RU2664024C2 - Unmanned high-speed helicopter-airplane - Google Patents
Unmanned high-speed helicopter-airplane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2664024C2 RU2664024C2 RU2017103242A RU2017103242A RU2664024C2 RU 2664024 C2 RU2664024 C2 RU 2664024C2 RU 2017103242 A RU2017103242 A RU 2017103242A RU 2017103242 A RU2017103242 A RU 2017103242A RU 2664024 C2 RU2664024 C2 RU 2664024C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coaxial
- blade
- wing
- rotors
- blades
- Prior art date
Links
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 241000256259 Noctuidae Species 0.000 claims abstract description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 11
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 11
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 6
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 2
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 claims 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 abstract description 3
- 241000985905 Candidatus Phytoplasma solani Species 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 12
- 208000029108 46,XY sex reversal 8 Diseases 0.000 description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- TVZRAEYQIKYCPH-UHFFFAOYSA-N 3-(trimethylsilyl)propane-1-sulfonic acid Chemical compound C[Si](C)(C)CCCS(O)(=O)=O TVZRAEYQIKYCPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
- 235000014101 wine Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/22—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft
- B64C27/24—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft with rotor blades fixed in flight to act as lifting surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в конструкции беспилотных и палубных скоростных вертолетов-самолетов с двухвинтовой соосной и движительно-рулевой системами, включающими под крыльями замкнутой конструкции (КЗК) два с противоположным вращением несущих винта, обеспечивающих вертикальный и короткий взлет/посадку (ВВП и КВП), и винт в заднем кольцевом канале для скоростного полета при зафиксированных двух лопастях-крыльях нижнего и верхнего соосных однолопастных винтов, размещенных соответственно над фюзеляжем и под обтекателем переднего крыла системы КЗК.The invention relates to the field of aviation technology and can be used in the construction of unmanned and carrier-based high-speed helicopters-aircraft with twin-screw coaxial and propulsion-steering systems, including under the wings of a closed structure (CLC) two with the opposite rotation of the rotors, providing vertical and short take-off / landing (GDP and KVP), and a screw in the rear annular channel for high-speed flight with two fixed wing blades of the lower and upper coaxial single-blade propellers, respectively enno above the fuselage fairing and under the front wing KPC system.
Известен скоростной вертолет модели "AVX" по программе JMR/FVL компании «AVX Aircraft Company» (США), имеющий двухвинтовую соосную схему с несущими винтами и силовую установку (СУ) с двигателями, передающими крутящий момент через главный редуктор и валы трансмиссии на несущие винты и на пропульсивные винты в кольцевых каналах, смонтированных на втором крыле высокорасположенной схемы «тандем» с крыльями равновеликого размаха.Known high-speed helicopter model "AVX" according to the JMR / FVL program of the company "AVX Aircraft Company" (USA), having a twin-screw coaxial circuit with main rotors and a power unit (SU) with engines that transmit torque through the main gearbox and transmission shafts to the main rotors and on propulsive screws in annular channels mounted on the second wing of a highly arranged tandem circuit with wings of equal proportions.
Признаки, совпадающие - наличие высокорасположенной схемы «тандем» с крыльями равновеликого размаха, двух турбовальных двигателей СУ, главного редуктора и валов трансмиссии, передающих мощность СУ четырехлопастным соосным несущим винтам и тяговым винтам в кольцевых каналах, смонтированных на консолях второго крыла, обеспечивающим как выполнение ВВП или зависания, так и его поступательный горизонтальный скоростной полет. Вращение соосных несущих винтов - синхронизирующее и противоположно направленное. Взлетная тяговооруженность СУ, позволяющая при непродолжительном времени висения, достигать полезной нагрузки 5900 кг при взлетном его весе 12000 кг. Скоростной вертолет "AVX", имея крейсерскую скорость полета до 430 км/ч, дальность полета до 1400 км и динамический потолок 5176 м, может применяться для транспортировки 16 человек.Signs that coincide - the presence of a highly located tandem scheme with wings of equal proportions, two SU turboshaft engines, a main gearbox and transmission shafts transmitting the SU power to four-blade coaxial rotors and traction screws in the annular channels mounted on the consoles of the second wing, ensuring both the implementation of the GDP or hovering, and its progressive horizontal high-speed flight. The rotation of the coaxial rotors is synchronized and oppositely directed. Take-off thrust-weight ratio of SU, which allows for a short hanging time, to achieve a payload of 5900 kg with a take-off weight of 12000 kg. High-speed helicopter "AVX", with a cruising flight speed of up to 430 km / h, a flight range of up to 1400 km and a dynamic ceiling of 5176 m, can be used for transporting 16 people.
Причины, препятствующие поставленной задаче: первая - это то, что вертолет двухвинтовой соосной схемы и тяговыми винтами в задних кольцевых каналах, используемыми только на крейсерских режимах полета, что увеличивает паразитную массу при выполнении ВВП и уменьшает весовую отдачу и радиус действия. Вторая - это то, что отсутствие вертикального оперения создает недостаточный запас путевой устойчивости, особенно, на скоростях горизонтального полета свыше 180 км/ч, что приводит к увеличению рысканья, известных как «голландский шаг», который имеет тенденцию к его увеличению с ростом взлетного его веса. Третья - это то, что при висении соосное расположение несущих винтов изменяемого шага и с управлением циклического шага каждого из них значительно осложняет их конструкцию, а постоянные вибрации, возникающие при работе автоматов их перекоса, создают неблагоприятные условия для работы других механизмов и оборудования. Четвертая - это то, что соосное расположение двух винтов с автоматами перекосов их лопастей значительно увеличивает массу узлов управления, главного редуктора и его высоту (обеспечивая разнос между лопастями нижнего и верхнего винтов 9,7% от их диаметра). Пятая - это то, что в вертолете двухвинтовой соосной схемы с полужестким креплением лопастей имеют место неблагоприятное взаимное влияние (индуктивные потери) соосных несущих винтов с автоматами перекоса, которые в отдельных случаях могут приводить к их перехлесту. Все это обеспечивает более высокий удельный расход топлива и ограничивает возможность дальнейшего повышения дальности полета и улучшения показателей топливной эффективности менее, чем 87,55 г/пасс⋅км.Reasons that impede the task: the first is that the helicopter has a twin-screw coaxial circuit and traction screws in the rear annular channels that are used only on cruising flight modes, which increases the parasitic mass during GDP and reduces the weight return and range. The second is that the lack of vertical tail creates an insufficient reserve of track stability, especially at horizontal flight speeds of more than 180 km / h, which leads to an increase in yaw, known as the “Dutch step”, which tends to increase with an increase in take-off weight. The third one is that when hanging, the coaxial arrangement of rotor screws of variable pitch and with the control of the cyclic pitch of each of them greatly complicates their design, and the constant vibrations that occur during the operation of their swashplate create adverse conditions for the operation of other mechanisms and equipment. The fourth one is that the coaxial arrangement of two screws with automatic swash plates of their blades significantly increases the mass of control units, the main gearbox and its height (providing a separation between the blades of the lower and upper screws of 9.7% of their diameter). The fifth one is that in a helicopter of a twin-screw coaxial circuit with semi-rigid blade mounting, there is an adverse mutual influence (inductive loss) of the coaxial rotors with swash plates, which in some cases can lead to their overlap. All this provides a higher specific fuel consumption and limits the possibility of further increasing the flight range and improving fuel efficiency by less than 87.55 g / passenger-km.
Известен беспилотный тяжелый конвертоплан "Фрегат" ЗАО "Транзас" (РФ), содержащий из композитных материалов планер с КЗК и килем, законцовка которого связана с задним крылом обратной стреловидности, образующим с передним стреловидным низко расположенным крылом коробчатую конфигурацию КЗК, имеющую в ее центре по бокам фюзеляжа два поворотных кольцевых канала с винтами, создающими горизонтальную и соответствующим их отклонением вертикальную тягу, синхронизирующую трансмиссию валов, связывающую между собой два двигателя с поворотными винтами и хвостовым рулевым фенестроном, смонтированным за килем.Known unmanned heavy convertiplane "Fregat" CJSC "Transas" (RF), containing composite materials glider with a short-arm and keel, the tip of which is connected with the rear wing of the reverse sweep, forming a box-shaped configuration of the short-stroke wing with a forward swept low wing, having in its center along the sides of the fuselage are two rotary annular channels with screws that create a horizontal and vertical deflection corresponding to their deviation, synchronizing the transmission of the shafts, connecting two engines with rotary Tami and tail steering fenestron mounted behind the keel.
