RU2384469C2

RU2384469C2 - Propulsion unit for aircraft

Info

Publication number: RU2384469C2
Application number: RU2007102261/11A
Authority: RU
Inventors: Валентин Иванович Голубев (RU); Валентин Иванович Голубев
Original assignee: Валентин Иванович Голубев
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2010-03-20
Also published as: RU2007102261A

Abstract

FIELD: air transport.

SUBSTANCE: propulsion unit contains two opposed cylinders which pistons are interconnected by rigid rod with transverse axis. Two couples of collars located at the ends of oscillating rods at the axis through the middle of the rigid rod. At opposite ends of oscillating rods flapping wings are fixed. The middle of each oscillating rod comes though the collar. The collar is fixed at aircraft frame so that it can rotate with flapping wings at transverse axis.

EFFECT: reduction of weight and efficiency increase of force transfer from the engine towards wings.

4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к летательным аппаратам тяжелее воздуха с вертикальным взлетом и посадкой. Движитель предназначен для приведения в колебательное движение крыльев летательного аппарата, построенного на основе моноколейного автомобиля (заявка 2005102203 от 31.01.05).The invention relates to aircraft heavier than air with vertical take-off and landing. The mover is designed to drive the wings of an aircraft built on the basis of a mono-gauge vehicle into oscillatory motion (application 2005102203 of 01.31.05).

В летательных аппаратах с машущими крыльями обычно применяется двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с кривошипно-шатунным механизмом (КШМ) (патенты РФ №2043950, 2081033, 2096266, 2266238 и т.д.), в котором колебательные движения поршней двигателя превращаются во вращательное движение коленвала и маховика, а затем снова преобразуются с помощью разных механизмов в колебательные движения крыльев. Во всех случаях получается двойная логическая (и механическая) спираль: вначале колебательные движения поршней превращаются во вращательное движение коленчатого вала, затем вращательное движение коленвала снова превращается в колебательное движение крыльев. Это ведет к нагромождению механизмов одних на другие, что создает дополнительный вес конструкции, а в природе вещей все должно быть просто и надежно. Все летающее в мире имеет минимальный вес, здесь действует принцип естественного отбора, и минимальную плотность материалов. ЛА должен быть предельно легким, в нем не должно быть никаких лишних деталей; как у пчелы. При расчете любого транспортного средства (ТС) на первом месте должен быть КПД ТС. (Голубев В.И. Автомобильные проблемы, Москва, Сайнс пресс, 2006 г.). Причем это правило относится и к автомобилям, и к судам, и к летательным аппаратам, будь то самолет, вертолет или махолет. Для уверенного и устойчивого полета на мотодельтаплане требуется мощность двигателя больше 50 лс, для легких самолетов необходима мощность больше 100 лс. Разработчики махолетов в большинстве случаев все это не учитывают и технических расчетов не проводят, многие рассчитывают летать за счет мышечной силы человека, что недопустимо, т.к. любой порыв ветра ведет к гибели, поэтому все заявки на эти изобретения остаются без внимания грамотных инженеров, а махолеты, которые делали, до сих пор не летают. В указанной книге доказано, что ДВС с КШМ - это слишком плохой двигатель, все транспортные средства с ним имеют недопустимо низкий КПД, а в махолетах его применять просто нельзя ввиду низкой весовой мощности. Большое давление поршня на коленвал и давление поршня на цилиндр требует применения прочных и, значит, тяжелых деталей, вынуждает применять принудительную смазку, что повышает вес двигателя и неразумно усложняет его конструкцию, существенно понижает КПД двигателя. Необходимо избавиться от всякого вращательного движения во всех видах ТС. Колебательные движения элементов двигателя надо передавать на механизмы движения, которые тоже являются колебательными, будь то шаги, махи или гребные движения в воде.In aircraft with flapping wings, an internal combustion engine (ICE) with a crank mechanism (KShM) is usually used (RF patents No. 2043950, 2081033, 2096266, 2266238, etc.), in which the oscillatory movements of the engine pistons turn into rotational motion crankshaft and flywheel, and then again converted using different mechanisms into oscillatory movements of the wings. In all cases, a double logical (and mechanical) spiral is obtained: first, the oscillatory movements of the pistons turn into rotational motion of the crankshaft, then the rotational motion of the crankshaft again turns into the oscillatory motion of the wings. This leads to a heap of mechanisms of one on the other, which creates additional weight of the structure, and in the nature of things everything should be simple and reliable. Everything flying in the world has a minimum weight, the principle of natural selection, and the minimum density of materials apply here. The aircraft should be extremely light, it should not have any extra details; like a bee. When calculating any vehicle (TS) in the first place should be the efficiency of the vehicle. (Golubev V.I. Automotive Problems, Moscow, Sainz Press, 2006). Moreover, this rule applies to cars, and to ships, and to aircraft, whether it be an airplane, a helicopter or a small plane. For a confident and stable flight on a motor hang glider, engine power is required to exceed 50 hp; for light aircraft, power is required to exceed 100 hp. In most cases, developers of makholeta do not take all this into account and do not carry out technical calculations, many expect to fly at the expense of human muscle strength, which is unacceptable, because any gust of wind leads to death, therefore, all applications for these inventions are ignored by competent engineers, and the planes that did, still do not fly. In the indicated book, it was proved that ICE with a KShM is too bad an engine, all vehicles with it have an unacceptably low efficiency, and it can’t be simply used in a flywheel due to its low weight. The high pressure of the piston on the crankshaft and the pressure of the piston on the cylinder requires the use of strong and, therefore, heavy parts, forces the use of forced lubrication, which increases the weight of the engine and unreasonably complicates its design, significantly reduces engine efficiency. It is necessary to get rid of all rotational motion in all types of vehicles. Oscillatory movements of engine elements must be transmitted to movement mechanisms, which are also oscillatory, whether it be steps, swings or rowing movements in water.

