1 RU 212767U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
annular channel
additional frame
hinges
around
aircraft
Prior art date
Application number
RU2022107769U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Михайлович Солуянов
Владимир Борисович Козловский
Владимир Григорьевич Шевцов
Original Assignee
Акционерное общество Научно-производственная компания "Применение авиации в народном хозяйстве"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество Научно-производственная компания "Применение авиации в народном хозяйстве" filed Critical Акционерное общество Научно-производственная компания "Применение авиации в народном хозяйстве"
Application granted granted Critical
Publication of RU212767U1 publication Critical patent/RU212767U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к области авиастроения, а именно к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки с несущей системой типа «винт в кольце». Летательный аппарат вертикального взлета и посадки содержит корпус с кабиной экипажа, шасси, хвостовое оперение и винтомоторные группы, состоящие из двигателей и несущих винтов, размещенные в поворотных кольцевых каналах. Между корпусом и каждым кольцевым каналом посредством двух пар шарниров установлена дополнительная рама. Одна пара шарниров обеспечивает возможность поворотов дополнительной рамы совместно с кольцевым каналом вокруг поперечной оси, а другая пара шарниров обеспечивает возможность поворотов кольцевого канала относительно дополнительной рамы вокруг продольной оси корпуса. Шарниры могут быть выполнены в виде цапф, закрепленных на корпусе и на дополнительной раме, и сопряженных с ними втулок, закрепленных на дополнительной раме и на кольцевом канале. Каждая винтомоторная группа может состоять из двух несущих винтов с возможностью вращения в противоположных направлениях, закрепленных на валу двигателя, расположенного между ними и связанного с кольцевым каналом силовыми элементами. В каждой винтомоторной группе привод поворотами дополнительной рамы вокруг поперечной оси и привод поворотами кольцевым каналом вокруг продольной оси может быть выполнен в виде рулевых машинок. Предлагаемый летательный аппарат вертикального взлета и посадки имеет эффективную систему управления пространственным положением во всем диапазоне скоростей полета с минимальными потерями мощности. Это достигнуто за счет манипулирования непосредственно самими движителями, какими являются винтомоторные группы, без привлечения дополнительных органов управления, например, аэродинамических поверхностей. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to the field of aircraft engineering, namely, vertical takeoff and landing aircraft with a carrier system of the "screw in the ring" type. SUBSTANCE: vertical take-off and landing aircraft contains a body with a cockpit, landing gear, tail unit and propeller groups, consisting of engines and rotors, placed in rotary annular channels. An additional frame is installed between the body and each annular channel by means of two pairs of hinges. One pair of hinges makes it possible to rotate the additional frame together with the annular channel around the transverse axis, and the other pair of hinges makes it possible to rotate the annular channel relative to the additional frame around the longitudinal axis of the body. The hinges can be made in the form of trunnions fixed on the body and on the additional frame, and associated bushings fixed on the additional frame and on the annular channel. Each propeller group may consist of two rotors with the possibility of rotation in opposite directions, fixed on the motor shaft, located between them and connected to the annular channel by power elements. In each propeller group, the drive by turning the additional frame around the transverse axis and the drive by turning the annular channel around the longitudinal axis can be made in the form of steering gears. The proposed VTOL aircraft has an effective attitude control system over the entire range of flight speeds with minimal power loss. This is achieved by manipulating directly the propellers themselves, which are propeller groups, without involving additional controls, for example, aerodynamic surfaces. 3 w.p. f-ly, 4 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к области авиастроения, а именно к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки с несущей системой типа «винт в кольце».The utility model relates to the field of aircraft engineering, namely, vertical takeoff and landing aircraft with a carrier system of the "screw in the ring" type.

