RU2543471C2

RU2543471C2 - Multifunctional gyroplane

Info

Publication number: RU2543471C2
Application number: RU2013123312/11A
Authority: RU
Inventors: Нина Александровна Ершова; Галина Викторовна Знаенко; Александр Афанасьевич Касьянов; Пётр Михайлович Попов; Станислав Геннадиевич Рыжаков; Александр Константинович Титов
Original assignee: Нина Александровна Ершова; Галина Викторовна Знаенко; Александр Афанасьевич Касьянов; Пётр Михайлович Попов; Станислав Геннадиевич Рыжаков; Александр Константинович Титов
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2015-02-27
Also published as: RU2013123312A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: multifunctional gyroplane includes fuselage with four-door cabin where front seats and rear sofa are located, instrument panel, navigational instruments, power-plant instruments, monitor, landing gear, outboard aerodynamic element installed on pillars above cabin roof with fuel tank inside it, four-bladed lifting propeller with automatic system of blades setting, fixing and folding, four-bladed variable-pitch reversing pusher propeller, electric gear motors, V-shaped vertical stabilisers with yaw rudders connected in top points by stabiliser with elevation rudder, internal combustion engine (ICE). The pusher propeller is installed in aerodynamic ring behind cabin in interjoist. The ICE is placed in the centre of mass and is used to drive gear box with generator, compressor and tachometer installed on it. The gyroplane is provided with two rotatable front landing gear legs with wheels, four braking wheels, clearance and steering lamps at the front and on tail boom. In the fore-body scanning locator is installed. Steering column rudder controls front legs turning on the ground and yaw rudders in the air.

EFFECT: improved operating performance of transport facility.

2 dwg

Description

В настоящее время, начиная с 1919 г., известно множество видов автожиров. В качестве прототипа для предлагаемого многофункционального автожира выбраны серийно выпускаемые, обладающие сертификатом летной годности автожиры немецкой фирмы AutoCyro Gmbh, а именно автожиры «Calidus» и «Cavalon», представляющие по своей конструкции комфортабельные эргономичные двухместные пассажирские кабины с рядным расположением эргономичных кресел в автожире «Calidus», пилота и пассажира и последовательным расположением эргономичных кресел, в автожире «Cavalon» - пассажир располагается за спиной пилота. Кабины полностью соответствуют современным эргономичным требованиям и обеспечивают максимальный комфорт при работе с управлением. Кабины совместно с рулевым управлением и двигателем расположены на раме, установленной на трехстоечном шасси. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с воздушным охлаждением находится за кабиной, сзади с установленным на выходном валу трехлопастным толкающим воздушным винтом постоянного шага. Несущий двухлопастной воздушный винт установлен над кабиной на стойке, внутри которой проходит вал винта, соединенный с трансмиссией, передающей вращающий момент от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) для осуществления прыжкового взлета автожира. На приборной панели в кабине установлены магнитный компас, тахометры ДВС и оборотов толкающего винта, указатели высоты и воздушной скорости, а также дисплей, на который выводятся необходимые параметры. Управление по кренам и по высотам осуществляется ручкой управления, управление рулем поворота осуществляется педалями как у всех летательных аппаратов. Тормозные колеса задние. Ручка тормоза установлена на ручке управления как у истребителей, спортивных самолетов и вертолетов. Currently, since 1919, many types of gyroplanes are known. As a prototype for the proposed multifunctional gyroplane, we have selected commercially available, with a certificate of airworthiness autogyros of the German company AutoCyro Gmbh, namely the gyroplanes Calidus and Cavalon, which represent comfortable ergonomic double passenger cabs with row-mounted ergonomic seats in the gyroplane Calidus ”, The pilot and passenger and the sequential arrangement of ergonomic seats, in the gyroplane“ Cavalon ”- the passenger is located behind the pilot. Cabins fully comply with modern ergonomic requirements and provide maximum comfort when working with controls. The cabins, together with the steering and the engine, are located on a frame mounted on a three-post chassis. An air-cooled internal combustion engine (ICE) is located behind the cab, behind with a constant-pitch three-blade pushing propeller mounted on the output shaft. The supporting two-bladed propeller is mounted above the cab on a rack, inside of which there is a screw shaft connected to a transmission that transmits torque from an internal combustion engine (ICE) for hopping a gyroplane. On the dashboard in the cockpit, a magnetic compass, tachometers of the internal combustion engine and revolutions of the pushing screw, height and airspeed indicators, as well as a display on which the necessary parameters are displayed are installed. The roll and elevation control is carried out by the control handle, the steering wheel is controlled by pedals like all aircraft. The rear brake wheels. The brake handle is mounted on the control handle as in fighters, sports planes and helicopters.

Автожиры «Cavalon» и «Calidus» не предназначены для перевозки каких-либо грузов, взлета и посадки на неподготовленные поверхности, в конструкции данных автожиров не предусмотрено двойное управление для первоначального обучения. Autogyros "Cavalon" and "Calidus" are not intended for transportation of any cargo, take-off and landing on unprepared surfaces, the design of these gyros does not provide double control for initial training.

