RU2532448C1 - Method of control, stabilisation and development of extra lift of airship - Google Patents

Method of control, stabilisation and development of extra lift of airship Download PDF

Info

Publication number
RU2532448C1
RU2532448C1 RU2013115878/11A RU2013115878A RU2532448C1 RU 2532448 C1 RU2532448 C1 RU 2532448C1 RU 2013115878/11 A RU2013115878/11 A RU 2013115878/11A RU 2013115878 A RU2013115878 A RU 2013115878A RU 2532448 C1 RU2532448 C1 RU 2532448C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
airship
control
flight
gyroscrew
gyro rotor
Prior art date
Application number
RU2013115878/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013115878A (en
Inventor
Виктор Николаевич Голубятников
Владимир Александрович Ворогушин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики" filed Critical Открытое акционерное общество "Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики"
Priority to RU2013115878/11A priority Critical patent/RU2532448C1/en
Publication of RU2013115878A publication Critical patent/RU2013115878A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2532448C1 publication Critical patent/RU2532448C1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to aerostatics. Control over airship including airframe, tail unit, nacelle with payload and onboard systems and differs in that airship required stability and controllability at takeoff, flight and landing result from application of gyro rotor with controlled vector of the full aerodynamic force. Gyro rotor (1) can incline relative to lengthwise and crosswise directions with separate sustainer power plants that perform their traction functions irrespective gyro rotor.
EFFECT: simplified control.
1 dwg

Description

Изобретение относится к авиации, в частности к воздухоплаванию, а именно к способу управления, стабилизации и создания дополнительной подъемной силы дирижабля.The invention relates to aviation, in particular to aeronautics, and in particular to a method for controlling, stabilizing and creating additional lift of the airship.

Дирижабль входит в класс свободных управляемых аэростатических летательных аппаратов, имеющих корпус, полужесткой или жесткой конструкции. Он снабжен силовой установкой, где в качестве движителей, создающих горизонтальную тягу, могут быть использованы различные типы источников мощности (например, поршневые двигатели (ПД), газотурбинные двигатели (ГТД), электродвигатели (ЭД). Подъемная сила дирижабля может создаваться с применением аэростатической подъемной силы легкого газа (например, гелия), находящегося в его корпусе, подъемной силы нагретого воздуха, заключенного в корпусе наряду с легким газом в специальные термополости внутри корпуса аппарата, аэродинамической подъемной силы, возникающей на несущих поверхностях, а также с помощью тяги воздушных или несущих винтов. Аппарат может иметь аэродинамические поверхности управления. Управление полетом осуществляется с помощью изменения положения рулевых поверхностей, изменения величины и направления тяги воздушных или несущих винтов силовой установки, а также изменением температуры нагретого воздуха внутри аппарата. Используя все четыре перечисленные способа получения подъемной силы в различных комбинациях можно сформировать любую траекторию полета в горизонтальной и вертикальной плоскостях.The airship is part of the class of free controlled aerostatic aircraft with a hull, semi-rigid or rigid structure. It is equipped with a power plant, where various types of power sources (for example, piston engines (TD), gas turbine engines (GTE), electric motors (ED)) can be used as propulsors creating horizontal traction. The lifting force of the airship can be created using aerostatic lifting forces of a light gas (for example, helium) located in its body, the lifting force of heated air enclosed in the body along with light gas in special thermal cavities inside the device’s body, aerodynamic lifting the force arising on the bearing surfaces, as well as using the traction of propellers or rotors. The device can have aerodynamic control surfaces. Flight control is carried out by changing the position of the steering surfaces, changing the magnitude and direction of traction of propellers or rotors of the power plant, as well as changing temperature of heated air inside the device Using all four of the above methods of obtaining lifting force in various combinations, you can form any flight path in g rizontalnoy and vertical planes.

