RU2272748C2 - Handling system - Google Patents
Handling system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2272748C2 RU2272748C2 RU2004115190/11A RU2004115190A RU2272748C2 RU 2272748 C2 RU2272748 C2 RU 2272748C2 RU 2004115190/11 A RU2004115190/11 A RU 2004115190/11A RU 2004115190 A RU2004115190 A RU 2004115190A RU 2272748 C2 RU2272748 C2 RU 2272748C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pantograph
- air flow
- propeller
- handling system
- movable frame
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к летательным аппаратам, в частности к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки (ЛАВВП).The invention relates to aircraft, in particular to aircraft of vertical take-off and landing (LAVVP).
Известна винтомоторная система вертолета, создающая подъемную и тяговую силы при помощи несущего винта с переменным шагом, вращающегося в плоскости, расположенной под некоторым изменяемым углом к горизонту (Миль М.Л. и др. Вертолеты, ч.1. М.: Машиностроение, 1966).The helicopter rotor system of a helicopter is known, which creates lifting and traction forces with a rotor with a variable pitch rotating in a plane located at a certain variable angle to the horizon (Mil M.L. et al. Helicopters, Part 1. M .: Mechanical Engineering, 1966 )
Недостатками известного устройства являются его большие габариты, значительная удельная масса, низкая топливная экономичность, малый радиус действия летательного аппарата, небольшие грузоподъемность, скорость и высота полета.The disadvantages of the known device are its large dimensions, significant specific gravity, low fuel efficiency, small radius of the aircraft, small payload, speed and altitude.
Известны подъемно-транспортные системы самолетов вертикального взлета и посадки (Курочкин Ф.П. Проектирование и конструирование самолетов с вертикальным взлетом и посадкой. М.: Машиностроение, 1977).Known lifting and handling systems of aircraft for vertical take-off and landing (Kurochkin F.P. Design and construction of aircraft with vertical take-off and landing. M .: Mashinostroenie, 1977).
По основному признаку - способу создания подъемной силы для вертикального взлета и посадки и силы тяги на режиме маршевого полета разделяют на винтовые, вентиляторные, реактивные и комбинированные.According to the main criterion - the method of creating lift for vertical take-off and landing, and thrust in the flight mode are divided into screw, fan, jet and combined.
К основным недостаткам таких решений следует отнести малую грузоподъемность, сложность и низкую надежность устройств поворота вектора тяги, малые радиус действия и величина энергетического качества несущей системы.The main disadvantages of such solutions include the low carrying capacity, complexity and low reliability of the thrust vector rotation devices, small radius of action and the magnitude of the energy quality of the carrier system.
Известна подъемно-транспортная система, включающая несущую конструкцию, винтомоторную установку, изменяющее направление потока воздуха устройство и роторный движитель, выполненный в виде ряда цилиндров с устройством их принудительного вращения, причем изменяющее направление потока (направляющее поток) воздуха устройство расположено между винтомоторной установкой и роторным движителем (Патент США №2039676, В 64 С 23/08, 1936).Known lifting and transport system, including the supporting structure, propeller installation, changing the direction of the air flow device and rotary mover, made in the form of a series of cylinders with a device for their forced rotation, and changing the direction of flow (directing flow) of the air device is located between the rotor installation and the rotary mover (US Patent No. 2039676, B 64 C 23/08, 1936).
Недостатками известного устройства являются его значительная удельная масса, низкая топливная экономичность, малый радиус действия летательного аппарата, небольшая грузоподъемность на единицу мощности.The disadvantages of the known device are its significant specific gravity, low fuel efficiency, small radius of the aircraft, small payload per unit of power.
Задачей настоящего изобретения служит повышение экономичности, грузоподъемности и дальности полета при прочих равных условиях.The objective of the present invention is to increase the efficiency, carrying capacity and range, ceteris paribus.