К недостаткам данных автожиров можно отнести большой диаметр двухлопастного несущего винта - 8,53 м, отсутствие возможности складывать лопасти во время транспортировки к месту полетов, создание во время полета вибрационных нагрузок на ручке управления, что ведет к ускоренной утомляемости пилота, толкающая винтомоторная установка обладает невысоким КПД, так как винт постоянного шага обеспечивает значительный расход топлива, автожиры не приспособлены обеспечить безаварийную посадку при полетах, в случае попадания в радиационный туман* (^*радиационный туман появляется в складках местности в утреннее и вечернее время при натекании влажного холодного воздуха на разогретую поверхность или теплого сухого воздуха на холодную поверхность. Высота подъема тумана над поверхностью до 150 м Категория - плотный.) двухлопастной несущий воздушный винт вследствие большого диаметра и двух лопастей передает на трансмиссию значительные вибрационные нагрузки, автожиры «Calidus» и «Cavalon» при своей большой стоимости плохо приспособлены для совершения дальних воздушных путешествий.The disadvantages of these gyroplanes are the large diameter of the double-bladed rotor - 8.53 m, the inability to fold the blades during transportation to the flight site, the creation of vibration loads on the control handle during flight, which leads to accelerated pilot fatigue, the propeller-driven propulsion system has a low Efficiency, since a constant-pitch screw provides significant fuel consumption, gyroplanes are not adapted to ensure an accident-free landing during flights, in the event of contact with radiation fog * ( ^* radiation fog appears in the folds of the area in the morning and evening when wet cold air flows onto a heated surface or warm dry air onto a cold surface Fog rise height above the surface up to 150 m Category - dense.) two-bladed main rotor due to large diameter and two blades It transmits significant vibrational loads to the transmission, the Calidus and Cavalon gyroplanes, at their high cost, are poorly adapted for long-distance air travel.

Многофункциональный автожир общей грузоподъемностью до 450 кг, отличающийся возможностью использования автожира в качестве учебно-тренировочного средства для обучения навыкам пилотирования всех возрастных групп населения, после установки дублирующего управления для инструктора на втором переднем кресле, для получения пилотского удостоверения и работы пилотом автожира или получения удостоверения для приобретения автожира в личную собственность, в качестве личного воздушного средства, возможностью использования в качестве воздушного патрулирующего средства для охраны государственных границ и гражданских объектов, лесов от пожаров с возможностью выброски десанта, воздушной скорой помощи в населенных пунктах, удаленных от региональных центров после установки на узлы крепления кресел необходимого медицинского оборудования, для химической обработки сельхозугодий, в качестве воздушного такси, для воздушных путешествий, в качестве личного воздушного транспорта, с возможностью взлета и посадки на ограниченные площадки, а после установки вместо колес на стойки шасси трех лыж-поплавков посадки и взлета с водных, заболоченных и заснеженных поверхностей, состоящего из пятиместной пассажирской кабины с багажным отделением, четырехлопастного автоматически складывающегося, при перемещении по автодорогам и автоматически разворачивающегося с фиксацией лопастей в рабочем положении при подготовке к полету от автоматической пневматической системы несущего воздушного винта, трехстоечным шасси с двумя управляемыми от рулевого колеса передними стойками, арочной задней стойкой с двумя колесами при том, что все четыре колеса тормозные, фарами впереди, габаритными фонарями и указателями поворотов впереди и сзади на хвостовой балке для самостоятельного перемещения в качестве наземного транспортного средства по автодорогам в дневное и ночное время, автомобильным рулем с рулевой колонкой, способной работать в режимах управления поворотом колес при движении по грунту, а после переключения автоматикой руля и рулевой колонки в полетное положение рулями поворота и высоты, реверсивным изменяемого шага толкающим воздушным винтом, максимально приближенной по эргономике компановки приборной панели к панели легкового автомобиля с группировкой приборов и органов управления по группам, в эргономичном исполнении приборов и органов управления, пассажирским салоном с двумя передними комфортабельными креслами пилота и пассажира, расположенными рядом, установленным на полу между креслами ручным стояночным тормозом, задним диваном, общей вместимостью кабины на пять человек, багажным отделением за диваном, четырехлопастным реверсивным толкающим воздушным винтом изменяемого шага, установленным в аэродинамическом кольце снаружи за кабиной, приводом несущего и толкающего воздушных винтов от электрических мотор-редукторов, соединенных с валами винтов, размещенных на рамах крепления валов воздушных винтов, использованием ДВС только для привода коробки приводов, с генератором, тахометром, компрессором, работой ДВС на двух режимах «земном малом газе» и «генераторном» - 85% мощности ДВС, выносным аэродинамическим элементом на стойках над крышей кабины, с топливным баком внутри, для создания фюзеляжем автожира при взлете, полете и посадке дополнительной подъемной силы, V-образным хвостовым килевым оперением с рулями поворота на каждом киле, выполняющих при поворотах дополнительно роль элеронов, стабилизатором с навешенным рулем высоты, соединяющим верхние окончания килей, для образования жесткого силового треугольника в хвостовой части автожира, обзорным сканирующим локатором для повышения безопасности во время полета и посадке при попадании автожира в радиационный туман, возможностью передвигаться задним ходом для выполнения маневров на земле.Multifunctional gyroplane with a total lifting capacity of up to 450 kg, characterized by the possibility of using the gyroplane as a training tool for teaching piloting skills for all age groups of the population, after installing a backup control for the instructor in the second front seat, to obtain a pilot’s license and work as a gyroplane pilot or obtain a certificate for acquisition of a gyroplane in personal ownership, as a personal air vehicle, the possibility of using it as an air go patrol means for the protection of state borders and civilian objects, forests from fires with the possibility of landing, air ambulance in settlements remote from regional centers after installing the necessary medical equipment for chemical treatment of farmland, as an air taxi, for air travel, as personal air transport, with the possibility of take-off and landing on limited areas, and after installation instead of wheels on landing gear three landing and take-off ski skis from water, swampy and snowy surfaces, consisting of a five-seat passenger cabin with luggage compartment, four-blade automatically folding when moving along roads and automatically deploying with fixing the blades in the working position in preparation for the flight from the carrier's automatic pneumatic system a propeller, a three-post chassis with two front struts controlled from the steering wheel, an arched rear strut with two wheels despite the fact that all four wheels are brake, with headlights in front, side lights and direction indicators for front and rear on the tail boom for independent movement as a ground vehicle on roads in the daytime and at night, with a car steering wheel with a steering column capable of operating in steering modes for turning the wheels when driving on the ground, and after the rudder and steering column are automatically switched to the flight position by the rudders of rotation and height, a reversible variable pitch pusher propeller, at maximum ergonomically lined instrument panel to a passenger car panel with a grouping of devices and controls in groups, in an ergonomic design of devices and controls, a passenger compartment with two front comfortable pilot and passenger seats located next to each other, a hand-held parking brake installed on the floor between the seats, rear sofa, with a total cabin capacity of five people, luggage compartment behind the sofa, four-blade reversible pushing propeller of variable pitch, mouth renewed in the aerodynamic ring outside the cabin, the drive of the main and pushing propellers from electric gear motors connected to the propeller shafts located on the propeller shafts mounting frames, using ICE only to drive the gearbox, with a generator, tachometer, compressor, ICE operation in two modes of “ground gas” and “generator” - 85% of the internal combustion engine power, an external aerodynamic element on racks above the cabin roof, with a fuel tank inside, to create a fuselage of a gyroplane during take-off, and landing additional lifting force, V-shaped tail keel plumage with rudders on each keel, performing additionally the role of ailerons during turns, stabilizer with a hinged elevator connecting the upper ends of the keels, to form a rigid force triangle in the tail of the gyroplane, scanning scan a locator to increase safety during flight and landing when a gyroplane gets into radiation fog, the ability to move in reverse to perform maneuvers on the ground.