Известны способы управления, стабилизации и создания дополнительной подъемной силы дирижабля (Ю.С. Бойко «Воздухоплавание в изобретениях». Москва. Транспорт. 1999 г. Патент ФРГ 1977 г. №26404333. Кл. В64В. Стр.232. Рис.211. Стр.234), в котором для обеспечения эффективного бокового и вертикального управления летательным аппаратом использованы вертолетные движители. Дирижабль снабжен силовыми балками, на концах которых закреплены вертолетные модули с несущими винтами. Каждый модуль может отклоняться вверх на 30° и вниз на 60°, в результате чего обеспечивается необходимая управляемость дирижабля и возможность осуществления полета в широком диапазоне массовых нагрузок.Known methods for controlling, stabilizing and creating additional lifting force of the airship (Yu.S. Boyko "Ballooning in inventions." Moscow. Transport. 1999, 1977 Patent of the Federal Republic of Germany 1977 No. 26404333. Cl. B64V. Page 232. Fig. 211. Page 234), in which helicopter propellers are used to ensure effective lateral and vertical control of the aircraft. The airship is equipped with power beams, at the ends of which helicopter modules with rotors are fixed. Each module can deviate upward by 30 ° and downward by 60 °, which ensures the necessary controllability of the airship and the possibility of flying in a wide range of mass loads.

Недостатком этого способа управления, стабилизации и создания дополнительной подъемной силы является повышенная техническая сложность, обусловленная, во-первых: необходимостью подведения мощности от двигателя к несущему винту через тяжелый, дорогой редуктор и массивный вал несущего винта; во-вторых: наличием автомата перекоса с системой тяг, поводков и шарниров втулки несущего винта; в-третьих: необходимостью поворота всей массы вертолетного модуля на углы больше рабочего диапазона управления автомата перекоса.The disadvantage of this method of control, stabilization and the creation of additional lifting force is the increased technical complexity, due, firstly: the need to bring power from the engine to the rotor through a heavy, expensive gearbox and massive rotor shaft; secondly: the presence of a swashplate with a system of rods, leashes and hinges of the rotor hub; thirdly: the need to rotate the entire mass of the helicopter module at angles greater than the operating range of the swashplate control.

В качестве прототипа выбран способ управления, стабилизации и создания дополнительной подъемной силы дирижабля (Ю.С. Бойко «Воздухоплавание в изобретениях». Москва. Транспорт. 1999 г. Патент США 1986 г. №4591112. Кл. 244-26. Стр.281. Рис.261), в котором вертолетные модули, установленные парами по обе стороны от центра тяжести дирижабля, имеют хвостовые балки с винтами. У прототипа передняя пара вертолетных модулей оснащена хвостовыми винтами, которые создают дополнительные моменты по рысканию (как в обычном вертолете), а задняя пара вертолетных модулей оснащена хвостовыми балками с толкающими винтами, которые создают дополнительную маршевую тягу. Отдельных маршевых двигателей с тянущими или толкающими винтами на дирижабле не предусмотрено. Несущие винты управляются изменением циклического и общего шага, что обеспечивает создание ими не только горизонтальной и вертикальной тяг, но и поперечной. Дирижабль становится чрезвычайно маневренным - он может совершать полет вперед, вбок, назад, вниз.As a prototype, the method of control, stabilization and creation of additional lift of the airship was selected (Yu.S. Boyko "Ballooning in inventions". Moscow. Transport. 1999. US Patent 1986 No. 4591112. Cl. 244-26. Pages 281 Fig. 261), in which helicopter modules mounted in pairs on either side of the center of gravity of the airship have tail beams with screws. In the prototype, the front pair of helicopter modules is equipped with tail rotors, which create additional yaw moments (as in a conventional helicopter), and the rear pair of helicopter modules is equipped with tail beams with pushing screws, which create additional marching thrust. Separate marching engines with pulling or pushing screws on the airship is not provided. The rotors are controlled by changing the cyclic and overall pitch, which ensures that they create not only horizontal and vertical rods, but also transverse. The airship becomes extremely maneuverable - it can fly forward, sideways, back, down.