Достоинства и недостатки такой несущей системы изучались профессором Б.С. Стечкиным в ЦАГИ еще в конце 20-х - начале 30-х годов прошлого столетия. В наши дни созданной в МАИ академической школой эта система продолжает изучаться (см. Шайдаков В.И. Аэродинамика винта в кольце. - М.: Изд-во МАИ, 1996, и другие более поздние работы до наших дней). Есть данные, что тяговые характеристики системы повышаются до 20-30% при определенных соотношениях диаметров винтов, длины и профиля кольца, скорости полета и пр. Эти показатели могут быть достигнуты за счет существенного снижения перетекания воздуха на концах лопастей и уменьшения потерь мощности на индуктивном сопротивлении. Поэтому такая несущая система актуальна в вертолетостроении.The advantages and disadvantages of such a carrier system were studied by Professor B.S. Stechkin at TsAGI back in the late 20s - early 30s of the last century. Today, the academic school created at the MAI continues to study this system (see Shaidakov V.I. Aerodynamics of a screw in a ring. - M .: MAI Publishing House, 1996, and other later works to this day). There is evidence that the traction characteristics of the system increase up to 20-30% with certain ratios of propeller diameters, ring length and profile, flight speed, etc. These indicators can be achieved by significantly reducing air overflow at the ends of the blades and reducing power losses due to inductive resistance . Therefore, such a carrier system is relevant in the helicopter industry.

Известна несущая система летательного аппарата "винт в кольце", по патенту RU 136 417, В64С 29/00,2013, состоящая из несущего винта, расположенного в профилированном кольце, в котором выполнены взаимно пересекающиеся горизонтальная и вертикальная рулевые поверхности, имеющие отклоняемые и неотклоняемые участки поверхности и жестко закрепленные неотклоняемые участки поверхности на внутренних стенках профилированного кольца. Несущий винт установлен перед неотклоняемыми взаимно пересекающимися рулевыми поверхностями, а профилированное кольцо выполнено разделенным на 8 одинаковых частей, каждая из которых имеет хвостовой участок в форме прямоугольника, представляющего собой крыло в разрезе с хвостовым отклоняемым элементом. Во время полета пилот с помощью ручек управления задает необходимое направление движения летательного аппарата, данные команды с помощью системы электродистанционного управления передаются на рулевые машинки, которые отклоняют рулевые поверхности кольца в ту или иную сторону. Отклонение рулевых поверхностей (в разных комбинациях) позволяет получить требуемые управляющие моменты, которые соответствуют выбранному пилотом направлению движения аппарата. Однако вся эта сложная система рулевых поверхностей является дополнительным препятствием на пути воздушного потока от винта. В результате их суммарное лобовое сопротивление может требовать дополнительные мощности на его преодоление.Known carrier system of the aircraft "screw in the ring", according to patent RU 136 417, B64C 29/00,2013, consisting of a rotor located in a profiled ring, in which mutually intersecting horizontal and vertical control surfaces are made, having deflectable and non-deflectable sections surfaces and rigidly fixed non-deflectable surface areas on the inner walls of the profiled ring. The main rotor is installed in front of non-deflectable mutually intersecting steering surfaces, and the profiled ring is divided into 8 identical parts, each of which has a tail section in the form of a rectangle, which is a wing in section with a tail deflectable element. During the flight, the pilot, using the control sticks, sets the required direction of movement of the aircraft, these commands are transmitted to the steering machines using the electric remote control system, which deflect the control surfaces of the ring in one direction or another. The deflection of the steering surfaces (in various combinations) allows obtaining the required control moments that correspond to the direction of movement of the vehicle chosen by the pilot. However, this whole complex system of control surfaces is an additional obstacle to the air flow from the propeller. As a result, their total drag may require additional power to overcome it.