Конструкция. Для снижения вибрационных нагрузок на систему управления и конструкцию автожира, уменьшения диаметра несущего винта фиг.1, увеличения подъемной силы на автожире установлен четырехлопастной несущий воздушный винт 4, обладающий большей подъемной силой, дающий, как минимум, в два раза снижение вибрационных нагрузок на конструкцию и органы управления. По своей конструкции несущий воздушный винт 4 состоит из четырех надетых на вал колец с закрепленной неподвижно в каждом кольце, под положительным углом к набегающему потоку лопастью 3, пневматическим механизмом 2 поворота и фиксации колец с лопастями 3 в рабочее и транспортируемое положения. Управляемая из кабины 1 пневматическая автоматическая система 2 разворачивания, установки и фиксации лопастей 3 перед полетом, сложения лопастей 3 несущего воздушного винта 4 после полета, свободными концами лопастей в сторону хвостового оперения уменьшает габаритные размеры автожира и создает условия для самостоятельного движение по автодорогам вперед и назад с помощью реверсивного винта 12, толкающей силовой установки 5, трехстоечного четырехколесного шасси со всеми тормозными колесами, двумя управляемыми от рулевого колеса 24 поворотными передними стойками 6, фары 7, габаритные фонари 8 и указатели поворотов 9, дают право автожиру уверенно передвигаться по автодорогам как наземному транспортному средству. Система «климат-контроль» создает в кабине 1 комфортную температуру при любых наружных температурах воздуха во время полетов и движении по земле, замена четырех колес, при необходимости, на три лыжи-поплавка дает возможность взлета, посадки, передвижения по снежным, водным и заболоченным поверхностям. Пневматическая управляемая из кабины автоматическая система 2 сложения лопастей 3 несущего воздушного винта 4 свободными концами в направлении к хвостовому рулевому управлению, разворачивание, установка, фиксация лопастей 3 несущего воздушного винта 4 перед полетом обеспечивает надежную сохранность лопастей винта при транспортировке и самостоятельном передвижении автожира по дорогам. Design. To reduce the vibration loads on the control system and the gyroplane design, to reduce the rotor diameter of FIG. 1, to increase the lifting force, a four-blade main rotor 4 is installed on the gyroplane, which has a higher lifting force, giving at least a two-fold reduction in vibration loads on the structure and governing bodies. By its design, the main rotor 4 consists of four rings mounted on the shaft with a fixed blade 3 in each ring, at a positive angle to the incoming flow, by a blade 3, a pneumatic mechanism 2 for turning and fixing the rings with the blades 3 in the working and transported positions. Pneumatic automatic control system 2 from the cockpit 1 for deploying, installing and fixing the blades 3 before the flight, folding the blades 3 of the main rotor 4 after the flight, the free ends of the blades towards the tail unit reduces the overall dimensions of the gyroplane and creates conditions for independent forward and backward movement on highways with the help of a reversing screw 12, a pushing power unit 5, a three-post four-wheel chassis with all the brake wheels, two steering-controlled 24 turns bubbled A-pillars 6, 7 lights, parking lights and turn indicators 8, 9, are entitled gyro confidently move on motorways as a terrestrial vehicle. The climate-control system creates in the cabin 1 a comfortable temperature at any outdoor air temperatures during flights and on the ground, replacing four wheels, if necessary, with three float skis makes it possible to take off, land, move on snowy, water and swampy surfaces. Pneumatic automatic control system from the cockpit 2 of adding the blades 3 of the main rotor 4 with free ends towards the tail steering, deploying, installing, fixing the blades 3 of the main rotor 4 before the flight ensures reliable preservation of the rotor blades during transportation and independent movement of the gyroplane on the roads.