Прототип имеет ряд недостатков, основными из которых являются техническая сложность создания тяги, управляющих и стабилизационных сил, обусловленная:The prototype has several disadvantages, the main of which are the technical complexity of creating traction, control and stabilization forces, due to:

- необходимостью подведения мощности от двигателя к несущему винту через тяжелый редуктор и массивный вал несущего винта;- the need to supply power from the engine to the rotor through a heavy gearbox and a massive rotor shaft;

- необходимостью организации управляющих сил от автомата перекоса с системой тяг, поводков и шарниров втулки несущего винта;- the need for the organization of control forces from the swashplate with a system of rods, leads and hinges of the rotor hub;

- необходимостью поворота всей массы вертолетного модуля на углы больше рабочего диапазона управления автомата перекоса с неизбежным запаздыванием управляющих воздействий;- the need to rotate the entire mass of the helicopter module by angles greater than the operating range of the control of the swashplate with the inevitable delay of control actions;

- пониженной надежностью системы, вызванной наличием сложной, разветвленной трансмиссии с большим количеством подвижных соединений и каналов управления;- reduced reliability of the system caused by the presence of a complex, branched transmission with a large number of moving joints and control channels;

- зависимостью горизонтальной тяги толкающих хвостовых винтов от режима работы несущих винтов вертолетного модуля, не позволяющей полностью решить вопросы обеспечения независимого управления и стабилизации аппарата относительно шести степеней свободы при действии внешних ветровых возмущений на режимах висения, вертикального взлета и посадки;- the dependence of the horizontal thrust of the pushing tail rotors on the operating mode of the rotors of the helicopter module, which does not fully resolve the issues of providing independent control and stabilization of the apparatus with respect to six degrees of freedom under the influence of external wind disturbances during hovering, vertical take-off and landing;

Задачей изобретения является получение упрощенного способа управления, стабилизации и создания дополнительной подъемной силы дирижабля, свободного от недостатков прототипа, путем исключения необходимости в подведении мощности от двигателя к несущему винту через тяжелый, сложный редуктор и мощный вал несущего винта, путем исключения алгоритмов управления через автомат перекоса с системой тяг, поводков и шарниров втулки несущего винта и путем исключения необходимости управления поворотом всей массы модуля силовой установки на большие углы, например, от +30° до -60°.The objective of the invention is to obtain a simplified method of controlling, stabilizing and creating additional lift of the airship, free from the disadvantages of the prototype, by eliminating the need to supply power from the engine to the rotor through a heavy, complex gearbox and powerful rotor shaft, by eliminating control algorithms through the swashplate with a system of rods, leads and hinges of the rotor hub and by eliminating the need to control the rotation of the entire mass of the power unit module e angles, for example, from + 30 ° to -60 °.

Задача изобретения решается тем, что предложен способ управления, стабилизации и создания дополнительной подъемной силы дирижабля путем применения на нем рационально скомпонованных и находящихся в воздушном потоке автожирных винтов от одного до четырех и более, с управлением вектором полной аэродинамической силы тяги, осуществляемым при помощи непосредственного наклона оси вращения каждого автожирного винта относительно продольного и поперечного направлений в присутствии маршевых силовых установок, работающих механически независимо от автожирных винтов.The objective of the invention is solved by the fact that a method for controlling, stabilizing and creating additional lifting force of the airship by applying rationally arranged and in the air flow autogyroscrews from one to four or more, with the control of the vector of full aerodynamic thrust carried out using direct tilt the rotation axis of each gyroscrew relative to the longitudinal and transverse directions in the presence of marching power plants operating mechanically independently IMO from gyroscrews.

Полученный технический результат по способу характеризуется следующим существенным признаком:The technical result obtained by the method is characterized by the following essential feature:

Устойчивость и управляемость дирижабля для требуемых характеристик взлета, полета и посадки обеспечена путем использования на нем рационально скомпонованных и работающих в воздушном потоке одного, двух, трех, четырех и более автожирных винтов, с управляемым вектором полной аэродинамической силы тяги, осуществляемым при помощи непосредственного наклона оси вращения каждого автожирного винта относительно продольного и поперечного направлений в присутствии отдельных маршевых силовых установок, выполняющих свои тяговые функции механически независимо от автожирных винтов.Stability and controllability of the airship for the required take-off, flight and landing characteristics is ensured by using one, two, three, four or more gyroscrews rationally arranged and working in the air stream, with a controlled vector of full aerodynamic thrust carried out by means of a direct tilt of the axis rotation of each gyroscrew relative to the longitudinal and transverse directions in the presence of separate marching power plants that perform their traction functions as mechanical Slightly independent of gyroscrews.