Признаки, совпадающие - наличие двух поворотных кольцевых каналов с тянущими винтами, преобразующими горизонтальную тягу в вертикальную соответствующим их отклонением вверх от горизонтального положения на угол 90°, диапазон поворота кольцевых каналов от 0° до +100°, вращение винтов - синхронизирующее. Крылья в системе КЗК большого удлинения, несущая система имеет два больших поворотных винта с меньшим кормовым рулевым фенестроном для продольного управления. Все винты и фенестрон без автоматов перекосов с управлением их общего и дифференциального изменения шага, но и вращательно связаны посредством Т-образной в плане синхронизирующей системы соединительных валов трансмиссии.Signs that coincide are the presence of two rotary annular channels with pulling screws that convert the horizontal thrust to vertical by their corresponding deviation upward from the horizontal position by an angle of 90 °, the range of rotation of the annular channels from 0 ° to + 100 °, the rotation of the screws is synchronizing. Wings in a large elongated KZK system; the supporting system has two large rotary propellers with a smaller aft steering fenestron for longitudinal control. All screws and fenestron without swash plate with the control of their total and differential pitch changes, but are also rotationally connected by means of a T-shaped in terms of a synchronization system of the transmission connecting shafts.
Причины, препятствующие поставленной задаче: первая - это то, что внешние консоли переднего крыла для уменьшения стояночной площадки выполнены складными, приведя его размах с 19 до 10 м и взлетную/стояночную площадь с 270,75 до 140,25 м2 соответственно при удельной взлетной/стояночной возможности по полезной нагрузке 3,6934/7,1301 кг/м2 при ПН=1 тонна. Вторая - это то, что диаметры винтов ограничены размахом внутренних секций заднего крыла КЗК, а взлетная мощность СУ 4800 л.с.предопределяет Dв=4,6 м и удельную нагрузку на ометаемую площадь винтами ρS=210,72 кг/м2 при взлетном весе 7 тонн. Третья - это то, что профилированные поворотные кольцевые каналы с винтами и с увеличением их угла атаки на переходных режимах полета, без наличия интегрирующего устройства управления тягой несущих и рулевого винтов создают опасность появления на поворотных каналах срыва потока до создания винтами необходимой подъемной силы, что ухудшает стабильность и продольную управляемость. Четвертая - это то, что рулевой фенестрон продольного управления, выполненный многолопастным с изменяемым шагом, установлен за вертикальным килем и смонтирован на конце хвостовой балки, что предопределяет использование специального интегрирующего устройства управления. Все это усложняет конструкцию, уменьшает надежность и ограничивает возможность повышения топливной эффективности, увеличения взлетного веса и весовой отдачи и, особенно, без возможности увеличения диаметра канальных винтов.Reasons that impede the task: the first is that the outer consoles of the front wing to reduce the parking area are foldable, bringing its span from 19 to 10 m and the take-off / parking area from 270.75 to 140.25 m 2, respectively, with specific take-off / parking capacity for a payload of 3.6934 / 7.1301 kg / m 2 at MON = 1 ton. The second one is that the screw diameters are limited by the span of the internal sections of the rear wing of the KZK, and the take-off power of the SU 4800 hp determines D in = 4.6 m and the specific load on the swept area with screws ρ S = 210.72 kg / m 2 with a take-off weight of 7 tons. The third one is that profiled rotary annular channels with screws and with an increase in their angle of attack during transient flight modes, without the presence of an integrating device for controlling the thrust of the main rotors and tail rotors create a risk of the flow stall on the rotary channels until the necessary lifting force is created by the screws, which worsens stability and longitudinal controllability. The fourth is that the steering fenestron of longitudinal control, made of multi-blade with variable pitch, is installed behind the vertical keel and mounted on the end of the tail boom, which determines the use of a special integrating control device. All this complicates the design, reduces reliability and limits the possibility of increasing fuel efficiency, increasing take-off weight and weight return and, especially, without the possibility of increasing the diameter of the channel screws.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является скоростной вертолет "Raider S-97" компании Sikorsky (США), выполненный по двухвинтовой соосной схеме, имеет двигатель, передающий крутящий момент через главный редуктор и систему валов трансмиссии на несущие соосные трехлопастные винты и задний винт, смонтированные соответственно над центром масс и на конце хвостовой балки за хвостовым оперением.Closest to the proposed invention is a high-speed helicopter "Raider S-97" of the company Sikorsky (USA), made according to a twin-screw coaxial circuit, has an engine that transmits torque through the main gearbox and the transmission shaft system to the bearing coaxial three-bladed rotors and a rear rotor mounted respectively above the center of mass and at the end of the tail boom for the tail.
Признаки, совпадающие - наличие двухкилевого оперения, турбовального двигателя модели GE-YT706 мощностью 2600 л.с, главного редуктора и валов трансмиссии, передающих мощность трехлопастным соосным несущим винтам диаметром 10,3 5 м и шестилопастному толкающему винту диаметром 2,13 м, обеспечивающими как выполнение ВВП или зависания, так и его горизонтальный скоростной полет. Вращение соосных винтов - синхронизирующее и противоположно направленное. Взлетная тяговооруженность СУ, позволяющая при непродолжительном времени висения, достигать полезной нагрузки 1000 кг при взлетном его весе 5217 кг. Скоростной вертолет "Raider S-97", имея крейсерскую скорость полета до 440 км/ч, радиус действия до 600 км и динамический потолок 4570 м, может применяться для транспортировки 6 человек с обеспечением топливной эффективности не менее, чем 87,93 г/пасс⋅км.Signs of coincidence are the presence of a two-tail plumage, a GE-YT706 turboshaft engine with a power of 2600 hp, a main gearbox and transmission shafts transmitting power to a three-blade coaxial rotor with a diameter of 10.3 5 m and a six-blade pushing screw with a diameter of 2.13 m, providing both the implementation of GDP or freezing, and its horizontal high-speed flight. The rotation of the coaxial screws is synchronized and oppositely directed. Take-off thrust-weight ratio of SU, which allows for a short hanging time, to achieve a payload of 1000 kg with a take-off weight of 5217 kg. High-speed helicopter "Raider S-97", having a cruising flight speed of up to 440 km / h, a range of up to 600 km and a dynamic ceiling of 4570 m, can be used to transport 6 people with fuel efficiency of at least 87.93 g / pass ⋅ km
Причины, препятствующие поставленной задаче: первая - это то, что вертолет двухвинтовой соосной схемы и с задним толкающим винтом, используемым только на крейсерских режимах полета. Это увеличивает паразитную массу при выполнении ВВП и уменьшает весовую отдачу и радиус действия. Вторая - это то, что при длине фюзеляжа 11,752 м и диаметре несущих винтов 10,35 м предопределяет взлетную/стояночную площадь 121,63/121,63 м2 и соответствующую при этом удельную взлетную/стояночную возможности по полезной нагрузке 8,2216/8,2216 кг/м2 при ПН=1,0 тонна. Третья - это то, что при висении соосное расположение несущих винтов изменяемого шага и с управлением циклического шага нижнего из них значительно осложняет их конструкцию, а постоянные вибрации, возникающие при работе автомата его перекоса, создающего неблагоприятные условия для работы других механизмов и оборудования. Четвертая - это то, что соосное расположение двух винтов с автоматами перекосов их лопастей значительно увеличивает массу узлов управления, главного редуктора и его высоту (обеспечивая разнос между лопастями нижнего и верхнего винтов 8,5% от их диаметра), что ограничивает возможности базирования. Пятая - это то, что в вертолете двухвинтовой соосной схемы с полужестким креплением лопастей имеют место неблагоприятное взаимное влияние (индуктивные потери) соосных несущих винтов, которое в отдельных случаях может приводить и к их перехлесту. Все это ограничивает возможность повышения скорости и дальности полета и весовой отдачи, но и обеспечивает более высокий удельный расход топлива.Reasons that impede the task: the first is that the helicopter has a twin-screw coaxial circuit and with a rear thrust propeller, used only in cruising flight modes. This increases the parasitic mass during the implementation of GDP and reduces the weight return and range. The second one is that with a fuselage length of 11.752 m and a rotor diameter of 10.35 m, it determines the take-off / parking area of 121.63 / 121.63 m 2 and the corresponding specific take-off / parking capacity of the payload 8.2.2216 / 8 , 2216 kg / m 2 at MON = 1.0 ton. The third one is that when hanging, the coaxial arrangement of rotor screws of variable pitch and with the control of the cyclic pitch of the lower one significantly complicates their design, and the constant vibrations arising from the operation of its swashplate, creating adverse conditions for the operation of other mechanisms and equipment. The fourth one is that the coaxial arrangement of two screws with automatic swash plates of their blades significantly increases the mass of control units, the main gearbox and its height (providing a separation between the blades of the lower and upper screws of 8.5% of their diameter), which limits the possibility of basing. The fifth is that in a helicopter of a twin-screw coaxial circuit with semi-rigid blade mounting there is an adverse mutual influence (inductive loss) of the coaxial rotors, which in some cases can lead to their overlap. All this limits the possibility of increasing the speed and range of flight and weight return, but also provides a higher specific fuel consumption.
