RU2674743C1 - Autogyro with possibility of vertical take-off - Google Patents

Autogyro with possibility of vertical take-off Download PDF

Info

Publication number
RU2674743C1
RU2674743C1 RU2017141348A RU2017141348A RU2674743C1 RU 2674743 C1 RU2674743 C1 RU 2674743C1 RU 2017141348 A RU2017141348 A RU 2017141348A RU 2017141348 A RU2017141348 A RU 2017141348A RU 2674743 C1 RU2674743 C1 RU 2674743C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
vertical take
possibility
tail
gyroplane
Prior art date
Application number
RU2017141348A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Каргопольцев
Original Assignee
Владимир Николаевич Каргопольцев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Николаевич Каргопольцев filed Critical Владимир Николаевич Каргопольцев
Priority to RU2017141348A priority Critical patent/RU2674743C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2674743C1 publication Critical patent/RU2674743C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/02—Gyroplanes
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.SUBSTANCE: invention relates to aeronautical engineering, in particular to the construction of gyroplanes. Autogyro with the possibility of vertical take-off consists of a body with pylon (1), landing gear (7), tail unit (6), supporting screw (4), consisting of hub and blades (26), power unit, mechanical transmission including a V-belt reducer, shafts, angular gear (11) with freewheel clutch, drive of tail pusher screw (16). Supporting screw and the pusher screw have a step change mechanism. Developed tail assembly is made with a mechanism for changing the installation angle to compensate for the reactive torque of the rotor during vertical take-off by blowing the tail assembly, while maintaining the possibility of controlling the course by the central rudder from the pedals.EFFECT: possibility of vertical take-off of the gyroplane and stability in flight is ensured.1 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к автожирам.The invention relates to aircraft, in particular to gyroplanes.

Известно, что автожир был изобретен испанцем Сиервой (1. Камов Н.И. Винтовые летательные аппараты. - М. Оборонгиз, 1948. - 207 с.) в 20-годы прошлого века. Летательный аппарат имел несущий винт (ротор), который вращался от набегающего потока воздуха. Для движения и полета имелся двигатель с тянущим винтом, типа самолетного. Для взлета требовался разбег для раскрутки несущего винта до полетных оборотов. Для сокращения взлета предусматривалась предварительная раскрутка несущего винта от двигателя с помощью трансмиссии. Был предложен и вертикальный взлет в виде прыжка, за счет увеличенной раскрутки несущего винта на малых углах установки лопастей, с последующим увеличением угла и прыжкового взлета за счет запаса энергии ротора. Автожиры с прыжковым взлетом строятся и сегодня (2. Carter Gyro взлетает вертикально (http://www.wing.com.ua/index.php.?option=com_rd_rss@id=1).It is known that the gyroplane was invented by the Spaniard Sierva (1. Kamov NI Propeller-driven aircraft. - M. Oborongiz, 1948. - 207 pp.) In the 20s of the last century. The aircraft had a rotor (rotor), which rotated from the incoming air flow. For movement and flight, there was an engine with a pulling screw, such as an airplane. For take-off, take-off was required to spin the rotor to flight revolutions. To reduce takeoff, a preliminary rotation of the rotor from the engine with the help of a transmission was provided. Vertical take-off in the form of a jump was proposed, due to the increased rotation of the rotor at small angles of installation of the blades, followed by an increase in the angle and jump take-off due to the energy reserve of the rotor. Jump gyro gyroplanes are being built today (2. Carter Gyro takes off vertically (http://www.wing.com.ua/index.php.?option=com_rd_rss@id=1).

В 50 е годы прошлого века американцем Игорем Бенсоном был создан новый тип легкого автожира, который получил большое распространение (3. Автожиры Игоря Бенсена. Часть 2 (http:www.lightwings.org.ua/sobytiya/avtozhiri-igorya-bensena-chast-2.html).In the 50s of the last century, American Igor Benson created a new type of light gyroplane, which was widely used (3. Igor Bensen’s gyroplane. Part 2 (http: www.lightwings.org.ua/sobytiya/avtozhiri-igorya-bensena-chast- 2.html).

Автожир Бенсена имеет двух лопастной ротор с жестким креплением лопастей и специальным (качельным) подвесом.Bensen’s gyroplane has a two-blade rotor with rigid blade mounting and a special (swing) suspension.