На Фиг.1 показана схема технической реализации способа на примере дирижабля с четырьмя автожирными винтами и двумя маршевыми силовыми установками.Figure 1 shows a diagram of the technical implementation of the method on the example of an airship with four gyroscrews and two marching power plants.

Способ управления, стабилизации и создания дополнительной подъемной силы дирижабля на Фиг.1 изображен для случая горизонтального полета со скоростью V.The method of controlling, stabilizing and creating additional lifting force of the airship in figure 1 is shown for the case of horizontal flight with speed V.

Корпус дирижабля 3 имеет хвостовое оперение 5, гондолу с полезным грузом 4, подвешенную на шпангоутах 7. На каждом шпангоуте закреплены мачты 6 двух автожирных винтов 1 - по одной слева и справа. Всего на мачтах 6 установлено 4 автожирных винта 1. Дирижабль имеет перетяжеление Gп.Степень перетяжеления Gп согласована с приемлемой нагрузкой на сметаемую площадь каждого автожирного винта 1. В горизонтальном полете плоскости автожирных винтов находятся под углом атаки α. Сила R - полная аэродинамическая сила, создаваемая автожирным винтом на угле атаки α. Сила N - боковая составляющая полной аэродинамической силы автожирного винта. Ось вращения автожирного винта 1 имеет возможность поворота вместе с плоскостью автожирного винта 1 на углы ±φ в поперечном направлении. На пилонах гондолы 4 подвешены маршевые двигатели 2. Тяга маршевых двигателей 2 в горизонтальном полете равна Р. W - скорость ветра.The airship body 3 has a tail unit 5, a nacelle with a payload of 4 suspended on frames 7. On each frame there are mounted masts 6 of two autogyroscopes 1 - one on the left and on the right. A total of 4 autogrow propellers are installed on the masts 6. The airship has a weight of G p. The degree of gravity of G p is consistent with the acceptable load on the swept area of each autogyro propeller 1. In horizontal flight, the plane of the autogyro propellers is at an angle of attack α. Force R is the total aerodynamic force created by the gyroscrew at the angle of attack α. Force N is the lateral component of the full aerodynamic force of the gyroscrew. The rotation axis of the gyroscope 1 has the ability to rotate with the plane of the gyroscope 1 at angles ± φ in the transverse direction. The marching engines 2 are suspended on the pylons of the nacelle 4. The thrust of the marching engines 2 in horizontal flight is equal to R. W is the wind speed.

Способ управления, стабилизации и создания дополнительной подъемной силы дирижабля осуществляется следующим образом (Фиг.1):The method of controlling, stabilizing and creating additional lift of the airship is as follows (Figure 1):

В горизонтальном полете под действием силы тяги Р маршевых двигателей дирижабль перемещается в пространстве со скоростью V. Воздушный поток с той же скоростью V набегает на плоскости автожирных винтов 1 под углом α и, проходя через площадь автожирного винта снизу вверх, создает на нем полную аэродинамическую силу R. При поступлении команд управления величиной силы R, ось вращения автожирного винта 1 вместе с его плоскостью поворачивается в пределах рабочего диапазона угла α в продольном направлении. При поступлении команд управления величиной боковой силы N, ось вращения автожирного винта 1 вместе с его плоскостью поворачивается в пределах рабочего диапазона угла ±φ в поперечном направлении. Однонаправленные силы N создают боковые управляющие воздействия на дирижабль. Дифференциальное отклонение силы N между передней и задней парой автожирных винтов 1 в пределах рабочего диапазона угла ±φ создает требуемый момент рыскания дирижабля. Дифференциальное отклонение силы N между левой и правой парой автожирных винтов 1 в пределах рабочего диапазона угла ±φ создает требуемый момент крена дирижабля. Дифференциальное изменение угла атаки α передних автожирных винтов 1, в отличие от задней пары - создает продольный управляющий момент.In horizontal flight, under the influence of the thrust force P of the marching engines, the airship moves in space with speed V. The air flow at the same speed V runs on the plane of the autogyroscrews 1 at an angle α and, passing through the area of the autogyroscrew from bottom to top, creates full aerodynamic force on it R. Upon receipt of commands to control the magnitude of the force R, the rotation axis of the gyroscope 1 together with its plane rotates within the working range of the angle α in the longitudinal direction. Upon receipt of commands to control the magnitude of the lateral force N, the axis of rotation of the gyroscope 1 together with its plane rotates within the working range of the angle ± φ in the transverse direction. Unidirectional forces N create lateral control actions on the airship. The differential deviation of the force N between the front and rear pair of gyroscrews 1 within the working range of the angle ± φ creates the required yaw moment of the airship. The differential deviation of the force N between the left and right pair of gyroscrews 1 within the working range of the angle ± φ creates the required angular momentum of the airship. A differential change in the angle of attack α of the front gyroscrews 1, in contrast to the rear pair, creates a longitudinal control moment.