Предлагаемым изобретением решается задача в указанном выше известном скоростном вертолете модели "Raider S-97" увеличения полезной нагрузки и весовой отдачи, повышения скорости и дальности полета, упрощения продольно-поперечной балансировки как при висении, так и скоростном горизонтальном полете, но и на переходных режимах полета уменьшения вибраций и исключения возникновение резонанса при использовании останавливаемых и не убираемых в полете винтов-крыльев.The present invention solves the problem in the above-mentioned well-known high-speed helicopter model "Raider S-97" increase payload and weight gain, increase speed and range, simplify longitudinal-transverse balancing both when hovering and high-speed horizontal flight, but also in transition modes flight, reducing vibrations and eliminating the occurrence of resonance when using wing-stops that are stopped and cannot be removed during flight.
Отличительными признаками предлагаемого изобретения от указанного выше известного скоростного вертолете модели "Raider S-97", наиболее близкого к нему, являются наличие того, что он снабжен двумя системами с разновеликими винтами в движительно-рулевой (ДРС) и упомянутой двухвинтовой соосной несущей (ДСНС), включающей под крыльями замкнутой конструкции (КЗК) в ДСНС-Х2 пару с противоположным вращением однолопастных больших винтов с профилированными обратного сужения противовесами, обеспечивающих создание вертикальной тяги только при вертикальном и коротком взлете/посадке (ВВП и КВП), и, по меньшей мере, одну ДРС-Х1 с меньшим винтом, смонтированным в заднем кольцевом канале (ЗКК) как для создания управляющих моментов при выполнении ВВП и зависания, так и маршевой тяги при скоростном горизонтальном полете и зафиксированных двух лопастях-крыльях верхнего и нижнего соосных винтов, размещенных соответственно над фюзеляжем и под обтекателем первого стреловидного крыла (ПСК), имеющего обратное сужение внутренних его секций, но и за ней в середине размаха каждого полукрыла на подкрыльных гондолах узлы отклонения вверх в стояночной конфигурации трапециевидных концевых частей с внешними флапперонами ПСК системы КЗК, заднее с обратным сужением крыло обратной стреловидности (КОС) которой закреплено его законцовками на концах и верхних частях подкрыльных гондол ПСК, вынесенных за заднюю кромку ПСК, внутренние секции которого образуют при виде сверху ромбовидную конфигурацию с консолями заднего КОС, корневые части которого в свою очередь смонтированы на законцовках развитого трапециевидного вертикального киля, образующего при виде спереди левую и правую треугольные равновеликие конфигурации и смонтированного по оси симметрии совместно с ЗКК так, что над верхней наружной его частью размещена с рулем направления концевая часть киля, передняя и задняя кромки которого вынесены вперед и назад соответствующих частей ЗКК, и выполнен с возможностью преобразования полетной его конфигурации после выполнении технологии КВП или ВВП с винтокрыла или вертолета с ДСНС-Х2 и рулевой ДРС-Х1 в соответствующий скоростной винтокрыл или самолет с маршевой ДРС-Х1 соответственно с однолопастными несущими винтами, работающими на режимах близких к их авторотации или при зафиксированных лопастях-крыльях верхних и нижних соосных несущих винтов, лопасти которых размещены перпендикулярно к плоскости симметрии и вынесены от последней наружу в противоположные стороны, увеличивая как площадь и несущую способность системы КЗК, так и образуя с его ПСК схему свободно несущий высокорасположенный биплан, но и обратно, при этом соосные однолопастные нижний и верхний несущие винты, закрепленные на соответствующих выходных валах главного редуктора, верхний полый из которых снабжен полой неподвижной опорой, установленной соосно внутри последнего, которая жестко закреплена своим нижним концом к корпусу внутренней нижней части главного редуктора, а верхним сцентрирована относительно его верхнего вала при помощи подшипникового узла так, что выступающая из вала верхняя часть опоры закреплена совместно с центропланом ПСК в верхнем каплевидном обтекателе, причем ПСК и заднее КОС, имеющие большое удлинение и снабженные соответственно внутренними закрылками и по всему размаху закрылками, выполнены с положительным и отрицательным углом поперечного V соответственно, при этом внутренние секции ПСК с задним КОС имеют равновеликие площади, что составляет 60% от общей площади системы КЗК, а внешние концевые части ПСК, имеющие в свою очередь площадь, составляющую 66,67% от площади ПСК, отклоняясь вверх и устанавливаясь вертикально, уменьшают потери в вертикальной тяги ДСНС-Х2 на 40% при выполнении ВВП и зависания, причем внутренние секции ПСК и заднее КОС с консолями обратного сужения, создающими на винтокрылых режимах горизонтального полета в зоне максимальных индуктивных скоростей воздушного потока от соответствующих несущих винтов возможность повышения коэффициента подъемной их силы и несущей их способности, особенно, при обдуве их секций и консолей соосными несущими однолопастными винтами, размещенными в полностью симметричной и синхронно-сбалансированной ДСНС-Х2 и работающими совместно с маршевой тягой ДРС-Х1 в ЗКК, продольная ось которого размещена либо выше, либо по продольной линии, проходящей при виде сбоку соответственно над вертикальным центром масс, либо по его центру и, следовательно, уменьшает возможность возникновения кабрирующего момента, при этом в ДРС-Х1 в ЗКК с упомянутым толкающим винтом, имеющим как жесткое крепление лопастей, так и возможность изменения общего его шага и установки его лопастей во флюгерное положение после его остановки и фиксации для осуществления аварийного режима посадки с авторотирующими несущими винтами, но и возможность создания им маршевой тяги при горизонтальном скоростном полете, а также прямой и обратной горизонтальной тяги ДРС-Х1 при выполнении ВВП и зависания для поступательного соответствующего перемещения вдоль продольной его оси и выполнения интенсивной обдувки после предварительного синфазного и дифференциального отклонения как пары верхних и нижних, так и пары левых и правых рулей высоты ЗКК, изменяющих соответственно продольную и поперечную балансировку при выполнении ВВП и зависания, установленными на выходе соответственно как слева и справа от задних боковых поверхностей подфюзеляжного киля, так и снизу и сверху на величину половины радиуса меньшего винта от центра ЗКК, внешние концы которых отогнуты к его центру и имеют развитые отгибы со стреловидностью по передней кромке, обеспечивающей отклонение рулей высоты вверх-вниз на углы атаки ± 15°, причем соосные однолопастные несущие винты, создающие воздушные потоки, которые, снижая шум и вибрации, но и уменьшая аэродинамическую интерференцию, не взаимодействуют с меньшим винтом в ЗКК и выполнены без управления циклического изменения их шага и с жестким креплением их лопастей и профилированных противовесов, но и создания от соосных несущих винтов полной компенсации реактивных крутящих моментов при противоположном направлении вращения между винтами в разнесенной паре по высоте несущих винтов, например, при виде сверху верхний и нижний однолопастные несущие винты вращаются соответственно по часовой и против часовой стрелки так, что соответствующие наступающие их лопасти проходили над левым и правым бортами фюзеляжа от кормовой к носовой его части и, как следствие, обеспечивает устранение гироскопического эффекта, гармоничное сочетание поперечного и путевого управления при выполнении ВВП и зависания и создание более плавного обтекания воздушным потоком хвостовой балки, причем при выполнении ВВП и зависания плавное перераспределение мощности от двух, например, газотурбинных или турбодизельных двигателей (ГТД или ТДД) обеспечивается главным многоуровневым и кормовым редукторами на однолопастные большие винты ДСНС-Х2 и меньший винт ДРС-Х1 в ЗКК соответственно 90% и 10% от располагаемой взлетной их мощности на вертолетных режимах полета при удельной нагрузке на мощность СУ равной ρN=3,04 кг/л.с, а на самолетных режимах полета при зафиксированных соответствующим образом лопастях-крыльях верхнего и нижнего однолопастных несущих винтов перераспределяется 80% от взлетной мощности СУ системой трансмиссии только на меньший винт ДРС-X1 в ЗКК, но и обратно.Distinctive features of the present invention from the above-mentioned known high-speed helicopter model "Raider S-97", closest to it, is the fact that it is equipped with two systems with different-sized propellers in the propulsion-steering (DRS) and the said twin-screw coaxial carrier (DSS) , including under the wings of a closed structure (KZK) in DSNS-X2, a pair with opposite rotation of single-blade large propellers with profiled reverse constriction counterweights, ensuring the creation of vertical thrust only at a vertical low and short take-off / landing (GDP and KVP), and at least one DRS-X1 with a smaller propeller mounted in the rear annular channel (ZKK) both to create control moments when performing GDP and hovering, and marching thrust high-speed horizontal flight and two fixed wing blades of the upper and lower coaxial screws located respectively above the fuselage and under the fairing of the first swept wing (UCS), which has a reverse narrowing of its inner sections, but also behind it in the middle of each wing wing span In the nacelles, the upward deviation nodes in the parking configuration of the trapezoidal end parts with external flaps of the UCS of the KZK system, the rear with the reverse constriction of the reverse sweep wing (CBS) of which are fixed by its tips at the ends and upper parts of the UCF wing gondolas, extended beyond the trailing edge of the UCS, whose inner sections are when viewed from above, they form a rhomboid configuration with consoles of the posterior backbone, the root parts of which are in turn mounted on the tips of the developed trapezoidal vertical keel, when viewed from the front, the left and right triangular isometric configurations are mounted along the symmetry axis together with the ZKK so that the end part of the keel, the front and rear edges of which are extended forward and backward of the corresponding parts of the ZKK, is