По земле шагаем, по воздуху машем, по воде гребем лопастями или ластами, или плавниками. Все живое в природе построено на этих принципах, и только низкий уровень науки прошлых веков привел к созданию в ТС вращательных движений, которые, как теперь выяснилось, оказались энергетически невыгодными. Во всех случаях колебательных механизмов движения, КПД преобразования химической энергии топлива в механическую энергию оказывается в несколько раз выше по сравнению со стандартными устройствами ДВС, со сложными системами приведения их в действие с помощью систем смазки, охлаждения и прочих вспомогательных устройств, необходимых для работы ДВС.We walk on the ground, wave in the air, rowing in the water with blades or fins, or fins. All living things in nature are built on these principles, and only the low level of science of past centuries led to the creation of rotational movements in the TS, which, as it turned out now, turned out to be energetically disadvantageous. In all cases of oscillatory mechanisms of motion, the efficiency of converting the chemical energy of fuel into mechanical energy is several times higher compared to standard ICE devices, with complex systems for driving them using lubrication, cooling and other auxiliary devices necessary for the operation of ICE.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы усилия поршней передать непосредственно на крылья, минуя всякие вспомогательные механизмы типа коленвала, кривошипа и прочих тяговых стержней и тросов, как это делается в указанных выше патентах. Привод надо делать так же, как у шмеля: мышцы действуют прямо на крыло, одна тянет вверх, другая вниз, причем очень быстро, по нашим измерениям с частотой 400 Гц. У большого шмеля весом 0,77 г частота колебаний крыльев равна 200 Гц.The purpose of the present invention is to transfer the efforts of the pistons directly to the wings, bypassing all sorts of auxiliary mechanisms such as the crankshaft, crank and other traction rods and cables, as is done in the above patents. The drive must be done in the same way as a bumblebee: the muscles act directly on the wing, one pulls up, the other down, and very quickly, according to our measurements, with a frequency of 400 Hz. In a large bumblebee weighing 0.77 g, the wing frequency is 200 Hz.

Поставленная цель достигается тем, что поршни ДВС действуют непосредственно на маховые стержни крыльев, которые дают подъемную силу за счет отбрасывания вниз массы воздуха, которую они захватывают. Связанные между собой жесткой штангой два оппозитно расположенных поршня не создают боковых давлений на цилиндры, ввиду чего нет необходимости применять принудительную смазку поршней, трущихся о цилиндры.This goal is achieved by the fact that the pistons of the internal combustion engine act directly on the wing rods of the wings, which give lift by dropping down the mass of air that they capture. The two opposed pistons connected by a rigid rod do not create lateral pressures on the cylinders, so there is no need to use forced lubrication of the pistons rubbing against the cylinders.