Основное влияние на управляемость дирижабля при помощи предложенного способа оказывает заложенная в конструкцию степень перетяжеления Gп, скорость полета V, скорость ветра W, тяга Р, угол атаки автожирных винтов α и угол наклона автожирных винтов в поперечном направлении ±φ.The main influence on the controllability of the airship using the proposed method is exerted by the design of the degree of gravity G p , flight speed V, wind speed W, thrust P, angle of incidence of gyroscopic screws α and the angle of inclination of gyroscopic screws in the transverse direction ± φ.

Автожирный несущий винт в составе объединенной силовой установки дирижабля обладает рядом существенных преимуществ.The autogyro rotor as part of the combined power plant of the airship has a number of significant advantages.

К ним относятся:These include:

1. Хорошее аэродинамическое качество (К=5,5-7).1. Good aerodynamic quality (K = 5.5-7).

2. Полная совместимость диапазонов рабочих скоростей дирижабля и автожирного винта. При всех эксплуатационных скоростях полета, вплоть до нулевой скорости, автожирный винт воспринимает ветер с разных направлений, создавая полную аэродинамическую силу R и обеспечивая боковыми составляющими N необходимые управляющие воздействия на аппарат.2. Full compatibility of the airspeed and gyroscope operating speed ranges. At all operational flight speeds, up to zero speed, the gyroscope perceives the wind from different directions, creating the full aerodynamic force R and providing the side components N with the necessary control actions on the device.

3. Хорошее значение производной прироста коэффициента подъемной силы Су по углу атаки α диска (тангенс угла Су/α) достигает C у α = a = 6

Figure 00000001
. Благодаря этому, а также маховому движению лопастей, автожирный винт способен быстро гасить дестабилизирующие моменты от порывов ветра на корпусе дирижабля (пониженная чувствительность автожирного винта к болтанке).3. A good value of the derivative of the gain of the lifting force coefficient С у with respect to the angle of attack α of the disk (the tangent of the angle С у / α) reaches C at α = a = 6
Figure 00000001
. Due to this, as well as to the flywheel movement of the blades, the gyroscope is able to quickly suppress destabilizing moments from gusts of wind on the airship body (reduced sensitivity of the gyroscope to the chatter).

4. Отсутствие срывных режимов обтекания диска при всех практических углах притекания воздушного потока, включая рабочие углы атаки α=0°-90°.4. The absence of disruptive flow around the disk at all practical angles of inflow of the air flow, including working angles of attack α = 0 ° -90 °.

5. Наличие эффекта устойчивого парашютирования при безмоторном вертикальном спуске и на кабрировании в момент приземления, что значительно уменьшает вертикальную и поступательную скорость аппарата перед касанием посадочной площадки.5. The presence of the effect of stable parachuting during non-motorized vertical descent and cabriding at the time of landing, which significantly reduces the vertical and translational speed of the device before touching the landing site.

6. Способность развивать большую подъемную силу тяги уже при скорости притекающего потока (или ветра) 7 м/с.6. The ability to develop a large lifting force of the traction even at a flow velocity (or wind) of 7 m / s.

7. Свойство не создавать пылевого облака на земле, т.к. поток подходит к винту горизонтально и снизу вверх через винт.7. The property is not to create a dust cloud on the ground, because the flow approaches the screw horizontally and from the bottom up through the screw.