placed with the rudder over the upper outer part of it and is made with the possibility of converting its flight configuration after performing KVP or GDP technology from a rotorcraft or helicopter with DSNS-X2 and steering DRS-X1 into the corresponding high-speed rotorcraft or aircraft with marching DRS-X1, respectively with single-blade rotors operating in modes close to their autorotation or with fixed wing-blades of the upper and lower coaxial rotors, the blades of which are placed perpendicular to the plane of symmetry and are carried out from the latter in opposite directions, increasing both the area and the bearing capacity of the KZK system , and forming with his UCS a scheme of a freely bearing high-lying biplane, but also vice versa, while the coaxial uni-blade lower and upper rotors fixed to the corresponding outputs the bottom shafts of the main gearbox, the upper hollow of which is equipped with a hollow fixed support mounted coaxially inside the latter, which is rigidly fixed with its lower end to the housing of the inner lower part of the main gearbox, and the upper one is centered relative to its upper shaft using a bearing assembly so that it protrudes from the shaft the upper part of the support is fixed together with the PSK center wing in the upper teardrop-shaped fairing, with the PSK and the rear KOS having a large elongation and equipped respectively with inner flaps along the entire range of flaps, made with a positive and negative transverse V angle, respectively, while the internal sections of the UCS with the rear CBS have equal areas, which is 60% of the total area of the SCC system, and the outer end parts of the UCS, which in turn have an area , constituting 66.67% of the area of the UCS, tilting up and installing vertically, reduce losses in the vertical thrust of the DSNS-X2 by 40% when performing GDP and freezing, with the inner sections of the UCS and the rear CBS with reverse narrowing consoles creating wines in horizontal flight regimes in the zone of maximum inductive airflow velocities from the corresponding rotors, the possibility of increasing their lift coefficient and their bearing capacity, especially when blowing their sections and consoles with coaxial single-blade rotors placed in a fully symmetric and synchronously balanced DSNS-X2 and working in conjunction with the DRS-X1 marching thrust in the CCZ, the longitudinal axis of which is located either above or along the longitudinal line, passing when viewed from the side, respectively hell with the vertical center of mass, or at its center and, therefore, reduces the possibility of a converging moment, while in the DRS-X1 in the ZKK with the aforementioned pushing screw having both rigid fastening of the blades and the possibility of changing its general pitch and installing its blades in vane position after stopping and fixing for emergency landing with autorotating rotors, but also the possibility of creating marching thrust during horizontal high-speed flight, as well as forward and reverse horizontal thrust of DRS-X1 when performing GDP and freezing for corresponding translational movement along its longitudinal axis and performing intensive blowing after preliminary in-phase and differential deviation of both a pair of upper and lower, and a pair of left and right rudders of the height of the ZKK, changing respectively the longitudinal and transverse balancing when performing GDP and hovering, installed at the output, respectively, both to the left and to the right of the rear side surfaces of the ventral keel, and from the bottom and top by half the size of the radius of the smaller screw from the center of the CCC, the outer ends of which are bent to its center and have developed limbs with a sweep along the leading edge, providing the rudders to deviate up and down by angles of attack of ± 15 °, and the coaxial single-blade rotors that create air flows, which, reducing noise and vibration, but also reducing aerodynamic interference, they do not interact with a smaller propeller in the ZKK and are made without controlling the cyclic change of their pitch and with rigid fastening of their blades and profiled counterweights, but also creating from coaxial rotors of full compensation of reactive torques in the opposite direction of rotation between the screws in a spaced pair along the height of the rotors, for example, when viewed from above, the upper and lower single-blade rotors rotate clockwise and counterclockwise, respectively, so that their respective advancing blades pass above the left and right sides of the fuselage from the stern to its bow and, as a result, provides the elimination of the gyroscopic effect, a harmonious combination of the transverse and control during GDP and freezing and creating a smoother airflow around the tail boom; moreover, when GDP and freezing are performed, the smooth redistribution of power from two, for example, gas turbine or turbodiesel engines (gas turbine engines or turbojet engines) is provided by the main multi-level and stern gearboxes for single-blade large screws DSNS-X2 and a smaller propeller DRS-X1 in the ZKK, respectively 90% and 10% of their available take-off power in helicopter flight modes with a specific load on the power of the control system equal to ρ N = 3.04 kg / hp, and in airplane flight modes, with correspondingly fixed wing blades of the upper and lower single-blade rotors, 80% of the take-off power of the SU is redistributed by the transmission system only to the smaller DRS-X1 rotor in the ZKK, but also vice versa.
Кроме того, для корабельного его базирования упомянутые верхняя и нижняя лопасти-крылья соосных несущих винтов снабжены в стояночной конфигурации возможностью после их остановки фиксированного размещения и установки при виде сверху их лопастей-крыльев по оси симметрии, причем упомянутые однолопастные винты с упомянутыми профилированными противовесами обратного сужения, имеющими радиус (rпп), определяемым из соотношения: rпп=0,3⋅Rнв, м (где Rнв - радиус однолопастных несущих винтов), при этом каждый упомянутый профилированный противовес, имеющий корневую и концевую хорды соответственно равновеликую и в 1,3 раза больше корневой хорды несущего винта, имеющего в свою очередь концевую хорду лопасти-крыла в 1,3 раза меньше его корневой хорды, выполнен с законцовкой, имеющей внешнюю дугообразную и зеркально расположенную внутреннюю линии, образующие эллипсовидную в плане конфигурацию с большей ее осью, сопрягаемой с соответствующими кромками профилированного противовеса, образуя удобообтекаемую его форму.In addition, for ship-based it, the aforementioned upper and lower blades-wings of coaxial rotors are provided in the parking configuration with the possibility of fixed placement and installation when viewed from above of their wing-blades along the axis of symmetry, the aforementioned single-blade propellers with the mentioned profiled counterweight balances having a radius (r pp ), determined from the relation: r pp = 0.3⋅R nv , m (where R nv is the radius of the single-blade rotors), with each of these profiled counter The EU, which has the root and end chords, respectively, equal and 1.3 times larger than the root chord of the rotor, which in turn has the end chord of the wing-blade 1.3 times smaller than its root chord, is made with a tip having an external arcuate and mirror-like the inner line, forming an ellipsoidal configuration in plan with its larger axis, mating with the corresponding edges of the profiled counterweight, forming its streamlined shape.
Кроме того, упомянутые соосные нижний и верхний несущие винты, выполненные с системой обтекателей, включающей как обтекатели втулок, каждый из которых имеет верхний и нижний выпуклые профили, имеющие эллиптическую конфигурацию, так и обтекатель колонки соосных валов, размещенный между соответствующими обтекателями втулок и уменьшающий общее сопротивление и разнос между лопастью нижнего и верхнего однолопастных винтов не менее 14% от их радиуса, при этом обтекатель, колонки валов имеющий при виде сверху каплевидную форму и систему предотвращения неуправляемого вращения обтекателя вала вокруг оси вращения, смонтирован так, что имеет верхний и нижний щелевые зазоры, выполненные зеркально эллиптическим поверхностям соответствующих обтекателей втулок винтов, причем обтекатель колонки валов, облегчающий обтекание, уменьшающий разделение потока и сопротивление, снабжен при виде сбоку горизонтальными аэродинамическими равновеликими гребнями, параллельно смонтированными по три с каждой задней боковой его вертикальной поверхности так, что каждый центральный, установленный по ее середине и ближе к задней его кромке, имеющей обратную стреловидность, а верхний и нижний аэродинамические гребни в свою очередь установлены дальше от нее и при этом равноудалены от центрального.In addition, the said coaxial lower and upper rotors made with a fairing system, including both fairings of the bushings, each of which has an upper and lower convex profiles having an elliptical configuration, and a fairing of the column of coaxial shafts located between the respective fairings of the bushings and reducing the total the resistance and spacing between the blades of the lower and upper single-blade propellers is at least 14% of their radius, while the fairing, the column of shafts having a teardrop shape and a system of rotation of the uncontrolled rotation of the shaft fairing around the axis of rotation, is mounted so that it has upper and lower slotted gaps made specularly to the elliptical surfaces of the respective fairings of the screw sleeves, and the fairing of the shaft of columns, facilitating the flow around, reducing the separation of flow and resistance, is provided with horizontal aerodynamic equal views when viewed from the side ridges parallel to each other mounted three on each of its posterior lateral vertical surfaces so that each central minutes from its middle and towards the back of its edge having the reverse sweep, and upper and lower aerodynamic ridges in turn installed farther away and thus equidistant from the center.