Известны двигатели внутреннего сгорания с оппозитно расположенными поршнями (С.С.Баландин, Бесшатунные поршневые двигатели внутреннего сгорания, М.: Маш., 1972 г.), где колебательные движения поршней превращаются во вращательное движение с помощью гипоциклоидного механизма, без применения кривошипа. Однако превосходство этого варианта оказалось незначительным, а технологии его изготовления сложными, отличающимися от принятых, поэтому никто его в серийное производство внедрять не стал. Вместо того чтобы колебательные движения использовать для движения ТС, все усилия были направлены на получение вращательного движения, - очередная ошибка изобретателей. Наша задача состоит в том, чтобы колебательные движения поршней превратить непосредственно в силу, движущую транспортное средство. Только в случае исключения всех вспомогательных устройств двигателя, суммарный КПД будет заметно большей величины, по сравнению с тем, что достигнуто в существующих современных ТС. И вес двигателя получается при этом меньше.Internal combustion engines with opposed pistons are known (S.S. Balandin, Rodless piston internal combustion engines, M .: Mash., 1972), where the oscillatory movements of the pistons are converted into rotational motion using a hypocycloid mechanism, without the use of a crank. However, the superiority of this option turned out to be insignificant, and the technologies for its manufacture were complex, different from those adopted, so no one began to introduce it into mass production. Instead of using vibrational motions for vehicle motion, all efforts were directed to obtaining rotational motion, is another mistake of the inventors. Our task is to turn the oscillatory movements of the pistons directly into the force moving the vehicle. Only in the case of the exclusion of all auxiliary devices of the engine, the total efficiency will be noticeably greater compared to what is achieved in existing modern vehicles. And the engine weight is less.

Чтобы получить большую частоту колебаний крыла, необходим мощный двигатель прямого действия поршня на крыло с минимальными переходными устройствами. Такой двигатель предлагается в данном случае.In order to obtain a high wing oscillation frequency, a powerful direct-acting piston engine on the wing is required with minimal transitional devices. Such an engine is proposed in this case.

На фиг.1 показан вид спереди, где имеют место следующие обозначения:Figure 1 shows a front view where the following symbols are used:

1-1-я камера сгорания, 2 - 2-я камера сгорания, 3 - 3-я камера сгорания, 4 - 4-я камера сгорания, 5 - 1-й цилиндр, 6 - 2-й цилиндр, 7 - стержень, соединяющий поршни, 8 - поршень 1-го цилиндра, 9 - поршень 2-го цилиндра, 10 - маховой стержень правого крыла, 11 - маховой стержень левого крыла, 12 - поворотная втулка махового стержня правого крыла, 13 - поворотная втулка махового стержня левого крыла, 14 - поперечная ось махового стержня правого крыла, закрепленная на корпусе ЛА, 15 - поперечная ось махового стержня левого крыла, 16 - клапан впускной 1-й камеры сгорания, 17 - клапан выпускной 1-й камеры сгорания, 18 - клапан впускной 4-й камеры сгорания, 19 - клапан выпускной 4-й камеры сгорания, 18 - клапан впускной 3-й камеры сгорания, 19' - клапан выпускной 3-й камеры сгорания, 20 - свеча зажигания II-й камеры сгорания - 3, 21 - свеча зажигания III-й камеры сгорания - 3, 22 - выходная часть стержня на линейный стартер-генератор запуска двигателя и заряда аккумулятора, (выполняющего роль маховика для выравнивания колебаний стандартного двигателя), 23 - поворотная втулка с масляной смазкой, фиг.2 - поворотная втулка с роликами, фиг.5, 24 - поперечная ось в жестком стержне, 25 - втулка левого машущего стержня.1-1th combustion chamber, 2 - 2nd combustion chamber, 3 - 3rd combustion chamber, 4 - 4th combustion chamber, 5 - 1st cylinder, 6 - 2nd cylinder, 7 - rod, connecting the pistons, 8 - the piston of the 1st cylinder, 9 - the piston of the 2nd cylinder, 10 - the flywheel rod of the right wing, 11 - the flywheel rod of the left wing, 12 - the rotary sleeve of the flywheel rod of the right wing, 13 - the rotary sleeve of the flywheel rod of the left wing 14 - the transverse axis of the flywheel of the right wing mounted on the aircraft, 15 - the transverse axis of the flywheel of the left wing, 16 - the valve of the inlet of the 1st combustion chamber, 17 - the valve starting 1st combustion chamber, 18 - valve of the inlet 4th combustion chamber, 19 - valve of the exhaust 4th combustion chamber, 18 - valve of the inlet 3rd combustion chamber, 19 '- valve of the exhaust 3rd combustion chamber, 20 - spark plug of the II combustion chamber - 3, 21 - spark plug of the III combustion chamber - 3, 22 - the output of the rod to the linear starter-generator for starting the engine and battery charge (acting as a flywheel to equalize the vibrations of a standard engine), 23 - rotary sleeve with oil lubrication, figure 2 - rotary sleeve with rollers, figure 5, 24 - transverse axis in a rigid rod, 25 - sleeve left swinging rod.