8. Имеет небольшие рабочие усилия в системе управления при изменении углов наклона диска винта в двух взаимно перпендикулярных направлениях.8. Has a small working effort in the control system when changing the angles of inclination of the screw disk in two mutually perpendicular directions.

9. Использует простую, легкую и технологичную втулку двухлопастного несущего винта с общим выносным горизонтальным шарниром, без осевого и вертикального шарниров, без автомата перекоса, без поводков и тяг лопастей. Угол установки лопастей постоянный - обычно составляет 2,0°-2,5°.9. Uses a simple, lightweight and technologically advanced double-blade rotor hub with a common remote horizontal hinge, without axial and vertical hinges, without a swash plate, without leashes and traction of the blades. The angle of installation of the blades is constant - usually 2.0 ° -2.5 °.

10. В настоящее время широко используются недорогие серийные экструдированные лопасти с высокоэффективным автожирным профилем NACA8-H-12. Левое и правое вращение достигается установкой комлевой заделки лопасти слева или справа от торца заготовки.10. At present, low-cost commercially available extruded blades with a high-performance NACA8-H-12 auto-fat profile are widely used. Left and right rotation is achieved by installing a butt seal of the blade to the left or right of the end face of the workpiece.

11. Полезная мощность для создания силы тяги отбирается непосредственно от набегающего потока. На валу винта в полете нет крутящего момента, а на корпусе дирижабля отсутствуют реактивные моменты. Вся мощность сосредоточена в маршевых двигателях и от них оптимально перераспределяется через варьирование скоростью набегающего на автожирные винты потока.11. Net power to create traction is taken directly from the incoming flow. There is no torque on the propeller shaft in flight, and no reactive moments on the airship body. All power is concentrated in the marching engines and from them is optimally redistributed through varying the speed of the flow incident on the autogyroscrews.

12. Обладает низкой удельной массой. Один легкий несущий винт заменяет отдельный двигатель вертикальной стабилизации с редуктором и воздушным винтом.12. It has a low specific gravity. One lightweight rotor replaces a separate vertical stabilization motor with gearbox and propeller.

13. Обеспечивает высокий уровень безопасности полета. При отказе всех маршевых двигателей перетяжеленный дирижабль сохраняет способность к управляемому планированию и посадке практически без пробега.13. Provides a high level of flight safety. In the event of failure of all marching engines, a heavy airship retains the ability to manage planning and landing practically without mileage.

14. Рационально установленные на дирижабле автожирные винты полностью компенсируют разворачивающий момент при отказе одного или нескольких разнесенных на большое расстояние маршевых двигателей.14. Rationally mounted gyroscope propellers on the airship fully compensate for the turning moment in the event of failure of one or more mid-range propelled engines.

15. Дифференциальное управление наклоном винтов позволяет активно противостоять сносу дирижабля с линии пути в крейсерском полете путем создания требуемых боковых упреждающих сил и моментов.15. Differential control of the inclination of the propellers allows you to actively resist the demolition of the airship from the track in cruising flight by creating the required lateral anticipatory forces and moments.

16. Не требуется сложная и тяжелая трансмиссия для жесткой механичекой синхронизация вращения винтов.16. No complicated and heavy transmission for rigid mechanical synchronization of rotation of the screws.

К недостаткам автожирного винта следует отнести:The disadvantages of the gyroscope should include:

1. Необходимость предстартовой раскрутка винта. Чем выше обороты раскрутки, тем меньше требуется скорость передвижения платформы (обычно достаточно 30-35 км/ч), с которой осуществляется взлет перетяжеленного дирижабля. Взлет против ветра сокращает длину разбега до 15-20 метров.1. The need for pre-launch screw promotion. The higher the revolutions, the lower the speed of the platform (usually 30-35 km / h is enough), from which the heavy airship takes off. Take-off against the wind reduces the take-off run to 15-20 meters.

2. Требование встраивания в конструкцию автожирного винта специального механизма раскрутки (механического, электрического, гидравлического или воздушного типа), который напрямую должен снабжается энергией от маршевых двигателей или от аэродромного источника питания.2. The requirement to incorporate into the design of the gyroscrew a special spin-up mechanism (mechanical, electrical, hydraulic or air type), which should be directly supplied with energy from main engines or from an airfield power source.