Благодаря наличию этих признаков, позволяющих освоить беспилотный скоростной вертолет-самолет (БСВС), который снабжен двумя системами с разновеликими винтами в движительно-рулевой (ДРС) и упомянутой двухвинтовой соосной несущей (ДСНС), включающей под крыльями замкнутой конструкции (КЗК) в ДСНС-Х2 пару с противоположным вращением однолопастных больших винтов с профилированными обратного сужения противовесами, обеспечивающих создание вертикальной тяги только при вертикальном и коротком взлете/посадке (ВВП и КВП), и, по меньшей мере, одну ДРС-Х1 с меньшим винтом, смонтированным в ЗКК как для создания управляющих моментов при выполнении ВВП и зависания, так и маршевой тяги при скоростном горизонтальном полете и зафиксированных двух лопастях-крыльях верхнего и нижнего соосных винтов, размещенных соответственно над фюзеляжем и под обтекателем первого стреловидного крыла (ПСК), имеющего обратное сужение внутренних его секций, но и за ней в середине размаха каждого полукрыла на подкрыльных гондолах узлы отклонения вверх в стояночной конфигурации трапециевидных концевых частей с внешними флапперонами ПСК системы КЗК, заднее с обратным сужением крыло обратной стреловидности (КОС) которой закреплено его законцовками на концах и верхних частях подкрыльных гондол ПСК, вынесенных за заднюю кромку ПСК, внутренние секции которого образуют при виде сверху ромбовидную конфигурацию с консолями заднего КОС, корневые части которого в свою очередь смонтированы на законцовках развитого трапециевидного вертикального киля, образующего при виде спереди левую и правую треугольные равновеликие конфигурации и смонтированного по оси симметрии совместно с ЗКК так, что над верхней наружной его частью размещена с рулем направления концевая часть киля, передняя и задняя кромки которого вынесены вперед и назад соответствующих частей ЗКК, и выполнен с возможностью преобразования полетной его конфигурации после выполнении технологии КВП или ВВП с винтокрыла или вертолета с ДСНС-Х2 и рулевой ДРС-Х1 в соответствующий скоростной винтокрыл или самолет с маршевой ДРС-Х1 соответственно с однолопастными несущими винтами, работающими на режимах близких к их авторотации или при зафиксированных лопастях-крыльях верхних и нижних соосных несущих винтов, лопасти которых размещены перпендикулярно к плоскости симметрии и вынесены от последней наружу в противоположные стороны, увеличивая как площадь и несущую способность системы КЗК, так и образуя с его ПСК схему свободно несущий высокорасположенный биплан, но и обратно, при этом соосные однолопастные нижний и верхний несущие винты, закрепленные на соответствующих выходных валах главного редуктора, верхний полый из которых снабжен полой неподвижной опорой, установленной соосно внутри последнего, которая жестко закреплена своим нижним концом к корпусу внутренней нижней части главного редуктора, а верхним сцентрирована относительно его верхнего вала при помощи подшипникового узла так, что выступающая из вала верхняя часть опоры закреплена совместно с центропланом ПСК в верхнем каплевидном обтекателе, причем ПСК и заднее КОС, имеющие большое удлинение и снабженные соответственно внутренними закрылками и по всему размаху закрылками, выполнены с положительным и отрицательным углом поперечного V соответственно, при этом внутренние секции ПСК с задним КОС имеют равновеликие площади, что составляет 60% от общей площади системы КЗК, а внешние концевые части ПСК, имеющие в свою очередь площадь, составляющую 66,67% от площади ПСК, отклоняясь вверх и устанавливаясь вертикально, уменьшают потери в вертикальной тяги ДСНС-Х2 на 40% при выполнении ВВП и зависания, причем внутренние секции ПСК и заднее КОС с консолями обратного сужения, создающими на винтокрылых режимах горизонтального полета в зоне максимальных индуктивных скоростей воздушного потока от соответствующих несущих винтов возможность повышения коэффициента подъемной их силы и несущей их способности, особенно, при обдуве их секций и консолей соосными несущими однолопастны-ми винтами, размещенными в полностью симметричной и синхронно-сбалансированной ДСDue to the presence of these features, allowing to master an unmanned high-speed helicopter-plane (BSVS), which is equipped with two systems with different-sized propellers in the propulsion-steering (DRS) and the mentioned twin-screw coaxial carrier (DSNS), including under the wings of a closed structure (KZK) in the DSNS- X2 pair with opposite rotation of single-blade large propellers with profiled reverse constriction counterweights, ensuring the creation of vertical traction only during vertical and short take-off / landing (GDP and KVP), and at least one D PC-X1 with a smaller propeller mounted in the CCZ both for creating control moments during GDP and freezing, as well as for marching thrust during high-speed horizontal flight and fixed two wing blades of the upper and lower coaxial screws located respectively above the fuselage and under the fairing of the first swept wing (UCS), having a reverse narrowing of its inner sections, but also behind it in the middle of the span of each wing on the wing gondolas, upward deviation nodes in the parking configuration of the trapezoidal end part with external flappers of the UCS of the KZK system, the rear with reverse constriction of the reverse sweep wing (CBS) of which is fixed by its tips at the ends and upper parts of the pods of the pods of wing of the CSC, extended beyond the trailing edge of the CSC, the inner sections of which form a diamond-shaped configuration with consoles of the rear CBS, when viewed from above the root parts of which, in turn, are mounted on the tips of the developed trapezoidal vertical keel, which, when viewed from the front, forms left and right triangular equal configurations and is mounted o along the axis of symmetry together with the ZKK so that the end part of the keel, the front and rear edges of which are moved forward and backward of the corresponding parts of the ZKK, is arranged above the upper outer part of it with the rudder and is configured to convert its flight configuration after performing KVP or GDP technology from a rotorcraft or helicopter with ДСНС-Х2 and steering gear ДРС-Х1 to the corresponding high-speed rotorcraft or airplane with cruise gear ДРС-Х1, respectively, with single-blade rotors operating in the modes close to their autorotation or and with fixed wing blades of the upper and lower coaxial main rotors, the blades of which are placed perpendicular to the plane of symmetry and are carried out from the latter outward in opposite directions, increasing both the area and carrying capacity of the KZK system and forming a freely carrying high-position biplane with its UCS, but also vice versa, while the coaxial single-blade lower and upper rotors mounted on the corresponding output shafts of the main gearbox, the upper hollow of which is equipped with a hollow fixed support, aligned coaxially inside the latter, which is rigidly fixed with its lower end to the housing of the inner lower part of the main gearbox, and the upper one is centered relative to its upper shaft by means of a bearing assembly, so that the upper part of the bearing protruding from the shaft is fixed together with the PSK center section in the upper tear-shaped fairing, UCS and rear CBS, having a large elongation and equipped respectively with internal flaps and flaps across the entire range, are made with a positive and negative angle transversely about V, respectively, while the internal sections of the UCS with the rear CBS have equal areas, which is 60% of the total area of the SCC system, and the outer end parts of the UCS, which in turn have an area of 66.67% of the area of the UCS, deviate upward and when installed vertically, they reduce losses in the vertical thrust of the DSNS-X2 by 40% when performing GDP and freezing, with the internal sections of the UCS and the rear ASF with reverse narrowing consoles, creating horizontal flight in rotorcraft in the zone of maximum inductive speeds of the flow from the corresponding rotors, the possibility of increasing their lifting force and their bearing capacity, especially when blowing their sections and consoles with coaxial single-blade rotors placed in a fully symmetric and synchronously balanced DS