Известен беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий корпус с шасси, органы управления горизонтальным движением, емкости для топлива, аппаратуру управления полетом и установленную на корпусе с помощью штанг винтомоторную группу, состоящую из двигателя и двух соосных несущих винтов внутри кольцевого канала с возможностью вращения в противоположных направлениях (патент RU 51966, В64С 39/02, 2005). Аппарат содержит органы управления горизонтальным движением, выполненные в виде автоматов перекоса несущих винтов или в виде воздушных рулей управления по тангажу и крену, установленных на штангах внутри кольцевого канала. Полезная модель обеспечивает повышение величины подъемной силы, увеличение скорости горизонтального полета, повышение маневренности летательного аппарата и запаса устойчивости системы управления угловым движением, снижение расхода топлива и упрощение процесса дистанционного управления полетом оператором. Однако первая из систем управления горизонтальным полетом является весьма сложной, а вторая - может служить источником потерь мощности при обтекании аэродинамических управляемых поверхностей.Known unmanned aerial vehicle vertical takeoff and landing, containing a body with a chassis, horizontal movement controls, fuel tanks, flight control equipment and a propeller group mounted on the body with rods, consisting of an engine and two coaxial rotors inside the annular channel with the possibility of rotation in opposite directions (patent RU 51966, В64С 39/02, 2005). The apparatus contains horizontal movement controls made in the form of rotor swashplates or in the form of air control rudders for pitch and roll mounted on rods inside the annular channel. The utility model provides an increase in the magnitude of the lift force, an increase in the speed of horizontal flight, an increase in the maneuverability of the aircraft and the stability margin of the angular movement control system, a decrease in fuel consumption and a simplification of the process of remote control of the flight by the operator. However, the first of the horizontal flight control systems is very complex, and the second one can serve as a source of power losses when flowing around aerodynamic controlled surfaces.

Известен также летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий корпус, шасси, горизонтальное и вертикальное оперения, винтомоторные группы, состоящие из двигателей и несущих винтов, размещенных внутри единого кольцевого обтекателя (патент RU 2080014, В64С 27/20, 1993). Несущие винты установлены с взаимным перекрытием и соединены с двигателями через редукторы, связанные между собой синхронизирующими валами. Недостатком этого аппарата может быть малоэффективное управление при горизонтальных перемещениях на малых скоростях полета, т.к. может обеспечиваться только рулевыми поверхностями на горизонтальном и вертикальном оперении.Also known is a vertical takeoff and landing aircraft, containing a body, landing gear, horizontal and vertical tail, propeller groups, consisting of engines and rotors placed inside a single annular fairing (patent RU 2080014, B64C 27/20, 1993). The rotors are installed with mutual overlap and are connected to the engines through gearboxes interconnected by synchronizing shafts. The disadvantage of this device may be inefficient control during horizontal movements at low flight speeds, because can only be provided by control surfaces on the horizontal and vertical tail.