3. Необходимость систематического и тщательного контроля за состоянием поверхности лопастей и особенно за чистотой «носика» его профиля. Загрязнения и налипания посторонних частиц, осаждение инея существенно ухудшают аэродинамические характеристики всего винта.3. The need for systematic and thorough monitoring of the surface condition of the blades and especially the cleanliness of the “nose” of its profile. Contamination and sticking of foreign particles, the deposition of hoarfrost significantly worsen the aerodynamic characteristics of the entire screw.

4. Отсутствие защиты лопастей от обледенения. Предложенный способ управления, стабилизации и создания дополнительной подъемной силы дирижабля, в котором для решения задачи изобретения использованы автожирные винты, позволил:4. The lack of protection of the blades from icing. The proposed method for controlling, stabilizing and creating additional lift of the airship, in which autogyroscrews were used to solve the problem of the invention, allowed:

- исключить необходимость подведения мощности от двигателя к несущему винту через тяжелый редуктор и массивный вал несущего винта;- eliminate the need for power supply from the engine to the rotor through a heavy gear and a massive rotor shaft;

- отказаться от управления автоматом перекоса с системой тяг, поводков и шарниров втулки несущего винта;- refuse to control the swashplate with a system of rods, leashes and hinges of the rotor hub;

- исключить необходимость поворота всей массы вертолетного модуля на углы больше рабочего диапазона управления автомата перекоса с неизбежным запаздыванием управляющих воздействий;- eliminate the need to rotate the entire mass of the helicopter module at angles greater than the working range of the control of the swashplate with the inevitable delay of control actions;

- повысить надежность системы, путем устранения сложной, разветвленной трансмиссии с большим количеством подвижных соединений и каналов управления;- increase the reliability of the system by eliminating a complex, branched transmission with a large number of moving joints and control channels;

- обеспечить независимость управления и стабилизации дирижабля относительно шести степеней свободы при действии внешних ветровых возмущений на режимах висения, вертикального взлета и посадки.- to ensure the independence of control and stabilization of the airship with respect to six degrees of freedom under the action of external wind disturbances in the hovering, vertical take-off and landing modes.

Claims (1)

Способ управления, стабилизации и создания дополнительной подъемной силы дирижабля, имеющего корпус, хвостовое оперение, гондолу с полезным грузом и бортовые системы, отличающийся тем, что устойчивость и управляемость дирижабля для требуемых характеристик взлета, полета и посадки обеспечена путем использования на нем по меньшей мере одного автожирного винта с управляемым вектором полной аэродинамической силы, осуществляемым при помощи непосредственного наклона оси вращения автожирного винта относительно продольного и поперечного направлений в присутствии отдельных маршевых силовых установок, выполняющих свои тяговые функции механически независимо от автожирного винта. A method of controlling, stabilizing and creating additional lift of an airship having a hull, tail unit, a nacelle with a payload and airborne systems, characterized in that the stability and controllability of the airship for the required take-off, flight and landing characteristics is ensured by using at least one gyroscrew with a controlled vector of full aerodynamic force, carried out by directly tilting the axis of rotation of the gyroscrew with respect to the longitudinal and transverse directions in the presence of separate marching power plants that perform their traction functions mechanically independently of the gyroscrew.
RU2013115878/11A 2013-04-10 2013-04-10 Method of control, stabilisation and development of extra lift of airship RU2532448C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013115878/11A RU2532448C1 (en) 2013-04-10 2013-04-10 Method of control, stabilisation and development of extra lift of airship

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013115878/11A RU2532448C1 (en) 2013-04-10 2013-04-10 Method of control, stabilisation and development of extra lift of airship

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013115878A RU2013115878A (en) 2014-10-20
RU2532448C1 true RU2532448C1 (en) 2014-11-10

Family

ID=53380046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013115878/11A RU2532448C1 (en) 2013-04-10 2013-04-10 Method of control, stabilisation and development of extra lift of airship

