RU2534159C2

RU2534159C2 - Control method for aircraft (ac) of helicopter type

Info

Publication number: RU2534159C2
Application number: RU2013105961/11A
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Лапшин; Игорь Викторович Лентов; Сергей Владимирович Мякишев; Тимур Заурович Харитонов
Original assignee: Игорь Викторович Лентов
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2014-11-27
Also published as: RU2013105961A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to aircraft engineering, particularly, to control methods for helicopter-type ACs. AC control method includes AC centre-of-gravity shift relative to propulsive thrust, where this shift is performed over spherical surface with its centre located outside AC, or cylindrical surface with its centreline located outside AC. Radius of spherical or cylindrical surface can be indefinitely great. Herewith, propulsor shifting can be translational.

EFFECT: invention reduces dimensions of helicopter-type aircraft control system.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам управления ЛА вертолетного типа и устройствам для их осуществления.The invention relates to mechanical engineering, and in particular to methods for controlling a helicopter-type aircraft and devices for their implementation.

Известен способ управления ЛА вертолетного типа с помощью автомата перекоса Б.Н. Юрьева (Фатеев С.С. «Основы конструкции вертолетов». М.: Военное издательство, 1990, стр.168). С помощью автомата перекоса управляют величиной и направлением силы тяги несущего винта. Недостатком этого способа является практическая невозможность размещения движителя в одной из секущих поверхностей корпуса ЛА.A known method of controlling an aircraft of a helicopter type using a swashplate B.N. Yurieva (Fateev S. S. "Fundamentals of the design of helicopters". M: Military publishing house, 1990, p.168). Using the swashplate control the magnitude and direction of the rotor thrust. The disadvantage of this method is the practical impossibility of placing the propulsion device in one of the secant surfaces of the aircraft body.

Данный недостаток устранен в способе управления ЛА вертолетного типа (см. RU 2389651, B64C 27/28, B64B 29/00, опубл. 27.07.2007), включающем винтонесущие гондолы, установленные с возможностью поворота, причем каждая гондола имеет ось вращения, обеспечивающую ее свободный поворот на 90° из крайнего практически вертикального положения взлета в крайнее практически горизонтальное положение. Недостатком вышеописанного способа является ограниченность возможностей маневрирования ЛА, предоставляемых одностепенной системой управления.This disadvantage is eliminated in the control method of a helicopter-type aircraft (see RU 2389651, B64C 27/28, B64B 29/00, published July 27, 2007), including rotor-mounted nacelles, each nacelle having a rotation axis providing it free rotation of 90 ° from the extreme almost vertical position of take-off to the extreme almost horizontal position. The disadvantage of the above method is the limited ability to maneuver aircraft provided by a single-stage control system.

Данный недостаток устранен в способе управления ЛА вертолетного типа, изложенном в патенте RU 82674 U1, кл. B64C 29/00, опубл. 10.05.2009 и являющемся наиболее близким к изобретению. Способ включает смещение центра тяжести ЛА относительно равнодействующей аэродинамических сил, которое осуществляется тележкой, выполняющей роль балансира и расположенной в области нижней точки нижней полусферы сферического корпуса ЛА. Тележка имеет возможность перемещения от крайней нижней точки нижней полусферы до экваториальной плоскости сферического корпуса в любой меридиональной плоскости.This disadvantage is eliminated in the helicopter-type aircraft control method described in patent RU 82674 U1, cl. B64C 29/00, publ. 05/10/2009 and being the closest to the invention. The method includes shifting the center of gravity of the aircraft relative to the resultant aerodynamic forces, which is carried out by a trolley that acts as a balancer and located in the lower point of the lower hemisphere of the spherical body of the aircraft. The cart has the ability to move from the extreme lower point of the lower hemisphere to the equatorial plane of the spherical body in any meridional plane.

Недостатком данного способа является потребность в значительном внутреннем объеме, занимаемом тележкой с учетом всех ее возможных положений.The disadvantage of this method is the need for a significant internal volume occupied by the trolley, taking into account all its possible positions.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение объема, необходимого для системы управления ЛА вертолетного типа. Технический результат достигается тем, что смещение центра тяжести корпуса относительно тяги движителя осуществляют в сторону требуемого направления изменения траектории полета, а роль балансира выполняет корпус со всеми находящимися в нем элементами за исключением движителя.The technical result of the invention is to reduce the amount required for a helicopter-type aircraft control system. The technical result is achieved in that the displacement of the center of gravity of the hull relative to the thrust of the propulsion is carried out in the direction of the desired direction of change of the flight path, and the role of the balancer is performed by the hull with all the elements inside it except the propulsion.

Данное изобретение пояснено на Фиг.1 в двух вариантах направления выпуклости сферической поверхности. Последовательные усовершенствования предложенного технического решения пояснены на Фиг 2.The invention is illustrated in figure 1 in two versions of the direction of convexity of a spherical surface. Successive improvements to the proposed technical solution are explained in FIG. 2.

Способ включает смещение центра тяжести корпуса ЛА относительно тяги движителя в сторону требуемого направления изменения траектории полета, при этом смещение осуществляют по сферической поверхности с центром, лежащим вне ЛА, или цилиндрической поверхности с осевой линией, лежащей вне ЛА, как показано на Фиг.1.The method includes displacing the center of gravity of the aircraft body relative to the thrust of the propulsion device in the direction of the desired direction of change in the flight path, the displacement being carried out on a spherical surface with a center lying outside the aircraft or a cylindrical surface with an axial line lying outside the aircraft, as shown in FIG. 1.

Предложенный способ может быть усовершенствован с целью упрощения конструкции ЛА. Усовершенствованный способ отличается от исходного тем, что радиус сферической или цилиндрической поверхности бесконечно большой.The proposed method can be improved in order to simplify the design of the aircraft. The improved method differs from the original in that the radius of a spherical or cylindrical surface is infinitely large.

Усовершенствованный способ включает смещение центра тяжести корпуса ЛА относительно тяги движителя в сторону требуемого направления изменения траектории полета, при этом смещение осуществляют в плоскости, как показано на Фиг.2.An improved method includes displacing the center of gravity of the aircraft body relative to the propulsion thrust in the direction of the desired direction of change of the flight path, the offset being carried out in a plane, as shown in FIG. 2.

Усовершенствованный способ тоже может быть усовершенствован с целью упрощения конструкции ЛА. Усовершенствованный способ отличается от предыдущего тем, что смещение осуществляют поступательно.The improved method can also be improved in order to simplify the design of the aircraft. The improved method differs from the previous one in that the displacement is carried out progressively.

Усовершенствованный способ включает смещение центра тяжести корпуса ЛА относительно тяги движителя в сторону требуемого направления изменения траектории полета, при этом смещение осуществляют поступательно, например, вдоль координатных осей, показанных на Фиг.2.An improved method includes shifting the center of gravity of the aircraft body relative to the propulsion thrust towards the desired direction of change in the flight path, the shift being carried out translationally, for example, along the coordinate axes shown in FIG. 2.

Claims

1. The control method of a helicopter-type aircraft, including the displacement of the center of gravity of the aircraft body relative to the thrust of the propulsion device, characterized in that the displacement is carried out on a spherical surface with a center lying outside the aircraft or a cylindrical surface with an axial line lying outside the aircraft.

2. The control method of a helicopter-type aircraft according to claim 1, characterized in that the radius of a spherical or cylindrical surface is infinitely large.

3. The control method of a helicopter-type aircraft according to claim 2, characterized in that the displacement is translational.