С целью повышения КПД толкающей силовой установки 5 на автожире, сзади за кабиной, на четырех точках крепления силовой конструкции фюзеляжа расположено аэродинамическое кольцо 10, в котором размещен электрический мотор-редуктор 11 с толкающим реверсивным четырехлопастным изменяемого шага воздушным винтом 12 на выходном валу. Мотор-редуктор 13 для осуществления прыжкового взлета соединен с валом несущего воздушного винта 4, установленного на раме 14 под потолком кабины 1. Применение электрических мотор-редукторов 11 и 13 для привода воздушных винтов уменьшает расход топлива, дает возможность расположить ДВС 15 в центре масс. В случае отказа ДВС 15 в полете автоматика переключит мотор-редуктор 11 толкающего винта 12 на работу от аккумуляторной батареи 16 с выводом информации на дисплей приборной панели. Выходной вал ДВС 15 соединен с коробкой приводов 17, со стартером, генератором, компрессором, тахометром. In order to increase the efficiency of the pushing power unit 5 on the gyroplane, behind the cockpit, at the four points of attachment of the power structure of the fuselage, there is an aerodynamic ring 10 in which an electric gear motor 11 with a pushing reversible four-blade variable pitch propeller 12 on the output shaft is located. The gear motor 13 for performing jump takeoff is connected to the shaft of the main rotor 4 mounted on the frame 14 under the ceiling of the cab 1. The use of electric gear motors 11 and 13 to drive propellers reduces fuel consumption, makes it possible to locate the engine 15 in the center of mass. In case of failure of the internal combustion engine 15 in flight, the automation will switch the gear motor 11 of the pushing screw 12 to work from the battery 16 with the information displayed on the display of the dashboard. The output shaft of the engine 15 is connected to the gearbox 17, with a starter, alternator, compressor, tachometer.

В целях придания аэродинамического качества фюзеляжу автожира, участия фюзеляжа в создании подъемной силы, повышения комфорта в кабине, над крышей на стойках установлен выносной аэродинамический элемент 18, в котором помещен топливный бак 19. Размещение топливного бака в выносном аэродинамическом элементе обеспечивает неизменность центровки при любом количестве топлива, увеличивает объем багажного отделения в кабине 1. Две нижние силовые балки в центре масс соединены рамой 20, на которой установлен ДВС 15 с коробкой приводов 17 и агрегатами. Конструктивно ДВС и коробка приводов расположены частично ниже линии пола кабины. Выступающие части со стороны кабины 1 закрыты шумопоглощающим жестким капотом 21, на котором, в зависимости от назначения, можно оборудовать столик или сиденье. In order to give the aerodynamic quality to the fuselage of the gyroplane, the participation of the fuselage in creating lift, increase comfort in the cockpit, an external aerodynamic element 18 is installed on the racks above the roof, in which the fuel tank 19 is placed. Placing the fuel tank in the external aerodynamic element ensures that the centering is constant at any quantity fuel, increases the amount of luggage in the cab 1. The two lower power beams in the center of mass are connected by a frame 20, on which an internal combustion engine 15 is mounted with a gearbox 17 and units . Structurally, the internal combustion engine and the gearbox are located partially below the cab floor line. The protruding parts from the side of the cabin 1 are closed by a sound-absorbing rigid hood 21, on which, depending on the purpose, you can equip a table or seat.

С целью снижения веса конструкции, кроме силовых элементов, обшивка, двери, аэродинамическое кольцо 10, рули поворота 22, высоты 23, стабилизатор 31, двери выполнены из композитных материалов. Закрытая четырехдверная комфортабельная пассажирская кабина 1 с двумя расположенными рядом эргономичными передними креслами пассажира и пилота, комфортабельным, рассчитанным на трех человек диваном за ними, багажным отделением за диваном, повторяет эргономику легкового автомобиля, притом, что внутреннее пространство кабины можно трансформировать: под обучение пилотированию автожира, установив на месте пассажира руль управления, а на полу под рулем - две педали газ и тормоз, для инструктора, соединенные параллельно с управлением обучаемого. In order to reduce the weight of the structure, in addition to power elements, sheathing, doors, aerodynamic ring 10, steering wheels 22, heights 23, stabilizer 31, doors are made of composite materials. The closed four-door comfortable passenger cabin 1 with two adjacent ergonomic front seats for the passenger and the pilot, a comfortable three-person sofa behind them, a luggage compartment behind the sofa, repeats the ergonomics of a passenger car, despite the fact that the interior of the cabin can be transformed: for training in gyroplane piloting having installed the steering wheel in the passenger seat, and on the floor under the steering wheel - two gas and brake pedals, for the instructor, connected in parallel with the training control direct.