Благодаря этому автожир легко управляем, устойчив в полете и получил широкое распространение. Но для взлета автожира требуется разбег, для ускорения взлета применяется предварительная раскрутка ротора от двигателя с помощью трансмиссии. Автожир Бенсена наиболее близок к предлагаемому решению.Thanks to this gyroplane is easy to operate, stable in flight and has become widespread. But for the take-off of the gyroplane, take-off is required, to accelerate take-off, a preliminary rotation of the rotor from the engine with the help of a transmission is used. Bensen's autogyro is closest to the proposed solution.

Целью изобретения является обеспечение вертикального взлета с сохранением всех преимуществ в виде легко управляемого и устойчивого полета автожира.The aim of the invention is the provision of vertical take-off while maintaining all the advantages in the form of an easily controlled and stable flight of a gyroplane.

Поставленная задача обеспечения возможности вертикального взлета решается с помощью автожира имеющего корпус с пилоном, с установленным на нем ротором. К корпусу прикреплен хвостовой толкающий винт, с приводом от двигателя с помощью вала. К хвостовой части корпуса крепится хвостовое оперение с помощью съемных стержней.The task of ensuring the possibility of vertical take-off is solved with the help of a gyroplane having a body with a pylon, with a rotor mounted on it. A tail pusher screw is attached to the housing, driven by a motor using a shaft. The tail unit is attached to the tail of the body using removable rods.

Двигатель автожира имеет подключаемый редуктор, для привода несущего винта с помощью валов, углового редуктора с муфтой свободного хода, позволяющий передавать полную мощность двигателя на ротор, а так же постоянный привод толкающего винта с помощью вала. Хвостовое оперение имеет развитые вертикальные поверхности с рулями направлениями и горизонтальное оперение с рулем высоты.The gyroplane engine has a gear reducer for driving the rotor with the help of shafts, an angular gear with a freewheel, which allows to transfer the full power of the engine to the rotor, as well as a constant drive of the propeller with the help of the shaft. The tail has developed vertical surfaces with rudders and horizontal tail with elevator.

Конструкция втулки ротора позволяет изменять углы установки лопастей за счет конструкции крепления лопастей. Толкающий винт автожира установлен на хвостовой части корпуса автожира и втулка винта имеет возможность изменять шаг винта.The design of the rotor sleeve allows you to change the angles of installation of the blades due to the design of the mounting blades. The propeller of the gyroplane is mounted on the rear of the gyroplane body and the screw sleeve has the ability to change the pitch of the screw.

Ниже показан один из возможных вариантов автожира с возможностью вертикального взлета.Below is shown one of the possible options gyro with the possibility of vertical take-off.

На фиг. 1 показан общий вид автожира.In FIG. 1 shows a general view of a gyroplane.

На фиг. 2 показан вид сверху автожира.In FIG. 2 shows a top view of a gyroplane.

На фиг. 3 показано положение хвостового оперения при вертикальном взлете.In FIG. 3 shows the position of the tail at vertical take-off.

На фиг. 4 показан вид сбоку втулки несущего винта.In FIG. 4 shows a side view of a rotor hub.

На фиг. 5 показан вид спереди втулки несущего винтаIn FIG. 5 shows a front view of the rotor hub

На фиг. 6 показан вид сверху втулки крепления лопастей несущего винта.In FIG. 6 shows a top view of a hub for mounting rotor blades.

На фиг. 7 показан вид сверху на крепление втулки несущего винта.In FIG. 7 shows a top view of the mounting of the rotor hub.

На фиг. 8 показано в сечении положение лопасти несущего винта в полетном положении.In FIG. 8 shows in cross section the position of the rotor blade in the flight position.

На фиг. 9 показано в сечении положение лопасти несущего винта при вертикальном взлете.In FIG. 9 shows in cross section the position of the rotor blade during vertical take-off.