НС-Х2 и работающими совместно с маршевой тягой ДРС-Х1 в ЗКК, продольная ось которого размещена либо выше, либо по продольной линии, проходящей при виде сбоку соответственно над вертикальным центром масс, либо по его центру и, следовательно, уменьшает возможность возникновения кабрирующего момента, при этом в ДРС-Х1 в ЗКК с упомянутым толкающим винтом, имеющим как жесткое крепление лопастей, так и возможность изменения общего его шага и установки его лопастей во флюгерное положение после его остановки и фиксации для осуществления аварийного режима посадки с авторотирующими несущими винтами, но и возможность создания им маршевой тяги при горизонтальном скоростном полете, а также прямой и обратной горизонтальной тяги ДРС-Х1 при выполнении ВВП и зависания для поступательного соответствующего перемещения вдоль продольной его оси и выполнения интенсивной обдувки после предварительного синфазного и дифференциального отклонения как пары верхних и нижних, так и пары левых и правых рулей высоты ЗКК, изменяющих соответственно продольную и поперечную балансировку при выполнении ВВП и зависания, установленными на выходе соответственно как слева и справа от задних боковых поверхностей подфюзеляжного киля, так и снизу и сверху на величину половины радиуса меньшего винта от центра ЗКК, внешние концы которых отогнуты к его центру и имеют развитые отгибы со стреловидностью по передней кромке, обеспечивающей отклонение рулей высоты вверх-вниз на углы атаки ± 15°, причем соосные однолопастные несущие винты, создающие воздушные потоки, которые, снижая шум и вибрации, но и уменьшая аэродинамическую интерференцию, не взаимодействуют с меньшим винтом в ЗКК и выполнены без управления циклического изменения их шага и с жестким креплением их лопастей и профилированных противовесов, но и создания от соосных несущих винтов полной компенсации реактивных крутящих моментов при противоположном направлении вращения между винтами в разнесенной паре по высоте несущих винтов, например, при виде сверху верхний и нижний однолопастные несущие винты вращаются соответственно по часовой и против часовой стрелки так, что соответствующие наступающие их лопасти проходили над левым и правым бортами фюзеляжа от кормовой к носовой его части и, как следствие, обеспечивает устранение гироскопического эффекта, гармоничное сочетание поперечного и путевого управления при выполнении ВВП и зависания и создание более плавного обтекания воздушным потоком хвостовой балки, причем при выполнении ВВП и зависания плавное перераспределение мощности от двух, например, ГТД или ТДД обеспечивается главным многоуровневым и кормовым редукторами на однолопастные большие винты ДСНС-Х2 и меньший винт ДРС-Х1 в ЗКК соответственно 90% и 10% от располагаемой взлетной их мощности на вертолетных режимах полета при удельной нагрузке на мощность СУ равной ρN=3,04 кг/л.с, а на самолетных режимах полета при зафиксированных соответствующим образом лопастях-крыльях верхнего и нижнего однолопастных несущих винтов перераспределяется 80% от взлетной мощности СУ системой трансмиссии только на меньший винт ДРС-Х1, но и обратно. Все это позволит в палубном скоростном вертолете-самолете (ПСВС) при переходных маневрах повысить поперечную устойчивость и управляемость по курсу, а размещение СУ с двумя ТДД в задней части фюзеляжа обеспечит упрощение системы трансмиссии. Это позволит также повысить безопасность полетов и использовать ТДД меньших габаритов в их поперечнике, что уменьшит как мидель фюзеляжа, так и его аэродинамическое сопротивление. Применение однолопастных соосных несущих винтов (НВ) позволит достичь более высокую аэродинамическую эффективность, несмотря на вредное сопротивление профилированного балансировочного противовеса. Для предотвращения нежелательных вибраций однолопастный НВ работает с большой окружной скоростью. Поэтому основной режим работы однолопастного НВ - это вертикальные перемещения БСВС. В случае появления косого обдува тяга винта изменяется циклически. Поэтому жесткое крепление лопасти улучшает управляемость, особенно соосных однолопастных НВ. В синхронизированных соосных однолопастных НВ моменты Мкрен и Мпрод от верхнего и нижнего однолопастных НВ при передаче на фюзеляж через КЗК взаимно уничтожаются. Поэтому коэффициент аэродинамической выгодности однолопастного НВ в симметричной двухвинтовой соосной схеме будет в 1,26-1,28 выше, чем у вертолетного двух- или трехлопастного одного НВ. Что позволит уменьшить вес планера, повысить весовую отдачу и улучшить на 31-33% топливную эффективность в сравнении со скоростными вертолетами "Raider S-97" и "AVX". Более того, все это позволит также в сравнении с традиционными крыльями турбовинтового самолета, имеющими предкрылки и закрылки, повысить маневренность на малых скоростях полета и при переходных маневрах, но и снизить скорость сваливания и взлетную до 63 и 75 км/ч за сет увеличения в 1,15-1,2 раза коэффициент поднятия системы КЗК, имеющей и, особенно, совместно с лопастями-крыльями в производстве подъемной силы при взлетно-посадочных режимах полета как БСВС, но и турбовинтовых ПСВС.NS-X2 and working in conjunction with the DRS-X1 marching link in the ZKK, the longitudinal axis of which is placed either above or along the longitudinal line, passing from the side, respectively above the vertical center of mass, or along its center and, therefore, reduces the possibility of a cabriole moment while in DRS-X1 in the ZKK with the said pusher screw having both rigid fastening of the blades and the ability to change its general pitch and set its blades in the vane position after it has been stopped and fixed for emergency landing mode with autorotating rotors, but also the possibility of creating marching thrust during horizontal high-speed flight, as well as forward and reverse horizontal thrust DRS-X1 during GDP and hovering for corresponding translational movement along its longitudinal axis and performing intensive blowing after preliminary in-phase and differential deviation of both a pair of upper and lower, and a pair of left and right elevators ZKK, changing respectively the longitudinal and transverse balancing when performing VP and hangs installed at the exit, respectively, both to the left and to the right of the rear lateral surfaces of the ventral keel, and to the bottom and top by half the radius of the smaller screw from the center of the ZKK, the outer ends of which are bent to its center and have developed limbs with sweep along the leading edge providing up-and-down deviation of elevators by angle of attack ± 15 °, and coaxial single-blade rotors creating air currents, which, reducing noise and vibration, but also reducing aerodynamic interference, are not mutually They operate with a smaller screw in the CCZ and are made without controlling the cyclic change of their pitch and with rigid fastening of their blades and profiled counterweights, but also of creating full compensation of reactive torques from the coaxial rotors with the opposite direction of rotation between the screws in a spaced pair along the height of the rotors, for example, when viewed from above, the upper and lower single-blade rotors rotate clockwise and counterclockwise, respectively, so that their corresponding advancing blades pass over the left and right sides of the fuselage from the aft to the bow and, as a result, provides the elimination of the gyroscopic effect, a harmonious combination of lateral and directional control when performing GDP and hovering and creating a smoother airflow around the tail beam, and when performing GDP and hovering, a smooth redistribution power from two, for example, GTE or TDD is provided by the main multi-level and aft gearboxes for single-blade large screws ДСНС-Х2 and a smaller screw ДРС-Х1 in ЗКК respectively 90% and 10% of their available take-off power in helicopter flight modes with a specific load on the SU power equal to ρ N = 3.04 kg / hp, and in aircraft flight modes with wings of the upper and lower single-blade main rotors fixed accordingly, 80 % of the take-off power of the SU by the transmission system only to the smaller DRS-X1 screw, but also vice versa. All this will make it possible to increase lateral stability and controllability in the course of transient maneuvers in deck-mounted high-speed helicopter aircraft (PSVS), and the placement of the SU with two TDDs in the rear of the fuselage will simplify the transmission system. This will also improve flight safety and use smaller TDDs across them, which will reduce both the fuselage midship and its aerodynamic drag. The use of single-blade coaxial rotors (HB) will allow to achieve higher aerodynamic efficiency, despite the harmful resistance of the profiled balancing counterweight. To prevent unwanted vibrations, the single-blade HB operates at a high peripheral speed. Therefore, the main mode of operation of a single-blade HB is the vertical movements of the BSVS. In the case of oblique blowing, the thrust of the screw changes cyclically. Therefore, a rigid blade attachment improves controllability, especially of coaxial single-blade HB. In synchronized coaxial single-blade HB, the moments M roll and M prod from the upper and lower single-blade HB when they are transferred to the fuselage through the KZK are mutually annihilated. Therefore, the aerodynamic coefficient of a single-blade HB in a symmetrical twin-screw coaxial scheme will be 1.26-1.28 higher than that of a helicopter two- or three-blade single HB. This will reduce the weight of the airframe, increase weight return and improve fuel efficiency by 31-33% in comparison with high-speed helicopters "Raider S-97" and "AVX". Moreover, all this will also allow, in comparison with traditional turboprop aircraft wings with slats and flaps, to increase maneuverability at low flight speeds and during transitional maneuvers, but also to reduce stall speed and take-off to 63 and 75 km / h per set increase of 1 , 15-1.2 times the coefficient of lift of the KZK system, which has, and especially, together with the wing blades in the production of lifting force during take-off and landing flight modes like BSVS, but also turboprop PSVS.