Инструктор и обучаемый в кабине располагаются рядом, что важно в психологическом аспекте, так как обучаемые могут быть любого возраста, в случае кризисных ситуаций инструктор нажатием лампы-кнопки 36 «курсант» отключит управление курсанта и будет пилотировать самостоятельно. Для десантирования двери пассажирской кабины открываются и фиксируются откидными у порами в открытом положении. Для перевозки больных снимается пассажирское кресло, убирается диван и устанавливается на узлы крепления санитарное оборудование. Для химической обработки на узлы крепления устанавливается химическое оборудование, при патрулировании - специальное оборудование. Приборная панель располагается под лобовым стеклом фиг.2 на ней эргономично сгруппированы по функциональному назначению приборы пуска, контроля и органы управления работой ДВС 15, генератора, указатели оборотов несущего винта 4, толкающего винта 5, магнитный компас, метеорологическое, радиосвязное и навигационное оборудование, экран локатора и дисплей визуального контроля команд, лампы-кнопки автоматики переключения функций управления рулями, автоматической пневматической системой сложения, фиксации и готовности несущего воздушного винта 4 к полету, под фюзеляжем, снаружи, установлено неубирающееся трехстоечное четырехколесное шасси с двумя поворотными от рулевого колеса 24 передними стойками 25, задней стойкой 26 арочного типа с двумя колесами, фарами 7, поворотными 9, габаритными фонарями 8 в носовой части, поворотными 9 и габаритными 8 фонарями на хвостовой раме. The instructor and the student in the cockpit are located nearby, which is important in the psychological aspect, since the students can be of any age, in case of crisis situations, the instructor by pressing the button lamp 36 “cadet” will turn off the cadet’s control and will pilot independently. For landing, the doors of the passenger cabin are opened and fixed with hinged pores in the open position. For the transportation of patients, a passenger seat is removed, the sofa is removed and sanitary equipment is installed on the attachment points. For chemical treatment, chemical equipment is installed on the attachment points, while patrolling - special equipment. The dashboard is located under the windshield of FIG. 2; it includes ergonomically grouped functional devices for starting, monitoring and operating controls of the internal combustion engine 15, generator, rotor speed indicators 4, propeller 5, magnetic compass, meteorological, radio communication and navigation equipment, screen locator and display of visual control of commands, lamp-buttons for automatic switching of steering wheel control functions, automatic pneumatic system of addition, fixation and readiness of the carrier air nta 4 for flight, under the fuselage, on the outside, a fixed gear three-post four-wheel chassis with two front struts 25 rotatable from the steering wheel 25, rear arch strut 26 with two wheels, headlights 7, rotatable 9, position lights 8 in the bow, rotatable 9 and marker lights 8 on the tail frame.

Под приборной панелью, в носовой части, установлены обзорный сканирующий локатор 27, кондиционер, радиосвязная, навигационная аппаратура, блоки автоматики систем управления и контроля. Рулевое колесо 24 и рулевая колонка максимально эргономично приближены к рулевому управлению легковых автомобилей. Рулевое колесо 24 управляет поворотом передних стоек шасси 25 при движении по земле, в полете, после переключения автоматики выполняют функции штурвала и штурвальной колонки, управляя поворотом и отклонением аэродинамических рулей 22, 23, 31, установленных на хвостовой балке. На полу, рядом с рулевой колонкой 24, установлены две педали тормоз 28 и газ 29. Педаль тормоз 28 при нажатии затормаживает все четыре колеса шасси, педаль газ 29 увеличивает или уменьшает обороты толкающего винта 5, а при осуществлении прыжкового взлета и обороты несущего винта 4. Кинематическая схема рулевого управления и автоматика управления предусматривают установку или демонтаж двойного управления в течение небольшого промежутка времени. Между сиденьями пилота и пассажира, как в легковых автомобилях, расположен ручной стояночный тормоз 37. Under the dashboard, in the bow, a panoramic scan locator 27, air conditioning, radio communication, navigation equipment, automation units of control and monitoring systems are installed. The steering wheel 24 and the steering column are maximally ergonomically close to the steering of cars. The steering wheel 24 controls the rotation of the front landing gear 25 when moving on the ground, in flight, after switching the automation, they act as the steering wheel and the steering column, controlling the rotation and deflection of the aerodynamic rudders 22, 23, 31 mounted on the tail boom. On the floor, next to the steering column 24, two pedals brake 28 and gas 29 are installed. The brake pedal 28 brakes all four wheels of the chassis when pressed, the gas pedal 29 increases or decreases the revolutions of the pushing propeller 5, and when performing the jump takeoff and revolutions of the rotor 4 Kinematic steering scheme and control automation provide for the installation or dismantling of dual control for a short period of time. Between the seats of the pilot and passenger, as in cars, a manual parking brake 37 is located.

Силовая схема каркаса фюзеляжа представляет из себя набор продольных силовых элементов, состоящий из четырех балок - двух верхних и двух нижних, на которых установлены шпангоуты. Между двумя верхними балками в центре масс фиг.1, под потолком кабины установлена рама 14, в которой закреплен вал несущего воздушного винта 4, соединяемый с валом для осуществления прыжкового взлета, электрический мотор-редуктор 13, автоматический пневматический механизм 2 установки и складывания лопастей 3 несущего воздушного винта 4, автоматический перекрывной топливный кран 33, соединенный с топливным баком 19 и топливопроводами с ДВС 15. К задним поверхностям двух верхних балок и двум задним шпангоутам крепятся две консоли 30, свободные концы которых соединяются за кабиной, образуя вместе соединения узлы установки стабилизатора 31 с установленным на нем рулем высоты 23 на верхние точки двух V-образно установленных килей 32. The power scheme of the fuselage frame is a set of longitudinal power elements, consisting of four beams - two upper and two lower, on which frames are installed. Between the two upper beams in the center of mass of Fig. 1, a frame 14 is installed under the cab ceiling, in which a rotor propeller shaft 4 is mounted, connected to the shaft for hopping take-off, an electric gear motor 13, an automatic pneumatic mechanism 2 for installing and folding the blades 3 rotor 4, automatic fuel shutoff valve 33 connected to the fuel tank 19 and the fuel lines with the internal combustion engine 15. Two consoles 30 are attached to the rear surfaces of the two upper beams and two rear frames s which are connected behind the cab, together forming a connection setup nodes stabilizer 31 mounted thereon with the elevator 23 at the top points of two V-shaped keels 32 installed.