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2532448C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2639377C2 (en) * 2016-01-29 2017-12-21 Акционерное общество "Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики" Helistat device with autogyro screw
RU2659716C1 (en) * 2017-03-01 2018-07-03 Владимир Александрович Ворогушин Ultralight foldable gyroplane design
CN112046724A (en) * 2020-09-09 2020-12-08 重庆交通大学 Self-rotating rotor type airship
RU2769822C1 (en) * 2018-11-30 2022-04-06 Фундасион Текналия Ресеарч У Инноватион Aircraft with unrelated degrees of freedom
RU215285U1 (en) * 2022-09-07 2022-12-07 Юрий Степанович Бойко Gyroscopic airship stabilization device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4269375A (en) * 1979-10-31 1981-05-26 Hickey John J Hybrid annular airship
US4591112A (en) * 1975-09-09 1986-05-27 Piasecki Aircraft Corporation Vectored thrust airship
RU63770U1 (en) * 2007-01-09 2007-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный ракетный центр "КБ им. академика В.П. Макеева" VERTOSTAT

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4591112A (en) * 1975-09-09 1986-05-27 Piasecki Aircraft Corporation Vectored thrust airship
US4269375A (en) * 1979-10-31 1981-05-26 Hickey John J Hybrid annular airship
RU63770U1 (en) * 2007-01-09 2007-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный ракетный центр "КБ им. академика В.П. Макеева" VERTOSTAT

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2639377C2 (en) * 2016-01-29 2017-12-21 Акционерное общество "Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики" Helistat device with autogyro screw
RU2659716C1 (en) * 2017-03-01 2018-07-03 Владимир Александрович Ворогушин Ultralight foldable gyroplane design
RU2769822C1 (en) * 2018-11-30 2022-04-06 Фундасион Текналия Ресеарч У Инноватион Aircraft with unrelated degrees of freedom
CN112046724A (en) * 2020-09-09 2020-12-08 重庆交通大学 Self-rotating rotor type airship
RU2796433C2 (en) * 2021-08-11 2023-05-23 Акционерное общество "Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики" Power unit of aerostatic module of transport system
RU215285U1 (en) * 2022-09-07 2022-12-07 Юрий Степанович Бойко Gyroscopic airship stabilization device
RU2826322C1 (en) * 2024-02-07 2024-09-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук Method for aerodynamic stabilization of airship in air flow

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013115878A (en) 2014-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11912404B2 (en) Vertical takeoff and landing aircraft
US11142309B2 (en) Convertible airplane with exposable rotors
Muraoka et al. Quad tilt wing vtol uav: Aerodynamic characteristics and prototype flight
EP3000722B1 (en) Aircraft
US9862486B2 (en) Vertical takeoff and landing aircraft
US7665688B2 (en) Convertible aerial vehicle with contra-rotating wing/rotors and twin tilting wing and propeller units
JP3677748B1 (en) Aircraft created by fixing the rapid airflow generating wind direction changing device directly on the side or side wall of the aircraft.
US20140151494A1 (en) Vertical take-off and landing (vtol) aerial vehicle and method of operating such a vtol aerial vehicle
US10696387B2 (en) Helicopter rotor with a mechanical means for configuring rotor tips to control brown outs
US10421540B1 (en) Tiltrotor aircraft having optimized hover capabilities
AU2019295946B2 (en) Tail sitter
US20170315563A1 (en) Flight control system for a rotary wing aircraft
US11407506B2 (en) Airplane with tandem roto-stabilizers
US20210253239A1 (en) Tail sitter stop-fold aircraft
RU2532448C1 (en) Method of control, stabilisation and development of extra lift of airship
CN110857145A (en) Apparatus and method for improved stall/over-stall condition fixed wing aircraft pitch control
RU127039U1 (en) AEROBIKE
JP2009234551A (en) Vertical takeoff and landing aircraft having main wing installation angle changing device
RU2407675C1 (en) Tandem-rotor helicopter
CA2902931A1 (en) Dual-mode ducted fan unmanned air vehicle
US20200393851A1 (en) Multi-rotor high performance descent method and system
RU179060U1 (en) Unmanned aerial vehicle vertical takeoff and landing
US20210371097A1 (en) Rotatable thruster aircraft
GB2535231A (en) Propeller for an aircraft for vertical take-off and landing
AU2018100777A4 (en) An aerobatic unmanned airplane capable of nose-down hovering maneuvers