Предлагаемое изобретение предпочтительного исполнения дизельного БСВС с ДСНС-Х2 и одновинтовой ДРС-Х1 иллюстрируется общими видами на фиг. 1.The present invention of the preferred embodiment of a diesel BSVS with DSNS-X2 and a single-screw DRS-X1 is illustrated by general views in FIG. one.
На фиг. 1 изображен БСВС на общих видах спереди и сверху соответственно а) и б) с расположением двух однолопастных соосных НВ над фюзеляжем и под ПСК системы КЗК и с одновинтовой ДРС-Х1 при его использовании:In FIG. 1 shows BSVS in general front and top views a) and b), respectively, with the location of two single-bladed coaxial HBs above the fuselage and under the PSK of the KZK system and with a single-screw DRS-X1 when using it:
а) в полетной конфигурации вертолета с ДСНС-Х2, имеющей большие верхний и нижний однолопастные НВ с профилированными противовесами, размещенные над фюзеляжем и под обтекателем ПСК в ромбовидной системе КЗК, и одновинтовой ДРС-Х1 с условным расположением (пунктиром) левой и правой концевых частей ПСК в стояночной и полетной конфигурации при ВВП и зависании;a) in the flight configuration of a helicopter with DSNS-X2, having large upper and lower single-blade NV with profiled counterweights, located above the fuselage and under the fairing of the PSK in the diamond-shaped KZK system, and single-rotor DRS-X1 with the conditional arrangement (dashed) of the left and right end parts CPM in the parking and flight configuration with GDP and freezing;
б) в полетной конфигурации самолета с системой КЗК, создающей подъемную силу совместно с зафиксированными лопастями-крыльями двух соосных однолопастных винтов и маршевой тягой, обеспечиваемой толкающим винтом ДРС-Х1 в ЗКК.b) in the flight configuration of the aircraft with the KZK system, which creates lift together with the fixed wing blades of two coaxial single-blade propellers and the mid-flight thrust provided by the DRS-X1 pushing propeller in the ZKK.
Многоцелевой БСВС, представленный на фиг. 1, выполнен по схеме высокоплан с планером из композитного углепластика и концепции ДСНС-Х2 с одновинтовой ДРС-Х1, имеет фюзеляж 1 и большого удлинения два с разнонаправленной стреловидностью тандемных крыла обратного сужения в системе КЗК - ПСК 2 и заднее КОС 3, снабженные по всему размаху соответственно закрылками 4 с флапперонами 5 и внутренними 6 с внешними 7 закрылками, выполнены с положительным и отрицательным углом поперечного V соответственно. Заднее КОС 3 закреплено его законцовками на концах и верхних частях подкрыльных гондол 8 ПСК 2, а корневые его части в свою очередь закреплены на законцовках трапециевидного вертикального киля 9, смонтированного по оси симметрии совместно с ЗКК 10 так, что над верхней наружной его частью размещена с рулем направления 11 концевая часть киля 9, передняя и задняя кромки которого вынесены вперед и назад соответствующих частей ЗКК 10, имеющего подфюзеляжный киль 12 и внутри толкающий винт 13 и на его выходе левые верхний 14 с нижним 15 и правые верхний 16 с нижним 17 рули высоты. Соосные однолопастные верхний 18 и нижний 19 НВ, имеющие профилированные противовесы 20 и обтекатели втулок 21 и 22, закрепленные на соответствующих выходных валах главного редуктора, верхний полый из которых снабжен полой неподвижной опорой, которая жестко закреплена в нижней части главного редуктора, а верхним сцентрирована и закреплена с центропланом ПСК 2 в каплевидном его обтекателе 23. Между втулками 21-22 имеется обтекатель 24 колонки соосных НВ 18-19 с аэродинамическими горизонтальными гребнями 25, параллельно смонтированными с каждой задней боковой поверхности каплевидного в плане обтекателя 24. Четырехлопастной толкающий винт 13 в ЗКК 10 выполнен флюгерно-реверсивным. Во время аварийной посадки при выполнении ВВП в случае отказа двигателей БСВС его однолопастные соосные 18-19 НВ, работают на режиме авторотации разгружают ПСК 2 и КОС 3 системы КЗК, а во время горизонтального полета и отказа его двух двигателей - лопасти толкающего 13 винта флюгируются для предотвращения авторотации. При этом закрылки 4 с флапперонами 5 ПСК 2 и закрылки 6-7 КОС 3 автоматически отклоняются на угол 40°, а при выполнении ВВП и зависания для уменьшения потерь в вертикальной тяге НВ18-19 - на угол 75°. Все однолопастные соосные НВ 18-19 ДСНС-Х2 выполнены без автоматов перекоса и с жестким креплением их лопастей и профилированных противовесов 20, но и возможностью создания от всех НВ полной компенсации реактивных крутящих моментов при противоположном направлении вращения между НВ в соосной группе как левого верхнего 18 и правого нижнего 19, например, при виде сверху вращаются по часовой стрелке и против часовой стрелки соответственно (см. фиг. 16). Двухдвигательная СУ имеет с верхним расположением мотогондолы, размещенные за центром масс на фюзеляже 1 и снабженные, например, ТДД, выполненными для отбора их взлетной их мощности с передним выводом вала. Каждый из ТДД, образуя с соответствующим соединительным валом и главным редуктором синхронизирующую систему, снабжен муфтой сцепления (на фиг. 1 не показаны). Избыточная тяговооруженность СУ, обеспечивающая продолжение полета при одном работающем ТДД и вращение больших соосных 18-19 НВ во время переходного режима, что создает возможность осуществления полета или аварийной посадки и, тем самым, повышается безопасность выполнения полетов. Передача взлетной мощности от двух ТДД к ДСНС-Х2 и ДРС-Х1 обеспечивается трансмиссией, включающей: главный редуктор и его продольный вал (на фиг. 1 не показаны) соответственно для соосных НВ 18-19 и толкающего винта 13 в ЗКК 10.The multi-purpose BSAS shown in FIG. 1, is made according to the plan of a high-wing with a composite carbon fiber glider and the DSNS-X2 concept with a single-rotor DRS-X1, has a
Управление многоцелевым БСВС обеспечивается общим и дифференциальным изменением шага соосной группы 18-19 НВ и отклонением рулевых поверхностей: флапперонов 5, рулей направления 11 и высоты 14-17. При крейсерском полете подъемная сила создается ПСК 2 и КОС 3 в системе КЗК и зафиксированными лопастями-крыльями НВ 18 и 19, остановленных соответственно над фюзеляжем 1 и под обтекателем 23 ПСК 2 системы КЗК (см. фиг.la), горизонтальная тяга - толкающим винтом 13 в ЗКК 10, на режиме висения только соосными НВ 18-19, на режиме перехода -крыльями 2-3 и с НВ 18-19. При переходе к вертикальному взлету-посадке (висению) в ПСК 2 и заднем КОС 3 соответственно их закрылки 4 с флапперонами 5 и закрылки 6-7 синхронно отклоняются на максимальные их углы (см. фиг. 1а). После создания подъемной тяги соосными 18-19 НВ обеспечиваются вертолетные режимы полета с использованием рулевой ДРС-Х1. При этом однолопастные 18-19 НВ имеют взаимно противоположное их вращение между винтами в соосной группе (см. фиг. 1б). Развитые рули высоты 14-17 отклоняется от горизонтального положения вверх и вниз на углы ± 15° при взлетных и посадочных режимах полета соответственно при выполнении технологии КВП на самолетных режимах полета БСВС. При висении на вертолетных режимах полета путевое управление БСВС осуществляется дифференциальным изменением шага соосных верхнего 18 и нижнего 19 НВ. При выполнении ВВП и зависания продольное и поперечное управление осуществляется предварительным синфазным и дифференциальным отклонением рулей высоты верхних 14-16 с нижними 15-17 и левых 14-15 с правыми 16-17 на выходе ЗКК 10, обеспечивающими соответствующую балансировку при их обдувке толкающим винтом 13 ДРС-Х1 в ЗКК 10 с последующим соответствующим изменении его шага. После вертикального взлета и набора высоты, убирается механизация ПСК 2, КОС 3 и для перехода на самолетный горизонтальный режим полета лопасти-крылья 18-19 однолопастных НВ синхронно останавливаются и фиксируются перпендикулярно плоскости симметрии (см. фиг. 16) и затем производится скоростной крейсерский полет, при котором путевое управление обеспечивается рулем направления 11 вертикального киля 9. Продольное и поперечное управление осуществляется синфазным и дифференциальным отклонением рулей высоты 14-17 на ЗКК 10 и флапперонов 5 на ПСК 2 соответственно.The control of the multipurpose BSVS is provided by the general and differential change in the pitch of the coaxial group 18-19 HB and the deviation of the steering surfaces:
Таким образом, БСВС с одновинтовой ДРС-Х1 и симметричной ДСНС-Х2, имеющими толкающий винт в ЗКК и однолопастные соосные НВ, нижний и верхний из которых установлены над фюзеляжем и под обтекателем ПСК системы КЗК, представляет собой скоростной преобразуемый винтокрылый летательный аппарат, который изменяет свой полетную конфигурацию только благодаря фиксации симметричных поверхностей лопастей-крыльев относительно продольной оси. Флюгерно-реверсивный винт в ЗКК, создающий горизонтальную и маршевую тягу, обеспечивает необходимые управляющие моменты при вертолетных и самолетных режимах полета, но и уменьшение дистанции при посадке с пробегом. Система КЗК с ПСК и КОС, создавая за сет увеличения в 1,15-1,2 раза коэффициента поднятия системы КЗК совместно с лопастями-крыльями в производстве подъемной силы, позволит наравне с высокой тяговооруженностью СУ реализовать возможность выполнения технологии ВВП и КВП при взлетно-посадочных режимах полета БСВС и спасательных ПСВС.Thus, a BSVS with a single-rotor DRS-X1 and symmetrical DSNS-X2, having a pushing screw in the ZKK and single-blade coaxial NV, the lower and upper of which are mounted above the fuselage and under the fairing of the KKK system, is a high-speed convertible rotary-wing aircraft that changes its flight configuration only by fixing the symmetrical surfaces of the wing blades relative to the longitudinal axis. The weather-reversing propeller in the ZKK, creating horizontal and mid-flight thrust, provides the necessary control torques for helicopter and airplane flight modes, but also reduces the distance when landing with mileage. The KZK system with PSK and KOS, creating a 1.15-1.2-fold increase in the coefficient of raising the KZK system together with the wing blades in the production of lifting force, will allow, along with the high thrust-weight ratio of the SU, to realize the possibility of implementing the GDP and KVP technology during take-off landing modes of flight BSVS and rescue PSVS.