К двум нижним балкам и двум задним шпангоутам в нижней части крепятся две консольные балки 30, концы которых также соединяются за кабиной, образуя вместе соединения два нижних узла для V-образной установки килей 32 с рулями поворота 22. Соединение килей 32 в верхних точках стабилизатором 31 образует замкнутый силовой трехугольник силовой конструкции хвостовой части. Общий шаг установки консольных балок по окружности 90°. На половине расстояния до соединения консольных балок 30 между собой в узлы навески во внутреннем межбалочном пространстве за кабиной 1 на четырех точках крепления установлено аэродинамическое кольцо 10 с толкающей винтомоторной установкой 5, состоящей из электрического мотор-редуктора 11 с четырехлопастным реверсивным винтом изменяемого шага 12. Такая аэродинамическая компоновка рулей дает возможность во время поворотов в полете рулям поворота выполнять и функции элеронов, что упрощает пилотирование. При движении по дорогам реверсивный воздушный винт 12 дает возможность автожиру двигаться задним ходом. Троса управления к рулю высоты и рулям поворота проходят под обшивкой, закрывающей балки 30. Стойки выносного аэродинамического элемента 18 проходят через крышу кабины 1 и крепятся к силовой раме 14. Two cantilever beams 30 are attached to the two lower beams and two rear frames at the bottom, the ends of which are also connected behind the cab, forming together the two lower nodes for the V-shaped installation of the keels 32 with the steering wheels 22. The connection of the keels 32 at the upper points with a stabilizer 31 forms a closed power triangle of the power structure of the tail. The total step of installing cantilever beams around a circle of 90 °. At half the distance to the connection of the cantilever beams 30 to each other, in the hinge assemblies in the inner inter-beam space behind the cab 1, at four attachment points, an aerodynamic ring 10 with a pushing propeller installation 5, consisting of an electric motor gearbox 11 with a four-blade reversible screw of variable pitch 12. is installed. the aerodynamic layout of the rudders makes it possible to perform the functions of ailerons during turns in flight, the steering wheels, which simplifies piloting. When driving on roads, a reversible propeller 12 allows the gyroplane to reverse. The control cables to the elevator and rudders pass under the casing covering the beams 30. The stands of the remote aerodynamic element 18 pass through the roof of the cabin 1 and are attached to the power frame 14.

Внутри стоек проходят топливопроводы к ДВС 15. Снаружи стойки закрыты обтекателями. Обтекатели крепятся к крыше кабины и аэродинамическому выносному элементу 18. В верхней наивысшей части выносного аэродинамического элемента 18 расположены две заливные горловины топливного бака 19, по одной на каждом борту. В шпангоуте, разделяющем двери кабины, устроены потайные ступеньки для подъема к горловинам заправщика, а на полу имеются откидные упоры 43 для фиксации дверей в открытом положении. Вал несущего воздушного винта 4 проходит через выносной аэродинамический элемент и закрыт обтекателем. ДВС 15 совместно с коробкой приводов расположен в центре масс на раме 20, закрепленной на двух нижних продольных балках внутри кабины, и частично располагается в подпольном пространстве, а частично выходит в кабину. Сверху со стороны кабины 1 ДВС закрывается жестким прочным капотом, покрытым со стороны двигателя шумопоглощающим материалом. Внешняя поверхность капота в зависимости от необходимости может использоваться как столик или сиденье. Такое расположение ДВС и коробки приводов перемещает центр масс в нижнюю часть автожира и способствует повышению устойчивости при посадке и движении по дорогам. Аккумуляторная батарея 16 помещена в закрытый контейнер и размещается в багажном отсеке. Замена при необходимости колес на поплавки-лыжи дает возможность взлета, посадки и передвижения по заснеженным, водным и заболоченным площадям.Inside the racks pass the fuel lines to the ICE 15. Outside the racks are closed by fairings. Fairings are attached to the roof of the cabin and the aerodynamic remote element 18. In the upper highest part of the remote aerodynamic element 18 there are two filler necks of the fuel tank 19, one on each side. In the frame that separates the cabin doors, secret steps are arranged for lifting to the neck of the tanker, and on the floor there are hinged stops 43 for fixing the doors in the open position. The shaft of the main rotor 4 passes through the external aerodynamic element and is closed by a fairing. ICE 15 together with the gearbox is located in the center of mass on the frame 20, mounted on the two lower longitudinal beams inside the cab, and is partially located in the underground space, and partially goes into the cab. From above, from the side of the cab 1, the internal combustion engine is closed by a rigid, durable hood, covered with noise-absorbing material from the engine side. The outer surface of the hood, depending on the need, can be used as a table or seat. This arrangement of the internal combustion engine and the gearbox moves the center of mass to the lower part of the gyroplane and helps to increase stability when landing and driving on roads. The battery 16 is placed in a closed container and is placed in the luggage compartment. Replacing, if necessary, wheels with ski floats makes it possible to take off, land and move through snowy, water and swampy areas.