Наиболее близким техническим решением, т.е. прототипом, является летательный аппарат вертикального взлета и посадки по патенту RU 2348568, В64С 39/10, В64С 29/00, B60F 5/02, 2009. Этот летательный аппарат содержит корпус, выполненный в виде фюзеляжа с кабиной экипажа, шасси, П-образным хвостовым оперением и несколькими винтомоторными группами, состоящими из двигателей и несущих винтов, размещенных внутри кольцевых каналов. Передние и задние винтомоторные группы обеспечивают вертикальный взлет. Задние винтомоторные группы имеют возможность поворота вокруг поперечной оси, что обеспечивает отклонение вектора тяги в продольной плоскости. За счет этого реализуется возможность управления горизонтальным полетом вперед-назад. Над верхней хвостовой частью корпуса размещен набор управляемых решетчатых крыльев. На нижней поверхности корпуса выполнены диффузорные каналы, а кольцевые каналы передних винтомоторных групп снабжены управляемыми элерон-лопатками. Выполнение диффузорных каналов на нижней поверхности корпуса и перепуск в них части воздушного потока от передних систем типа "винт в кольце" управляемыми элерон-лопатками могут обеспечивать поперечное управление аппаратом на очень малых скоростях полета. Путевая устойчивость аппарата обеспечена двухкилевым вертикальным оперением, обеспечивающим создание стабилизирующего путевого момента. Недостатком такого аппарата является использование большого набора управляемых и неуправляемых аэродинамических поверхностей, образующих сложную систему, сквозь которую прокачивается интенсивный, высокоскоростной поток воздуха. Протекание потока воздуха в столь сложном лабиринте каналов может привести к существенным потерям мощности из-за большого лобового сопротивления множества аэродинамических поверхностей и снижению эффективности управления.The closest technical solution, i.e. the prototype is a vertical takeoff and landing aircraft according to the patent RU 2348568, B64C 39/10, B64C 29/00, B60F 5/02, 2009. This aircraft contains a body made in the form of a fuselage with a cockpit, landing gear, U-shaped tail and several propeller groups, consisting of engines and rotors located inside the annular channels. Front and rear propeller groups provide vertical takeoff. The rear propeller groups have the ability to rotate around the transverse axis, which ensures the deflection of the thrust vector in the longitudinal plane. Due to this, the possibility of controlling horizontal flight forward and backward is realized. A set of steerable lattice wings is placed above the upper tail section of the hull. Diffuser channels are made on the lower surface of the hull, and the annular channels of the front propeller groups are equipped with controlled aileron blades. The execution of diffuser channels on the lower surface of the hull and bypassing in them part of the air flow from the front systems of the "screw in the ring" type by controlled aileron blades can provide lateral control of the vehicle at very low flight speeds. The directional stability of the apparatus is provided by a two-keel vertical tail, which ensures the creation of a stabilizing directional moment. The disadvantage of such an apparatus is the use of a large set of controlled and uncontrolled aerodynamic surfaces, forming a complex system through which an intense, high-speed air flow is pumped. The flow of air in such a complex labyrinth of channels can lead to significant power losses due to the large frontal resistance of many aerodynamic surfaces and reduce control efficiency.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является устранение недостатков прототипа за счет исключения сложных систем аэродинамических поверхностей и каналов на пути воздушного потока, прокачиваемого винтами, и повышение эффективности управления путем непосредственного отклонения вектора тяги в необходимом направлении.The task to be solved by the proposed technical solution is to eliminate the shortcomings of the prototype by eliminating complex systems of aerodynamic surfaces and channels in the path of the air flow pumped by the propellers, and increasing the efficiency of control by directly deflecting the thrust vector in the required direction.

Поставленная задача в предлагаемом летательном аппарате вертикального взлета и посадки, содержащем корпус с кабиной экипажа, шасси, хвостовое оперение и винтомоторные группы, состоящие из двигателей и несущих винтов, размещенные в поворотных кольцевых каналах, решаются тем, что между корпусом и каждым кольцевым каналом установлена дополнительная рама посредством двух пар шарниров, одна из которых обеспечивает возможность поворотов дополнительной рамы совместно с кольцевым каналом вокруг поперечной оси, а другая пара шарниров обеспечивает возможность поворотов кольцевого канала относительно дополнительной рамы вокруг продольной оси корпуса.The task in the proposed vertical takeoff and landing aircraft, containing a body with a cockpit, landing gear, tail unit and propeller groups, consisting of engines and rotors, located in rotary annular channels, is solved by the fact that between the body and each annular channel an additional frame through two pairs of hinges, one of which allows rotation of the additional frame together with the annular channel around the transverse axis, and the other pair of hinges allows the annular channel to rotate relative to the additional frame around the longitudinal axis of the body.

Шарниры могут быть выполнены в виде цапф, закрепленных на корпусе и на дополнительной раме, и сопряженных с ними втулок, закрепленных на дополнительной раме и на кольцевом канале.The hinges can be made in the form of trunnions fixed on the body and on the additional frame, and associated bushings fixed on the additional frame and on the annular channel.

Каждая винтомоторная группа может состоять из двух несущих винтов с возможностью вращения в противоположных направлениях, закрепленных на валу двигателя, расположенного между ними и связанного с кольцевым каналом силовыми элементами.Each propeller group may consist of two rotors with the possibility of rotation in opposite directions, fixed on the motor shaft, located between them and connected to the annular channel by power elements.