На фиг.2 показан вид сверху на расположение клапанов и машущих стержней в средней части конструкции, на фиг.3 дан разрез электромагнитного привода клапанов, на фиг.4 показан механизм вращения крыльев, здесь 28-1 - верхнее положение крыла, гофрированного по пчелиному варианту, 28-2 - нижнее положение крыла, на фиг.5 показан механизм вращения крыла на маховом стержне за счет продольного движения махового стержня 10 и вращения крыла, направляемого винтом 30 вдоль канавки 31 на этом стержне. Размах движения а) махового стержня 10 во втулке крыла определяется изменением угла наклона махового стержня и его скольжения в поворотной втулке 12 при движении жесткого стержня 7.Figure 2 shows a top view of the location of the valves and flapping rods in the middle part of the structure, figure 3 shows a section of the electromagnetic valve actuator, figure 4 shows the mechanism of rotation of the wings, here 28-1 is the upper position of the wing, corrugated according to the bee version , 28-2 - the lower position of the wing, figure 5 shows the mechanism of rotation of the wing on the flywheel due to the longitudinal movement of the flywheel rod 10 and the rotation of the wing guided by the screw 30 along the groove 31 on this rod. The range of motion a) of the flywheel rod 10 in the wing sleeve is determined by the change in the angle of inclination of the flywheel rod and its sliding in the rotary sleeve 12 during the movement of the rigid rod 7.

Движитель состоит из двигателя внутреннего сгорания, состоящего из двух оппозитно расположенных цилиндров 5 и 6 и двух поршней 8 и 9, соединенных стержнем 7. В середине этого стержня проходит ось 24, на которой через втулки закреплены машущие стержни 10 и 11, проходящие через поворотные втулки 12 и 13, закрепленные на корпусе летательного аппарата. На концах машущих стержней закреплены крылья 26 и 28, которые удерживаются на стержне винтом 30, проходящим по канавке 31. Профиль канавки обеспечивает вращение крыла в виде восьмерки. Такое вращение можно получить также с помощью рейки, прикрепленной одним концом к корпусу аппарата, а другим концом к краю крыла.The mover consists of an internal combustion engine, consisting of two opposed cylinders 5 and 6 and two pistons 8 and 9 connected by a rod 7. In the middle of this rod there is an axis 24, on which swinging rods 10 and 11 are passed through the bushings, passing through the rotary bushings 12 and 13, mounted on the body of the aircraft. At the ends of the flapping rods, wings 26 and 28 are fixed, which are held on the rod by a screw 30 passing through the groove 31. The profile of the groove allows the wing to rotate in the form of a figure eight. Such rotation can also be obtained using a rail attached at one end to the body of the apparatus, and the other end to the edge of the wing.