Технический результат заключается в улучшении удельных характеристик подъемно-транспортной системы и достигается за счет того, что предлагаемая конструкция снабжена пантографом с подвижной рамой, направляющее поток воздуха устройство выполнено в виде лопаточного аппарата, хвостовая поворотная часть каждой лопатки которого закреплена на подвижной раме пантографа.The technical result is to improve the specific characteristics of the lifting and transport system and is achieved due to the fact that the proposed design is equipped with a pantograph with a movable frame, the air flow guiding device is made in the form of a scapular apparatus, the tail rotary part of each blade of which is fixed to the movable frame of the pantograph.
Указанные отличительные признаки существенны.These distinguishing features are significant.
Относительно небольшое изменение угла направления набегающего потока воздуха позволяет существенно изменять горизонтальную тягу устройства не только по величине, но и по знаку, практически не изменяя ее вертикальную составляющую.A relatively small change in the angle of direction of the incoming air flow allows you to significantly change the horizontal thrust of the device not only in magnitude, but also in sign, practically without changing its vertical component.
В горизонтальном полете используется энергия набегающего потока воздуха, а винтомоторное устройство, служащее для его разгона, переводится в режим нулевой тяги. При этом затраты мощности необходимы только для преодоления трения вращающихся цилиндров. Поскольку таковые относительно невелики, то дальность полета ЛАВВП с предлагаемой вихревой подъемно-транспортной системой (ВПТС) на крейсерском режиме становится сопоставимой со среднемагистральными, а в некоторых случаях и с дальнемагистральными самолетами.In horizontal flight, the energy of the incoming air flow is used, and the rotor-motor device used to accelerate it is transferred to zero thrust mode. At the same time, power consumption is necessary only to overcome the friction of rotating cylinders. Since these are relatively small, the range of the LAVVP with the proposed vortex lifting and transport system (VPS) in cruising mode becomes comparable with medium-haul, and in some cases with long-haul aircraft.
Необходимо отметить, что при развороте потока в направляющем устройстве ВПТС на нем возникает усилие, частично парирующее полезное усилие, развиваемое роторным движителем, однако его величина на порядок меньше основного.It should be noted that when the flow is turned in the HPMT guiding device, a force arises on it, partially parrying the useful force developed by the rotary mover, but its value is an order of magnitude smaller than the main one.
На фиг.1 представлена принципиальная схема вихревой подьемно-транспортной системы.Figure 1 presents a schematic diagram of a vortex handling system.
На фиг.2 изображены векторные планы аэродинамических сил на различных режимах работы.Figure 2 shows the vector plans of the aerodynamic forces in various modes of operation.
Подъемно-транспортная система состоит из несущей конструкции в виде общей опорной рамы 9, винтомоторной установки 6 с винтом 5, направляющего поток воздуха устройства в виде лопаточного аппарата 4, газоэлектрогенератора 3 и пантографа 8, на подвижной раме которого закреплены хвостовая поворотная часть лопаток направляющего аппарата 4 и ряд цилиндров 1, образующих аэродинамическую решетку. Пантограф совершает плоскопараллельное перемещение под воздействием силового устройства 7, закрепленного на опорной раме. Цилиндры 1 связаны с устройством их принудительного вращения 2, питание которых осуществляется газоэлектрогенератором 3.The hoisting-and-transport system consists of a supporting structure in the form of a common support frame 9, a rotor-motor installation 6 with a screw 5, directing the air flow of the device in the form of a blade apparatus 4, a gas-electric generator 3, and a pantograph 8, on the movable frame of which a tail rotary part of the blades of the guide apparatus 4 is fixed and a series of cylinders 1 forming an aerodynamic lattice. The pantograph performs plane-parallel movement under the influence of the power device 7, mounted on a support frame. The cylinders 1 are associated with a device for their forced rotation 2, the power of which is carried out by a gas generator 3.