Однако, нет никаких сомнений в том, что на пути освоения БСВС, используя вышеназванные преимущества, предстоит преодолеть еще немало трудностей и проблем. Это в первую очередь относится к решению проблем аэродинамической интерференции НВ и толкающего винта в ЗКК и возможности обеспечения устойчивости и управляемости на режимах ВВП при совместной работе в синхронно-сбалансированной и симметричной ДСНС-Х2 однолопастных НВ, которые весьма перспективны в качестве останавливаемых и не убираемых в полете винтов-крыльев, что исключит наличие узлов переворота лопастей (для организации симметричных поверхностей крыла относительно продольной оси) или весьма конструктивно сложных систем их складывания и уборки НВ. Несомненно, с течением времени широкое использование в СУ ТДД позволит добиться снижения расхода топлива более чем на треть в сравнении со скоростными вертолетами двухвинтовой соосной схемы американских компаний AVX и Sikorsky, что немаловажно для спасательных ПСВС (см. табл. 1).However, there is no doubt that many difficulties and problems still have to be overcome on the way to developing BSVS, using the above-mentioned advantages. This primarily refers to solving the problems of aerodynamic interference of HB and pushing propeller in the CCZ and the possibility of ensuring stability and controllability in GDP regimes when working together in synchronously-balanced and symmetrical DSNS-X2 single-blade NVs, which are very promising as stopped and not removed in flight of wing-screws, which excludes the presence of nodes of the flip of the blades (for organizing symmetrical wing surfaces relative to the longitudinal axis) or very structurally complex systems of their wings yvaniya and HB cleaning. Undoubtedly, over time, the widespread use of TDD in the SU will make it possible to reduce fuel consumption by more than a third in comparison with high-speed helicopters of the twin-screw coaxial circuit of the American companies AVX and Sikorsky, which is important for rescue PSVS (see Table 1).
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017103242A RU2664024C2 (en) | 2017-01-31 | 2017-01-31 | Unmanned high-speed helicopter-airplane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017103242A RU2664024C2 (en) | 2017-01-31 | 2017-01-31 | Unmanned high-speed helicopter-airplane |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017103242A RU2017103242A (en) | 2018-08-01 |
RU2017103242A3 RU2017103242A3 (en) | 2018-08-01 |
RU2664024C2 true RU2664024C2 (en) | 2018-08-14 |
Family
ID=63113018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017103242A RU2664024C2 (en) | 2017-01-31 | 2017-01-31 | Unmanned high-speed helicopter-airplane |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2664024C2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114018541B (en) * | 2021-09-26 | 2023-09-19 | 中国北方车辆研究所 | Full flow field measurement system suitable for dynamic system |
CN116754174B (en) * | 2023-08-16 | 2023-10-31 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | Layout conversion method for thrust-tension type tail rotor of helicopter wind tunnel test |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7665688B2 (en) * | 2006-03-27 | 2010-02-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Convertible aerial vehicle with contra-rotating wing/rotors and twin tilting wing and propeller units |
RU2500578C1 (en) * | 2012-07-02 | 2013-12-10 | Сергей Николаевич ПАВЛОВ | Rotary-wing aircraft |
RU141669U1 (en) * | 2014-01-24 | 2014-06-10 | Закрытое Акционерное Общество "Транзас" | VERTICAL TAKEOFF AND LANDING FLIGHT |
US20140312177A1 (en) * | 2013-04-18 | 2014-10-23 | Rajesh Gaonjur | Coaxial rotor/wing aircraft |
US9896197B2 (en) * | 2015-05-28 | 2018-02-20 | Eugene H Vetter | Devices and methods for in flight transition VTOL/fixed wing hybrid aircraft structures and flight modes |
-
2017
- 2017-01-31 RU RU2017103242A patent/RU2664024C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7665688B2 (en) * | 2006-03-27 | 2010-02-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Convertible aerial vehicle with contra-rotating wing/rotors and twin tilting wing and propeller units |
RU2500578C1 (en) * | 2012-07-02 | 2013-12-10 | Сергей Николаевич ПАВЛОВ | Rotary-wing aircraft |
US20140312177A1 (en) * | 2013-04-18 | 2014-10-23 | Rajesh Gaonjur | Coaxial rotor/wing aircraft |
RU141669U1 (en) * | 2014-01-24 | 2014-06-10 | Закрытое Акционерное Общество "Транзас" | VERTICAL TAKEOFF AND LANDING FLIGHT |
US9896197B2 (en) * | 2015-05-28 | 2018-02-20 | Eugene H Vetter | Devices and methods for in flight transition VTOL/fixed wing hybrid aircraft structures and flight modes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017103242A (en) | 2018-08-01 |
RU2017103242A3 (en) | 2018-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9321526B2 (en) | Compound helicopter | |
CN103723272B (en) | The method of Flight Vehicle Structure modality conversion when aircraft and flight | |
RU2627965C1 (en) | High-speed amphibious rotorcraft | |
RU2629475C1 (en) | High-speed turbofan combined helicopter | |
RU2629478C2 (en) | High-speed helicopter with propulsion-steering system | |
RU2310583C2 (en) | Amphibious convertible helicopter | |
AU2018239445A1 (en) | Vertical takeoff and landing aircraft | |
RU2618832C1 (en) | Multirotor high-speed combined helicopter | |
CN101559832A (en) | Fast hybrid helicopter with large range | |
RU2652863C1 (en) | High-speed hybrid helicopter-aircraft | |
RU2601470C1 (en) | Unmanned convertible high-speed helicopter | |
RU2548304C1 (en) | Multirotor convertible high-speed helicopter | |
RU2636826C1 (en) | High-speed helicopter with crossed screws | |
RU2609856C1 (en) | Fast-speed convertible compound helicopter | |
RU2598105C1 (en) | Multirotor unmanned high-speed helicopter | |
RU2648937C1 (en) | Aeromobile of hover take-off | |
RU2661277C1 (en) | Unmanned carrier-based convertible rotorcraft | |
RU2351506C2 (en) | Multipurpose hydroconvertipropeller plane | |
RU2653953C1 (en) | Unmanned high-speed helicopter-airplane | |
RU2611480C1 (en) | Multi-screw unmanned rotorcraft | |
RU2664024C2 (en) | Unmanned high-speed helicopter-airplane | |
RU2542805C1 (en) | Vtol aircraft with hybrid power plant | |
RU2521121C1 (en) | Heavy-duty multirotor convertible rotorcraft | |
RU2658736C1 (en) | Multirotor high-speed helicopter-aircraft | |
RU127364U1 (en) | SPEED COMBINED HELICOPTER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190201 |