В каждой винтомоторной группе привод поворотами дополнительной рамы вокруг поперечной оси и привод поворотами кольцевым каналом вокруг продольной оси может быть выполнен в виде рулевых машинок.In each propeller group, the drive by turning the additional frame around the transverse axis and the drive by turning the annular channel around the longitudinal axis can be made in the form of steering gears.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где:The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where:

- на фиг. 1 - вид летательного аппарата вертикального взлета и посадки сбоку в горизонтальном полете в путевом направлении (сечение по продольной оси);- in Fig. 1 is a side view of a VTOL aircraft in level flight in the forward direction (section along the longitudinal axis);

- на фиг. 2 - вид летательного аппарата вертикального взлета и посадки спереди в горизонтальном полете в поперечном направлении (сечение А-А на фиг. 1);- in Fig. 2 is a front view of a vertical takeoff and landing aircraft in horizontal flight in the transverse direction (section A-A in Fig. 1);

- на фиг. 3 - вид узла винтомоторной группы сбоку;- in Fig. 3 - side view of the propeller group assembly;

- на фиг. 4 - вид узла винтомоторной группы сверху.- in Fig. 4 - top view of the propeller group assembly.

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки содержит корпус 1 с кабиной экипажа 2, шасси 3 и П-образное хвостовое оперение, состоящее из вертикальных и горизонтальных аэродинамических поверхностей 4 и 5. Вертикальное оперение оснащено поворотными плоскостями рулей направления, а горизонтальное оперение оснащено поворотными плоскостями рулей высоты. Внутри корпуса 1 спереди и сзади кабины размещены две идентичные винтомоторные группы, каждая из которых состоит из двигателя 6 с двумя соосными несущими винтами 7 и 8, установленными в кольцевых каналах 9. Двигатели 6 закреплены внутри кольцевых каналов 9 посредством штанг 10, а винты 7-8 установлены на валах сверху и снизу двигателя 6 с возможностью вращения в противоположных направлениях. Между корпусом 1 и каждым кольцевым каналом 9 посредством двух пар шарниров установлена дополнительная рама 11. Одна пара шарниров 12 обеспечивает возможность поворотов дополнительной рамы 11 совместно с кольцевым каналом 9 вокруг поперечной оси, а другая пара шарниров 14 обеспечивает возможность поворотов кольцевого канала 9 относительно дополнительной рамы 11 вокруг продольной оси корпуса. Каждая пара шарниров выполнена в виде цапф, закрепленных на корпусе 1 и на дополнительной раме 11, и сопряженных с ними втулок, закрепленных на дополнительной раме 11 и на кольцевом канале 9. Привод наклона дополнительной рамы вокруг поперечной оси и привод наклона кольцевых каналов вокруг продольной оси может быть выполнен в виде рулевых машинок. В кабине размещены органы управления вертолетом: ручка управления (РУ), педали и рычаг управления двигателями (РУД), дифференциальные сигналы от которых поступают в интегрирующее устройство, от которого подаются команды на рулевые машинки. Для улучшения аэродинамических характеристик корпуса 1 на нем могут быть установлены обтекатели 15. В полостях между обтекателями 15 и корпусом 1 могут быть размещены емкости для топлива. Под пилотской кабиной может быть образован грузовой отсек 16.The vertical takeoff and landing aircraft comprises a body 1 with a cockpit 2, a landing gear 3 and a U-shaped tail, consisting of vertical and horizontal aerodynamic surfaces 4 and 5. The vertical tail is equipped with turning planes of the rudders, and the horizontal tail is equipped with turning planes of the elevators . Inside the body 1 in front and behind the cabin there are two identical propeller groups, each of which consists of an engine 6 with two coaxial rotors 7 and 8 installed in the annular channels 9. The engines 6 are fixed inside the annular channels 9 by means of rods 10, and the screws 7 - 8 are mounted on shafts above and below the engine 6 with the possibility of rotation in opposite directions. An additional frame 11 is installed between the body 1 and each annular channel 9 by means of two pairs of hinges. One pair of hinges 12 allows the additional frame 11 to rotate together with the annular channel 9 around the transverse axis, and the other pair of hinges 14 allows the annular channel 9 to rotate relative to the additional frame. 11 around the longitudinal axis of the housing. Each pair of hinges is made in the form of trunnions mounted on the body 1 and on the additional frame 11, and associated bushings attached to the additional frame 11 and on the annular channel 9. The drive for tilting the additional frame around the transverse axis and the drive for tilting the annular channels around the longitudinal axis can be made in the form of steering machines. The helicopter controls are located in the cockpit: a control stick (RU), pedals and an engine control lever (ROD), differential signals from which are fed to an integrating device, from which commands are sent to the steering machines. To improve the aerodynamic characteristics of the body 1, fairings 15 can be installed on it. Fuel tanks can be placed in the cavities between the fairings 15 and the body 1. A cargo compartment 16 can be formed under the pilot's cabin.