Нижний конец жесткого стержня 22 связан с ротором линейного стартера. Клапана 18' 19' повернуты относительно клапанов 18 и 19 на 90°, чтобы не мешать движению маховых стержней 10,11, фиг.2. На фиг.3 показано сечение электромагнитного привода клапанов. Электромагнит имеет две обмотки для закрытия и для открывания клапана. Двигатель двухстороннего действия, так что четыре такта осуществляются в двух цилиндрах.The lower end of the rigid rod 22 is connected to the rotor of the linear starter. Valves 18 '19' are rotated relative to valves 18 and 19 by 90 ° so as not to interfere with the movement of the flywheel rods 10.11, Fig.2. Figure 3 shows a cross section of the electromagnetic valve actuator. The electromagnet has two windings for closing and for opening the valve. The engine is double acting, so four cycles are carried out in two cylinders.

Работа колебательного двигателя осуществляется следующим образом.The operation of the oscillatory motor is as follows.

Запуск двигателя осуществляется стартером через рейку 22, который продвигает поршни до момента, когда в одной из камер сгорания, например 2-й, произойдет сжатие горючей смеси и ее зажигание свечой 20. Давление сгоревшей смеси продвигает поршни 8 и 9 вверх и одновременно через стержень 7 поворачивает маховые стержни 10, 11, на которых закреплены крылья. Поворот осуществляется во втулках 14, 15, причем маховые стержни скользят во втулках 12, 13 при повороте маховых стержней 10, 11. Между маховыми стержнями и втулками должна быть хорошая смазка, так как усилия между ними большие, хотя они на порядок меньше давления поршня на коленвал в обычном ДВС. Вместо хорошей смазки можно применить роликовый линейный подшипник, фиг.4 и 5. Наполнение нижних цилиндров 2 и 4 осуществляется бедной смесью, т.к. подъем крыльев осуществлять легче, чем их опускание, когда ЛА опирается на воздушную подушку под крыльями. Обычное давление поршня на цилиндр в данном варианте двигателя отсутствует, так что смазка цилиндра и маслосъемные кольца отсутствуют, применяются только компрессионные кольца. Ввиду отсутствия КШМ и других вспомогательных механизмов стандартного ДВС, КПД данного двигателя приближается к термодинамическому КПД, т.е. примерно в два раза выше КПД автомобильных двигателей η_а. Это значит, что удельная весовая мощность его в два раза выше и махолет с таким движителем способен подниматься вверх при соответствующей низкой плотности материалов, из которых он должен быть изготовлен. Плотность материалов, из которых сделаны пчелы и шмели, колеблется в пределах 0,75-1,2 г/см³. Чтобы махолет мог летать, необходимо среднюю плотность материалов довести до величины 1,0-2 г/см³, т.е. в случае применения некоторых железных деталей, другие детали делать из материалов с плотностью меньше 1,0 г/см³. Если цилиндры 5 и 6 стальные, кольца поршней стальные, то остальные детали: поршни, маховые стержни, радиаторы, крылья, корпус ЛА, клапана и даже свечи должны изготовляться из легких материалов. Удельная энергетическая мощность бензина в 2-3 раза выше, чем удельная мощность биологических источников энергии, типа овса, пшена и т.п. Это дает возможность летать даже на таких примитивных устройствах как вертолет, где очень много сверхтяжелых материалов, и КПД движителя которого очень низкий, а КПД вертолета не превышает 3-х процентов.The engine is started by the starter through the rail 22, which advances the pistons to the moment when in one of the combustion chambers, for example the 2nd, the compression of the combustible mixture and its ignition by the candle 20 will take place. The pressure of the burnt mixture moves the pistons 8 and 9 up and simultaneously through the rod 7 turns the flywheel rods 10, 11, on which the wings are fixed. The rotation is carried out in the bushings 14, 15, and the flywheel rods slide in the bushings 12, 13 when the flywheel rods 10, 11 are rotated. There should be good lubrication between the flywheel rods and the bushings, since the forces between them are large, although they are an order of magnitude lower than the piston pressure by crankshaft in a conventional ICE. Instead of good lubrication, a linear roller bearing can be used, FIGS. 4 and 5. The lower cylinders 2 and 4 are filled with a lean mixture, because raising the wings is easier than lowering them when the aircraft rests on an air cushion under the wings. There is no usual piston pressure on the cylinder in this engine variant, so there is no cylinder lubrication and oil scraper rings, only compression rings are used. Due to the absence of a crankshaft and other auxiliary mechanisms of a standard internal combustion engine, the efficiency of this engine approaches the thermodynamic efficiency, i.e. approximately two times higher than the efficiency of automobile engines η _a . This means that its specific gravity is twice as high, and a man-flying vehicle with such a propulsion device is capable of rising upward with a corresponding low density of materials from which it should be made. The density of the materials from which bees and bumblebees are made ranges from 0.75-1.2 g / cm ³ . In order for the makholet to fly, it is necessary to bring the average density of materials to 1.0-2 g / cm ³ , i.e. if some iron parts are used, other parts should be made of materials with a density of less than 1.0 g / cm ³ . If cylinders 5 and 6 are steel, piston rings are steel, then the remaining parts: pistons, fly rods, radiators, wings, aircraft body, valves and even candles should be made of light materials. The specific energy power of gasoline is 2-3 times higher than the specific power of biological energy sources, such as oats, millet, etc. This makes it possible to fly even on such primitive devices as a helicopter, where there are a lot of superheavy materials, and the propulsion efficiency of which is very low, and the helicopter's efficiency does not exceed 3 percent.