Работа. После нажатия кнопки 40 «Пуск-Стоп» на приборной панеле в кабине 1 фиг.2 ток от аккумуляторной батареи 16 поступает на стартер ДВС 15, на перекрывной электрокран 33, который устанавливается из положения «Стоп» в положение «Малый газ», пропуская в двигатель топливо из бака 19. Стартер раскручивает маховик двигателя 15, двигатель выходит на обороты земного малого газа, на приборной панеле загорается лампа-кнопка 34 «Земной малый газ». При нажатии лампы-кнопки 35 «генераторный режим» электрокран 33 устанавливается в положение «генераторный режим», увеличивая пропуск топлива в двигатель, двигатель переходит на генераторный режим, при этом воздушные винты 4 и 5 не вращаются. При начатии лампы-кнопки зеленого цвета «Земля движение» автоматика включает руль 24 к управлению поворотом передних стоек шасси 6, подает ток на мотор-редуктор 13 и винт 12 толкающей силовой установки 5, воздушный винт 12 начинает вращаться на оборотах земного малого газа, без воздействия на педаль 29 «газ». После снятия автожира со стояночного тормоза 37 и нажатии на педаль 29 «газ» автожир начнет движение как земное транспортное средство. При нажатии лампы-кнопки 38 «Несущий воздушный винт. Подготовка к работе» включается автоматический пневматический механизм 2 установки и фиксации лопастей несущего воздушного винта. По окончании установки и фиксации лопастей под углом 90° друг к другу на дисплее появляется мнемосхема винта 4 с развернутыми и зафиксированными лопастями 3, подключенными к валу винта мотор-редуктором 11, винтомоторная установка и несущий воздушный винт 4 при этом не работают. Нажатие лампы-кнопки 39 синего цвета «Взлет» дает команду автоматике на установку передних стоек шасси 6 параллельно продольной оси автожира, подаче электрического тока на мотор-редуктор 13, раскрутку несущего воздушного винта 4 до оборотов взлета, с выдачей информации на дисплей и тахометр оборотов несущего винта и только после этого перевода руля и рулевой колонки 24 в управление воздушными рулями 22, 23, 31. Work. After pressing the “Start-Stop” button 40 on the dashboard in the cab 1 of Fig. 2, the current from the battery 16 is supplied to the ICE starter 15, to the shut-off electric crane 33, which is set from the “Stop” position to the “Small gas” position, passing engine fuel from the tank 19. The starter spins the flywheel of the engine 15, the engine goes to revolutions of the earth's small gas, the button-lamp 34 "Earth's small gas" lights up on the dashboard. When the button-lamp 35 is pressed, the "generator mode", the electric crane 33 is set to the "generator mode" position, increasing the fuel flow to the engine, the engine switches to the generator mode, while the propellers 4 and 5 do not rotate. When starting the green button, the Earth movement green button turns on the steering wheel 24 to control the rotation of the front landing gear 6, supplies current to the geared motor 13 and the propeller 12 of the pushing power unit 5, the propeller 12 begins to rotate at revolutions of the earth’s small gas, without impact on the pedal 29 "gas". After removing the gyroplane from the parking brake 37 and pressing the pedal 29 "gas" gyroplane will begin to move like an earth vehicle. By pressing the lamp button 38 "Main rotor. Preparation for work "includes an automatic pneumatic mechanism 2 for installing and fixing the rotor blades. At the end of the installation and fixing of the blades at an angle of 90 ° to each other, the mimic diagram of the screw 4 with the deployed and fixed blades 3 connected to the shaft of the screw by the gear motor 11 appears on the display, the propeller installation and the main rotor 4 do not work. Pressing the blue “Take-off” button-lamp 39 instructs the automation to install the front landing gear 6 parallel to the longitudinal axis of the gyroplane, apply electric current to the geared motor 13, spin the main rotor 4 to take-off revolutions, with the information on the display and rev counter the main rotor and only after this transfer of the steering wheel and steering column 24 to control the air rudders 22, 23, 31.

В случае отказа ДВС 15 в полете автоматика высветит на дисплее надпись «Отказ ДВС. Работа силовой установки от аккумуляторной батареи» с указанием причины отказа двигателя. При выключении двигателя в полете в учебно-тренировочных целях кнопкой 40 «Пуск-Стоп» на дисплее загорается надпись «Двигатель исправлен, выключен. Работа силовой установки от аккумуляторной батареи» при этом в обоих случаях автоматика совместно с мембранно-анероидными приборами переведет работу мотор-редуктора 13 на работу от аккумуляторной батареи 16 с целью неторопливого выбора площадки для посадки автожира. При начатии кнопки 40 «Пуск-Стоп» и запуска двигателя в полете на дисплее после выхода двигателя на генераторный режим появится надпись «Генераторный режим. Аккумулятор отключен», при этом заработают приборы контроля работы ДВС, надпись на мониторе исчезнет. При прыжковом взлете автожира после набора высоты и необходимой путевой скорости мембранно-анероидные приборы дадут команду автоматике на отключение мотор-редуктора 11 и несущий воздушный винт начнет вращаться от набегающего потока воздуха, а на мониторе появиться надпись: «Несущий винт в режиме авторотации». Нажатие педали 29 «газ» увеличивает ток к мотор-редуктору 13, обороты воздушного винта 12 увеличиваются, толкающий воздушный винт 12 изменяет шаг лопастей к набегающему потоку, увеличивая тяговую мощность силовой установки 5. In the event of a failure of the internal combustion engine 15 in flight, the automation will display on the display the inscription “Failure of the internal combustion engine. The operation of the power plant from the battery "indicating the cause of engine failure. When the engine is turned off in flight for educational purposes, the Start-Stop button 40 lights up on the display the engine is fixed, off. The operation of the power plant from the battery ”in this case, in both cases, the automation together with the membrane-aneroid devices will transfer the operation of the geared motor 13 to work from the battery 16 in order to leisurely choose the site for landing the gyroplane. When you start the “Start-Stop” button 40 and start the engine in flight, the message “Generator mode. The battery is disconnected ”, at the same time the internal combustion engine control devices will start working, the inscription on the monitor will disappear. When the gyroplane jumps off after climbing and the necessary ground speed, the membrane-aneroid devices will instruct the automatics to turn off the gear motor 11 and the main rotor will rotate from the incoming air flow, and the message “Main rotor in autorotation mode” will appear on the monitor. Pressing the pedal 29 "gas" increases the current to the gear motor 13, the revolutions of the propeller 12 increase, the pushing propeller 12 changes the pitch of the blades to the incoming flow, increasing the traction power of the power plant 5.