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки работает следующим образом.The vertical takeoff and landing aircraft operates as follows.

Перед выполнением взлета кольцевые каналы 9 находятся в нейтральном положении, т.е. их ось вертикальна. После включения двигателей 6, размещенных в кольцевых каналах 9, управляя РУД увеличивают обороты двигателей 6. Под действием силы тяги соосных винтов 7 и 8 аппарат взлетает вертикально, и в результате балансировки может выполнить зависание. На режиме висения, если отклонить РУ в продольной плоскости, произойдет поворот кольцевых каналов 9 на шарнирах 12 на угол ±α (фиг. 3), что приведет к наклону вектора тяги Т вперед или назад. Вследствие появления соответствующей горизонтальной составляющей вектора тяги Т, т.е. пропульсивной силы F, аппарат может начать горизонтальный полет в соответствующем направлении. При отклонении РУ в поперечном направлении произойдет синхронный поворот кольцевых каналов 9 на шарнирах 14 на угол ±β (фиг. 2) и отклонение вектора тяги Т в поперечной плоскости. В результате может произойти движение аппарата в поперечном направлении. При работе педалями рулевые машинки могут отклонять передний и задний кольцевые каналы 9 на шарнирах 14 на угол β в противоположных направлениях, что приведет к появлению вращающего момента вокруг вертикали и развороту аппарата на месте.Before taking off, the annular channels 9 are in the neutral position, i.e. their axis is vertical. After turning on the engines 6, located in the annular channels 9, by controlling the throttle, the speed of the engines 6 is increased. Under the action of the thrust force of the coaxial screws 7 and 8, the device takes off vertically, and as a result of balancing, it can hover. In the hovering mode, if the RU is deflected in the longitudinal plane, the annular channels 9 on the hinges 12 will turn at an angle of ±α (Fig. 3), which will lead to the tilt of the thrust vector T forward or backward. Due to the appearance of the corresponding horizontal component of the thrust vector T, i.e. propulsion force F, the vehicle can start level flight in the corresponding direction. When the RU is deflected in the transverse direction, a synchronous rotation of the annular channels 9 on the hinges 14 at an angle of ±β (Fig. 2) and a deviation of the thrust vector T in the transverse plane will occur. As a result, the device may move in the transverse direction. When working with pedals, steering machines can deflect the front and rear annular channels 9 on the hinges 14 by an angle β in opposite directions, which will lead to the appearance of a torque around the vertical and turn the apparatus in place.

Летательный аппарат после вертикального взлета и набора безопасной высоты переходит из режима висения в горизонтальный полет (фиг. 1). При этом его поворотные винтомоторные группы плавно переводятся в положение «разгона», когда их оси занимают положение с увеличенными углами α. В горизонтальном полете поворотные плоскости рулей направления, размещенных на вертикальном оперении 4, выполняют функции путевого управления. Путевая устойчивость аппарата обеспечена двухкилевым вертикальным оперением. Функции продольного управления полетом аппарата по крену и тангажу переходят к поворотным плоскостям рулей высоты, размещенным на горизонтальном оперении 5.The aircraft, after vertical takeoff and climbing a safe altitude, switches from hovering to horizontal flight (Fig. 1). At the same time, its rotary propeller groups are smoothly transferred to the “acceleration” position when their axes occupy a position with increased angles α. In horizontal flight, the rotary plane of the rudders, placed on the vertical tail 4, perform the functions of directional control. The directional stability of the apparatus is provided by a two-keel vertical tail. The functions of the longitudinal flight control of the apparatus in roll and pitch are transferred to the rotary planes of the elevators located on the horizontal tail 5.