Воздушный поток, образуемый винтомоторной установкой 6, отклоняется в направляющем аппарате 4 и обтекает аэродинамическую решетку, образуемую вращающимися цилиндрами 1, под некоторым углом атаки. Возникающие при этом силы Магнуса в проекции на вертикальное и горизонтальное направления создают подъемную и тяговую силы, воздействующие на летательный аппарат. Цилиндры приводятся во вращение силовыми агрегатами 2, питаемыми газом или электроэнергией, вырабатываемыми газоэлектрогенератором 3. Для обеспечения полного обтекания аэродинамической решетки она перемещается вместе с поворотной частью направляющего аппарата при помощи пантографа 8, приводимого в движение силовым устройством 7.The air flow generated by the rotor-propulsion unit 6 is deflected in the guiding apparatus 4 and flows around the aerodynamic lattice formed by the rotating cylinders 1 at a certain angle of attack. The resulting Magnus forces in projection on the vertical and horizontal directions create lift and traction forces acting on the aircraft. The cylinders are driven into rotation by power units 2, supplied with gas or electricity generated by the gas generator 3. To ensure complete flow around the aerodynamic lattice, it moves together with the rotary part of the guide apparatus using a pantograph 8, driven by the power device 7.
При работе на земле поток воздуха от винта 5 (фиг.1) движется через направляющий аппарат 4 в горизонтальном направлении (α=0) и обтекает вращающиеся цилиндры 1. План сил для этого режима представлен на фиг.2а. Координатная система х, у связана с потоком воздуха, а система n, τ - с летательным аппаратом. В рассматриваемом случае обе системы совпадают и действующая на аэродинамическую решетку сила Р имеет составляющие Ру и Рx, совпадающие с направлениями n и τ. При этом Рх создает отрицательную тягу. Угол отклонения (β=arctgPx/Py=arctg1/k, где k=Cy/cx - аэродинамическое качество аэродинамической решетки, а Су и cх - аэродинамические коэффициенты подъемной силы и сопротивления.When working on the ground, the air flow from the screw 5 (Fig. 1) moves through the guide apparatus 4 in the horizontal direction (α = 0) and flows around the rotating cylinders 1. The force plan for this mode is presented in Fig. 2a. The x, y coordinate system is connected with the air flow, and the n, τ system is connected with the aircraft. In the case under consideration, both systems coincide and the force P acting on the aerodynamic lattice has components P y and P x that coincide with the directions n and τ. In this case, P x creates negative traction. The deflection angle (β = arctgP x / P y = arctan1 / k, where k = Cy / c x is the aerodynamic quality of the aerodynamic lattice, and Su and c x are the aerodynamic coefficients of lift and drag.
На режимах висения, взлета и посадки план сил имеет вид, представленный на фиг.2б. В этом случае α=β и сила воздействия потока на аэродинамическую решетку направлена вертикально вверх (Р=Pn), а ее проекция на горизонтальное направление Рτ=0.In the modes of hovering, take-off and landing, the force plan has the form shown in Fig.2b. In this case, α = β and the force of the flow on the aerodynamic lattice is directed vertically upward (P = Pn), and its projection on the horizontal direction is Pτ = 0.
На крейсерском режиме полета (фиг.2в) сила Р, действующая на летательный аппарат, отклонена вперед от вертикального направления (α>β) и создает тяговое усилие Рτ=Psin(α-β).In the cruise flight mode (Fig.2c), the force P acting on the aircraft is deflected forward from the vertical direction (α> β) and creates a pulling force Pτ = Psin (α-β).
Подъемная сила Pn=Pcos(α-β). Поскольку для рассматриваемого типа летательного аппарата скорость горизонтального полета невелика, потребная тяга на этом режиме существенно меньше силы Pn (Рτ≪Pn), т.е. разность углов α и β незначительна и Р=Pn. Таким образом можно предположить, что в крейсерском режиме полета значительной потери несущей силы не произойдет. В случае необходимости такое падение можно компенсировать применением несущего крыла небольшой площади.Lift force P n = Pcos (α-β). Since the horizontal flight speed is not high for the type of aircraft under consideration, the required thrust in this regime is significantly less than the force Pn (Рτ≪Pn), i.e. the difference in angles α and β is negligible and P = P n . Thus, it can be assumed that in the cruise flight mode a significant loss of bearing force will not occur. If necessary, such a fall can be compensated by the use of a bearing wing of a small area.