Известно, что удельная мощность привода у насекомых 120 вт/кг, у самолетов и вертолетов на порядок ниже, поэтому расход энергии очень большой. Подъемная сила у самолетов, так же как у больших птиц, создается выпуклостью крыла и большой скоростью движения его в воздушной среде. В махолете подъемная сила создается только нелинейностью сопротивления воздуха при движении крыла вверх и вниз. Если подъемная сила у самолета создается выпуклостью крыла и скоростью его, создаваемой вращением винта и его тягой, то у малых птиц и у насекомых сила тяги создается вращением крыла в виде восьмерки, это вращение создает горизонтальную тягу. Но чтобы развивать скорость и подъемную силу только за счет этого, насекомые должны иметь малый вес и, соответственно, малую плотность материалов собственного тела, и большую удельную мощность движителя. Крылья насекомых и малых птиц имеют малый вес, и прочность их конструкции создана только за счет очень рационального гофрирования и ребрения. Момент инерции этих крыльев ничтожно мал, поэтому они позволяют колебать себя с очень большими частотами, у комара около 15 кГц.It is known that the specific drive power for insects is 120 W / kg, for planes and helicopters is an order of magnitude lower, therefore, energy consumption is very large. The lifting force in airplanes, as well as in large birds, is created by the bulge of the wing and its high speed of movement in the air. In the mahogany, the lifting force is created only by the nonlinearity of air resistance when the wing moves up and down. If the lifting force of an airplane is created by the convexity of the wing and its speed created by the rotation of the screw and its thrust, then in small birds and in insects the thrust is created by rotating the wing in the form of a figure eight, this rotation creates horizontal thrust. But in order to develop speed and lift only due to this, insects must have a low weight and, accordingly, a low density of materials of their own body, and a large specific power of the propulsion device. The wings of insects and small birds are lightweight, and the strength of their design is created only due to very rational corrugation and ribbing. The moment of inertia of these wings is negligible, so they allow you to oscillate yourself with very high frequencies, the mosquito has about 15 kHz.

Наличие створок в крыльях, как предлагают многие изобретатели, например, №2007337, повышает подъемную силу ЛА, но надежность их вызывает сомнение и может быть проверена лишь путем экспериментальных испытаний и длительной эксплуатации. А так как ни один махолет не получил практического развития, то этот вопрос является нерешенным. Поэтому остается только осуществлять движение крыльев так, как это делают пчелы и шмели, т.е. вращать их, описывая восьмерку: при движении крыла вверх поднята передняя кромка крыла, при движении вниз передняя кромка опущена. Можно сказать, что крыло зачерпывает воздух при движении вверх и отбрасывает его вниз и назад при движении крыла вниз. Это движение описано как восьмерка в ряде научных работ, например, Никулин М.А., "Двумерная аэродинамическая схема машущего полета", автореферат, Москва, МГУ, 1984 г.The presence of wings in the wings, as many inventors propose, for example, No. 2007337, increases the lift force of the aircraft, but their reliability is doubtful and can only be verified by experimental testing and long-term operation. And since not a single makholet has received practical development, this question is unresolved. Therefore, it remains only to carry out the movement of the wings as bees and bumblebees do, i.e. rotate them, describing the figure of eight: when the wing moves up, the leading edge of the wing is raised, when moving down the front edge is lowered. We can say that the wing scoops up air when moving up and throws it down and back when the wing moves down. This movement is described as a figure of eight in a number of scientific works, for example, Nikulin MA, "Two-dimensional aerodynamic scheme of a flapping flight", abstract, Moscow, Moscow State University, 1984