В горизонтальном полете за счет дифференциального изменения величины и направления вектора тяги передних и задних винтомоторных групп возможна смена курса с выполнением виражей и без них, поперечное перемещение с различными скоростями независимо от направления ветра. Это обеспечено движителями, имеющими эффективную пропульсивную силу. Отклонение винтомоторных групп (в разных комбинациях) позволяет получить требуемые управляющие моменты, которые соответствуют выбранному пилотом направлению движения аппарата.In level flight, due to the differential change in the magnitude and direction of the thrust vector of the front and rear propeller groups, it is possible to change course with and without turns, lateral movement at different speeds, regardless of wind direction. This is ensured by propellers having effective propulsion. The deviation of the propeller groups (in different combinations) allows obtaining the required control torques, which correspond to the direction of movement of the vehicle chosen by the pilot.

Обратный переходный режим от горизонтального полета к режиму висения и вертикальной посадке выполняется следующим образом. Летательный аппарат переводится в режим торможения путем плавного поворота винтомоторных групп на угол, обеспечивающий вертикальное направление вектора тяги. Аппарат зависает над местом посадки и плавно за счет уменьшения тяги винтомоторных групп переходит в режим вертикального снижения до касания шасси 3 земной поверхности.The reverse transitional mode from level flight to hovering and vertical landing is performed as follows. The aircraft is switched to the braking mode by smoothly turning the propeller groups at an angle that ensures the vertical direction of the thrust vector. The device hovered over the landing site and smoothly, due to a decrease in the thrust of the propeller groups, goes into the vertical descent mode until the landing gear 3 touches the earth's surface.

Предлагаемая концепция летательного аппарата вертикального взлета и посадки может обеспечить повышенную надежность и эффективность управления, в том числе в условиях турбулентной атмосферы, обладать необходимой маневренностью в широком диапазоне скоростей полета вплоть до зависания аппарата в воздухе и вертикальной посадки.The proposed concept of a vertical takeoff and landing aircraft can provide increased reliability and control efficiency, including in turbulent atmosphere, have the necessary maneuverability in a wide range of flight speeds up to hovering in the air and vertical landing.

Claims (4)

1. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий корпус с кабиной экипажа, системы управления, шасси, хвостовое оперение и винтомоторные группы, установленные в поворотных кольцевых каналах и состоящие из двигателей и несущих винтов, отличающийся тем, что между каждым кольцевым каналом и корпусом установлена дополнительная рама посредством двух пар шарниров, одна из которых обеспечивает возможность поворотов дополнительной рамы совместно с кольцевым каналом вокруг поперечной оси, а другая пара шарниров обеспечивает возможность поворотов кольцевого канала относительно дополнительной рамы вокруг продольной оси корпуса.1. A vertical takeoff and landing aircraft containing a body with a cockpit, control systems, landing gear, tail unit and propeller groups installed in rotary annular channels and consisting of engines and rotors, characterized in that between each annular channel and the body is installed additional frame by means of two pairs of hinges, one of which allows rotation of the additional frame together with the annular channel around the transverse axis, and the other pair of hinges allows the annular channel to rotate relative to the additional frame around the longitudinal axis of the body. 2. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что шарниры выполнены в виде цапф, закрепленных на корпусе и на дополнительной раме, и сопряженных с ними втулок, закрепленных на дополнительной раме и на кольцевом канале.2. The aircraft according to claim 1, characterized in that the hinges are made in the form of trunnions mounted on the body and on the additional frame, and associated bushings attached to the additional frame and on the annular channel. 3. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что каждая винтомоторная группа состоит из двух несущих соосных винтов, имеющих возможность вращения в противоположных направлениях и закрепленных на валу двигателя, расположенного между ними и связанного с кольцевым каналом силовыми элементами.3. The aircraft according to claim 1, characterized in that each propeller group consists of two bearing coaxial propellers that can rotate in opposite directions and are fixed on the motor shaft, located between them and connected to the annular channel by power elements. 4. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что привод поворотами дополнительной рамы вокруг поперечной оси и привод поворотами кольцевым каналом вокруг продольной оси выполнен в виде рулевых машинок.4. The aircraft according to claim 1, characterized in that the drive by turning the additional frame around the transverse axis and the drive by turning the annular channel around the longitudinal axis is made in the form of steering machines.
RU2022107769U 2022-03-23 VERTICAL TAKE-OFF AND LANDING AIRCRAFT RU212767U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU212767U1 true RU212767U1 (en) 2022-08-08