При уборке ноги с педали 29 «газ» автоматика совместно с мембранно-анероидными приборами установит лопасти толкающего воздушного винта 12, обороты толкающей силовой установки 5 в режим полетного малого газа, на дисплее высветится сообщение: «Установлен полетный малый газ. Минимальная горизонтальная скорость полета без потери высоты». При выполнении в полете поворотов при повороте рулевого колеса 24 установленные V-образно кили 32 с рулями поворота 25 дополнительно выполняют функцию элеронов, обеспечивая координированный поворот с небольшим креном в сторону поворота. При движении руля 24 с рулевой колонкой на себя руль высоты 23 отклонится вверх и автожир набирает высоту. При движении колонки с рулем 24 - от себя автожир снижается. При одновременном повороте руля и движении рулевой колонки 24 автожир выполняет поворот набором или снижением. После приземления и обжатия всех стоек шасси на дисплее появляется надпись «Земля. Переход в режим руления». При нажатии лампы-кнопки зеленого цвета 41 «3емля. Руление» руль 24 переходит в режим управления поворотом передних стоек шасси 6, нажатие на педаль 30 затормозит колеса, автожир остановится или замедлит свое движение. При необходимости движения назад, хвостом вперед, нажатием лампы-кнопки «Реверс» автоматическая пневмосистема 2 повернет лопасти 5 толкающего воздушного винта 12 и автожир будет двигаться назад.When cleaning the foot from the pedal 29 “gas”, the automation together with the membrane-aneroid devices will set the blades of the pushing propeller 12, the revolutions of the pushing power unit 5 to the low-speed flight mode, the message “The low-speed gas is installed. Minimum horizontal flight speed without loss of altitude. " When performing in-flight turns when turning the steering wheel 24, the V-shaped keels 32 installed with the steering wheels 25 additionally perform the function of ailerons, providing a coordinated turn with a slight roll in the direction of rotation. When the rudder 24 moves with the steering column toward itself, the elevator 23 will deviate upward and the gyroplane will gain height. When you move the column with the wheel 24 - from yourself gyroplane is reduced. With the simultaneous rotation of the steering wheel and the movement of the steering column 24, the gyroplane rotates by dialing or lowering. After landing and crimping all the landing gear, the message “Earth. Switching to taxi mode. ” When the green button lamp is pressed, 41 "Earth. “Steering” the steering wheel 24 enters the control mode for turning the front struts of the chassis 6, pressing the pedal 30 will brake the wheels, the gyroplane will stop or slow down its movement. If it is necessary to move backward, tail forward, by pressing the lamp “Reverse” button, the automatic pneumatic system 2 will turn the blades 5 of the pushing propeller 12 and the gyroplane will move backward.

Claims

A multifunctional gyroplane with a total carrying capacity of up to 450 kg is intended for training in piloting, transporting passengers and cargo by air, for use as air ambulance, for border guards, for patrolling civilian objects, forest tracts with the possibility of landing, chemical processing of agricultural land from air, air travel, as an air taxi, personal air transport, consisting of a fuselage with a closed comfortable four-door passenger cabin designed for five people, with two front comfortable seats for the pilot and passenger, a back sofa for three people, a luggage compartment with a total lifting capacity of up to 450 kg, an ergonomic dashboard with a magnetic compass, navigation membrane-aneroid devices, control devices for controlling the operation of the power plant , radio remote control, monitor, watch, three-post chassis, characterized by an external aerodynamic element mounted on racks above the roof of the cabin with a fuel tank inside, folding mechanisms with an emphasis on fixing the open position of the doors in flight, with a four-blade propeller with an automatic installation system, fixation before flight, folding and fixing of the blades after the flight, mounted in the aerodynamic ring behind the cabin in the inter-beam space with a four-blade reversible pushing propeller of a variable pitch, the drive of the bearing and pushing propellers from electric gear motors, V-shaped keels with steering wheels, stabilizers connected at the top with height, by placing the internal combustion engine in the center of mass and using it only to drive the drive box with a generator, compressor, tachometer mounted on it, two swivel front struts with wheels, four brake wheels, headlights, marker and turn lights in front and on the tail boom, panoramic scanning locator in the bow, dual-mode operation of the steering wheel and steering column to control the front stack rotation on the ground, in the air with steering and elevation control wheels, the ability to take off and land from snowy, water and marshy surfaces, after replacing the wheels with float skis, with a kinematic scheme and control automatics designed for quick parallel installation of a second backup steering wheel with a steering column, two pedals on the floor in front of the front passenger for training in piloting, activating the cadet button lamp on dashboard to disable cadet control, if necessary, the possibility of transforming the interior of the cabin by removing the front passenger seat and rear sofa in the sanitary, postal , Agricultural or patrol embodiment.