Для поворота ЛА в полете от штурвала пилота, необходимо раздельное управление вращением правого и левого крыла.To rotate the aircraft in flight from the helm of the pilot, it is necessary to separately control the rotation of the right and left wing.

Механизм привода клапанов должен быть электромагнитным, так как механический привод слишком тяжелый. На фиг.3 показан разрез реверсивного электромагнитного механизма для управления стандартным цилиндрическим клапаном. Электромагнит содержит две обмотки 3 и 8, для открывания и закрывания клапана. При пуске дается мощный импульс, после срабатывания на удержание дается малый ток. Положение клапана фиксируется шариком во втулке 6; для смягчения удара магнита 5 по корпусу 2 применены плоские бронзовые пружины 7. Настройка клапана на плотное закрывание осуществляется трапецией 4 с регулировочным винтом после прогрева двигателя.The valve drive mechanism must be electromagnetic, as the mechanical drive is too heavy. Figure 3 shows a section of a reversible electromagnetic mechanism for controlling a standard cylindrical valve. The electromagnet contains two windings 3 and 8, for opening and closing the valve. When starting, a powerful impulse is given, after operation, a small current is given to hold. The position of the valve is fixed by a ball in the sleeve 6; To mitigate the impact of magnet 5 on the casing 2, flat bronze springs were used 7. The valve is set to close tightly by means of the trapezoid 4 with the adjusting screw after the engine has warmed up.

По предварительным расчетам при индикаторной мощности 100 кВт и собственном весе ЛА 200 кг частота колебаний крыльев будет 3000 в минуту с возможностью доведения ее в процессе доработки ЛА до 6000 в минуту, или 100 Гц. Но, как показывают наши эксперименты, уже при частоте колебаний крыльев 40 Гц, не выдерживает ни одно клееное крыло, нужны литые крылья и особые материалы, и оптимальный профиль вдоль крыла в соответствии с теорией прочности материалов при боковой нагрузке. А также выбор оптимального гофрирования и ребер жесткости.According to preliminary calculations, with an indicator power of 100 kW and a dead weight of 200 kg, the wing oscillation frequency will be 3,000 per minute with the possibility of bringing it up to 6,000 per minute, or 100 Hz, in the process of finalizing the aircraft. But, as our experiments show, even at a wing oscillation frequency of 40 Hz, not a single glued wing can withstand it, cast wings and special materials are needed, and an optimal profile along the wing in accordance with the theory of material strength under lateral load. As well as the choice of optimal corrugation and stiffeners.

Claims

1. A propulsion device for an aircraft, comprising two opposed cylinders, the pistons of which are interconnected by a rigid rod with a transverse axis in the middle part, characterized in that on this axis passing through the middle of the rigid rod are fixed two pairs of bushings located at the ends movable oscillating rods, at the opposite ends of which are flapping wings, and the middle of each movable rod passes through a sleeve fixed to the aircraft body for rotation th bushings with flapping wings on the transverse axis.

2. The propulsion device according to claim 1, characterized in that the wing hub is connected to the end of the flywheel using a screw, the end of which passes through a groove that creates rotational vibrations of the wing, necessary to create horizontal thrust.

3. The mover according to claim 1, characterized in that the lower end of the rigid rod is connected to the rotor of the engine starter, which, after starting, switches to generator mode to recharge the battery, and when the engine stops unexpectedly, it automatically switches to starter mode.

4. The mover according to claim 1, characterized in that the mover valve actuator comprises a reversing electromagnet with two windings for closing and opening the valves.