Благодаря эффекту Магнуса на режимах висения, вертикального взлета и посадки подъемная сила аэродинамической решетки чрезвычайно высока, что позволяет обеспечить грузоподъемность летательного аппарата, превышающую возможности существующих вертолетов в несколько раз.Thanks to the Magnus effect in hovering, vertical take-off and landing modes, the aerodynamic lattice's lifting force is extremely high, which makes it possible to provide several times the aircraft’s lifting capacity.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004115190/11A RU2272748C2 (en) | 2004-05-20 | 2004-05-20 | Handling system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004115190/11A RU2272748C2 (en) | 2004-05-20 | 2004-05-20 | Handling system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004115190A RU2004115190A (en) | 2005-10-27 |
RU2272748C2 true RU2272748C2 (en) | 2006-03-27 |
Family
ID=35864085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004115190/11A RU2272748C2 (en) | 2004-05-20 | 2004-05-20 | Handling system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2272748C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008097135A1 (en) * | 2007-02-07 | 2008-08-14 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu Nauchno-Proizvodstvennaya Firma 'milek' | Autolet |
RU2570741C2 (en) * | 2010-12-22 | 2015-12-10 | Еадс Дойчланд Гмбх | Hybrid rotor |
RU2612337C1 (en) * | 2016-03-02 | 2017-03-07 | Николай Николаевич Иванов | Method cylinder rotation serving as the aircraft wings |
RU2711768C1 (en) * | 2019-04-19 | 2020-01-22 | Борис Михайлович Павлов | Aircraft |
-
2004
- 2004-05-20 RU RU2004115190/11A patent/RU2272748C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008097135A1 (en) * | 2007-02-07 | 2008-08-14 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu Nauchno-Proizvodstvennaya Firma 'milek' | Autolet |
RU2570741C2 (en) * | 2010-12-22 | 2015-12-10 | Еадс Дойчланд Гмбх | Hybrid rotor |
RU2612337C1 (en) * | 2016-03-02 | 2017-03-07 | Николай Николаевич Иванов | Method cylinder rotation serving as the aircraft wings |
RU2711768C1 (en) * | 2019-04-19 | 2020-01-22 | Борис Михайлович Павлов | Aircraft |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004115190A (en) | 2005-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2016338382B2 (en) | Ejector and airfoil configurations | |
US9862486B2 (en) | Vertical takeoff and landing aircraft | |
US9109575B2 (en) | Flying electric generators with clean air rotors | |
CN110254706A (en) | It is a kind of can VTOL aircraft | |
US6575401B1 (en) | Vertical-lift and horizontal flight aircraft | |
WO2006006311A1 (en) | Rapid air quantity generating and wind direction changing device and aircraft having the device mounted on side face of airframe | |
CN110979661B (en) | Multi-element ducted fan for vertical take-off and landing aircraft | |
RU174731U1 (en) | HYBRID SCREEN | |
WO2015133932A2 (en) | Rotary-wing aircraft with vertical liftoff | |
US11407506B2 (en) | Airplane with tandem roto-stabilizers | |
CN210437383U (en) | Aircraft with a flight control device | |
RU2272748C2 (en) | Handling system | |
US9835139B2 (en) | Radiator and duct configuration on an airborne wind turbine for maximum effectiveness | |
CN104139858A (en) | Disc type aircraft | |
RU2212358C1 (en) | Flying vehicle | |
CN104229130B (en) | Pneumatic structure four rotor unmanned aircraft | |
CN110844039A (en) | Electric airship | |
US20060032972A1 (en) | Vertical lift envelope | |
CN112406435A (en) | Driving based on multistage vector ducted fan | |
CN110667837A (en) | Novel vector thrust dislocation double-wing tailstock type vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle | |
EP3901029A1 (en) | Low-energy consumption high-speed flight method and wing ring aircraft using same | |
WO2020053868A1 (en) | An air inhale tunnel conduit jet propulsion apparatus and method for flying craft | |
KR101145960B1 (en) | Vertical take off and landing system of flight object | |
CN217022882U (en) | Electric ducted fan and electric vertical take-off and landing hybrid wing small manned aircraft | |
CN216069510U (en) | Driving based on multistage vector ducted fan |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060521 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20070910 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090521 |