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102358420B (en) * 2011-07-29 2013-08-21 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Attitude transforming aircraft
RU2589212C2 (en) * 2011-07-29 2016-07-10 Агустауэстлэнд С.П.А. Convertiplane
EP3290336B1 (en) * 2016-08-31 2019-01-09 Bell Helicopter Textron Inc. Tilting ducted fan aircraft generating a pitch control moment
US10689108B2 (en) * 2016-11-28 2020-06-23 Advance Technology Holdings, L.L.C. Unmanned aerial vehicle with omnidirectional thrust vectoring

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102358420B (en) * 2011-07-29 2013-08-21 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Attitude transforming aircraft
RU2589212C2 (en) * 2011-07-29 2016-07-10 Агустауэстлэнд С.П.А. Convertiplane
EP3290336B1 (en) * 2016-08-31 2019-01-09 Bell Helicopter Textron Inc. Tilting ducted fan aircraft generating a pitch control moment
US10689108B2 (en) * 2016-11-28 2020-06-23 Advance Technology Holdings, L.L.C. Unmanned aerial vehicle with omnidirectional thrust vectoring

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101643116B (en) Tiltrotor controlled by double-propeller vertical duct
CN201729271U (en) Twin-propeller vertical duct controlled tiltrotor aircraft
CN102363445B (en) Tilting dynamic vertical take-off and landing land-air amphibious aircraft
CN104960666B (en) Tilting vector control auxiliary system of flight vehicle provided with longitudinal double ducts
US2397632A (en) Airplane
RU141669U1 (en) VERTICAL TAKEOFF AND LANDING FLIGHT
CN101353084A (en) Light aerobat capable of landing or taking-off vertically
RU2657706C1 (en) Convertiplane
CN105667781A (en) Aircraft capable of changing layout between rotor wing and fixed wing
CN205633041U (en) Changeable aircraft of overall arrangement between rotor and stationary vane
CN106741917B (en) Tilt gyroplane adopting telescopic propeller structure to control yaw and pitch
CN102490897A (en) Multi-driving embedded rotor manned helicopter
RU2458822C1 (en) Vertical take-off and landing aircraft
CN204297058U (en) A kind of high lift hardware aircraft
US3260476A (en) Propulsion unit with vectored thrust control
CN104477373A (en) Half-rotating-mechanism lifting-wing low-speed aircraft
RU2661277C1 (en) Unmanned carrier-based convertible rotorcraft
CN111619796B (en) Tilt rotor aircraft and driving method thereof
RU127364U1 (en) SPEED COMBINED HELICOPTER
RU212767U1 (en) VERTICAL TAKE-OFF AND LANDING AIRCRAFT
RU185205U1 (en) Unmanned aerial vehicle
CN204297057U (en) A kind of half-rotating mechanism lift wing dopey
CN113104195B (en) Double-duct composite wing aircraft
CN110562444B (en) Low-altitude composite aircraft
CN213354833U (en) Tilt vertical take-off and landing fixed wing aircraft