RU2527602C1

RU2527602C1 - Control over helicopter and stabilisation of reactionary torque without anti-torque rotor

Info

Publication number: RU2527602C1
Application number: RU2013106031/11A
Authority: RU
Inventors: Андрей Михайлович Матико
Original assignee: Андрей Михайлович Матико
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2014-09-10
Also published as: RU2013106031A

Abstract

FIELD: aircraft engineering.

SUBSTANCE: proposed method consists in application of exhaust jet of gas turbine engines. Said jet is directed to tail boom and amplified in compliance with Bernoulli effect thanks to air intake openings made at boom base. Then, at flowing through tail boom said gas flow is directed towards all-moving keel arranged at boom end.

EFFECT: higher reliability of control over helicopter.

2 dwg

Description

Изобретение относится к вертолетной технике, а именно к способу управления вертолета, не используя хвостовой винт.The invention relates to helicopter technology, and in particular to a method for controlling a helicopter without using a tail rotor.

Известен способ управления вертолета и стабилизации реактивного момента с помощью хвостового винта (Кн У. Джонсон «Теория вертолета»), основное назначение которого состоит в том, что он гасит реактивный момент, который стремится развернуть вертолет в сторону, противоположную вращению несущего винта. Вторая функция хвостового винта - путевое управление вертолетом, это достигается путем изменения установочных углов лопастей хвостового винта. Подобное решение требует использования большого числа подвижных деталей, что приводит к усложнению конструкции, увеличению цены и снижению надежности.A known method of controlling a helicopter and stabilizing the reactive moment using a tail rotor (Kn W. Johnson "Theory of a Helicopter"), the main purpose of which is that it extinguishes the reactive moment, which tends to deploy the helicopter in the direction opposite to the rotation of the rotor. The second function of the tail rotor is the directional control of the helicopter, this is achieved by changing the installation angles of the tail rotor blades. Such a solution requires the use of a large number of moving parts, which leads to a complication of the design, an increase in price and a decrease in reliability.

Наиболее близким аналогом является система без хвостового винта «NOTAR» (патент US №4948068), состоит из вентилятора, установленного в хвостовой части фюзеляжа, и системы воздушных сопел на хвостовой балке. Сопла в корневой части балки воздействуют на пограничный слой, вследствие чего возникает эффект Коанды - поток воздуха от несущего винта изменяет свое направление, отклоняясь в сторону. Этим компенсируется реактивный момент. В конце балки установлено управляемое реактивное воздушное сопло, применяемое для непосредственного управления по рысканью. Недостатком данного способа является наличие вентилятора в хвостовой части фюзеляжа.The closest analogue is the system without tail rotor “NOTAR” (US patent No. 4948068), consists of a fan installed in the rear of the fuselage, and a system of air nozzles on the tail boom. Nozzles in the root of the beam act on the boundary layer, as a result of which the Coanda effect occurs - the air flow from the rotor changes its direction, deviating to the side. This compensates for the reactive moment. At the end of the beam, a controlled jet air nozzle is installed, used for direct yaw control. The disadvantage of this method is the presence of a fan in the rear of the fuselage.

Целью изобретения является упрощение, удешевление и повышение надежности конструкции вертолета. На фиг.1 и фиг.2 показано, что вместо хвостового винта используют струю выхлопных газов двигателей, поступающую в хвостовую балку (1) через общее сопло (3), расположенное в основании хвостовой балки вертолета. Также на самой балке у основания имеются отверстия-воздухозаборники (2), что позволяет использовать такое физическое явление как эффект Бернулли для увеличения потока газов. То есть поток выхлопных газов поступает из сопла с меньшим диаметром в хвостовую балку с большим поперечным сечением, проходя мимо отверстий, поток увлекает за собой газ из окружающей среды. Далее через хвостовую балку выхлопные газы (5) попадают на цельноповоротный киль (4), расположенный в конце хвостовой балки, поворотами которого можно управлять вращением вертолета и гасить реактивный момент.The aim of the invention is to simplify, reduce the cost and increase the reliability of the design of the helicopter. Figure 1 and figure 2 shows that instead of the tail rotor use a stream of exhaust gases from the engines entering the tail boom (1) through a common nozzle (3) located at the base of the tail boom of the helicopter. Also on the beam itself at the base there are air inlets (2), which allows the use of a physical phenomenon such as the Bernoulli effect to increase the gas flow. That is, the exhaust gas stream flows from a nozzle with a smaller diameter into the tail boom with a large cross-section, passing by the holes, the flow carries gas from the environment. Then, through the tail boom, the exhaust gases (5) fall on the all-turning keel (4), located at the end of the tail boom, whose rotations can control the rotation of the helicopter and extinguish the reactive moment.

Описание чертежей:Description of drawings:

Фиг.1 - общий вид хвостовой балки.Figure 1 - General view of the tail boom.

Фиг.2 - хвостовая балка в продольном разрезе.Figure 2 - tail beam in longitudinal section.

Подобное техническое решение позволяет исключить технически сложный хвостовой винт и редуктор этого винта, что дает более надежный способ управления вертолетом.Such a technical solution eliminates the technically complex tail rotor and gear of this propeller, which provides a more reliable way to control the helicopter.

При осуществлении изобретения необходимо учитывать температуру струи выхлопных газов. Следует использовать термостойкие материалы в конструкции хвостовой балки и для цельноповоротного киля, так как использование воздухозаборников неполностью решают проблему высокой температуры.When implementing the invention, it is necessary to take into account the temperature of the exhaust stream. Heat-resistant materials should be used in the construction of the tail boom and for the all-turning keel, since the use of air intakes does not completely solve the problem of high temperature.

Claims

A method of controlling a helicopter and stabilizing a reactive moment without a tail rotor, characterized in that, in order to achieve the effect, an exhaust jet of gas turbine engines passing through the tail boom of the helicopter is used, the jet is amplified by holes located at the base of the tail boom (Bernoulli effect), and is directed to a fully rotatable keel mounted at the end of the beam.