Автожир состоит из корпуса 1, фиг. 1, стойки пилона 2, втулки ротора 3, ротора 4, толкающего винта 5, хвостового оперения 6, трехколесного шасси 7. Хвостовое оперение крепится к корпусу с помощью стержней 8. В корпусе установлен двигатель с редуктором 9. Редуктор имеет трансмиссию, состоящую из вала 10, соединяющего редуктор с угловым редуктором 11, имеющий муфту свободного хода. Угловой редуктор соединен карданным валом с шлицевым соединением 12 с валом 17 втулки несущего винта. Карданный вал 12 передает мощность двигателя на несущий винт и позволяет управлять втулкой несущего винта с помощью тяг управления 13, соединенных с ручкой управления автожира 14. Трансмиссия позволяет передавать полную мощность двигателя на несущий винт автожира с сохранением возможности управления несущим винтом и имеет механизм отключения трансмиссии от несущего винта. Двигатель постоянно соединен с толкающим винтом 5 с помощью вала 16. Толкающий винт имеет механизм изменения шага за счет конструкции втулки винта.Autogyro consists of a housing 1, FIG. 1, pillar racks 2, rotor bush 3, rotor 4, pusher 5, tail unit 6, three-wheeled chassis 7. The tail unit is attached to the body using rods 8. An engine with a gearbox is installed in the body 9. The gearbox has a transmission consisting of a shaft 10, connecting the gearbox to the bevel gear 11 having a freewheel. The angular gearbox is connected by a cardan shaft with a spline connection 12 to the shaft 17 of the rotor hub. The driveshaft 12 transfers the engine power to the rotor and allows you to control the rotor hub using control rods 13 connected to the gyroplane control handle 14. The transmission allows you to transfer the full engine power to the gyroplane rotor while maintaining the ability to control the rotor and has a transmission shutdown mechanism from rotor. The motor is permanently connected to the pushing screw 5 by means of the shaft 16. The pushing screw has a pitch change mechanism due to the design of the screw hub.

Втулка несущего винта фиг. 4 имеет вал 17 который вращается в подшипниках, установленных во втулке 18. Втулка 18 закреплена шарнирно в рамке 19, которая в свою очередь закреплена шарнирно с помощью кронштейнов 20 к основанию 22 пилона корпуса автожира. К втулке 18 прикреплен неподвижно рычаг 23, который позволяет с помощью тяг 13 позволяет управлять несущим винтом автожира. К оси втулки 17 с помощью щек 24 и траверсы 25 крепятся лопасти автожира 26. Лопасти автожира крепятся к траверсе с помощью пластин 27. Пластины прикреплены к траверсе с помощью кронштейнов 28, которые установлены с помощью оси 29.The rotor hub of FIG. 4 has a shaft 17 which rotates in bearings mounted in the sleeve 18. The sleeve 18 is pivotally mounted in a frame 19, which in turn is pivotally mounted using brackets 20 to the base 22 of the gyroplane body pylon. To the sleeve 18 is fixedly mounted a lever 23, which allows using rods 13 to control the rotor of the gyroplane. The blades of the gyroplane 26 are attached to the axis of the sleeve 17 with the help of cheeks 24 and the traverse 25. The blades of the gyroplane are attached to the traverse with the help of plates 27. The plates are attached to the traverse using brackets 28 that are mounted using the axis 29.

Конструкция крепления лопастей позволяет изменять угол установки в полете за счет осевого упорного подшипника и механизма 30.The design of the mounting of the blades allows you to change the installation angle in flight due to the axial thrust bearing and mechanism 30.

Хвостовое оперение 6 крепится к хвостовой части корпуса стержнями 8 и вынесено за плоскость несущего винта. Состоит из центрального вертикального оперения с рулем направления с управлением от педалей пилота, горизонтального управления с рулем высоты и боковых вертикальных рулей с рулями направления. Хвостовое оперение 5 имеет увеличенные размеры для обеспечения компенсации реактивного момента несущего винта при вертикальном взлете. Конструкция позволяет фиксировать хвостовое оперение в отклоненном положении фиг. 3, при этом боковые рули фиксируются в отклоненном положении, а центральный руль сохраняет возможность управления автожиром от педалей.The tail unit 6 is attached to the tail of the housing with rods 8 and is carried out beyond the plane of the rotor. It consists of a central vertical tail unit with a rudder controlled by the pilot pedals, horizontal control with a elevator and side vertical rudders with rudders. The tail unit 5 has enlarged dimensions to provide compensation for the reactive moment of the rotor during vertical take-off. The design allows the tail unit to be fixed in the deflected position of FIG. 3, while the side steering wheels are fixed in a deviated position, and the central steering wheel retains the ability to control the gyroplane from the pedals.

Автожир работает следующим образом.Autogyro works as follows.

Автожир может взлетать обычным образом с разбегом. В этом случае трансмиссия раскручивает несущий винт до определенных оборотов и отключается, затем автожир взлетает за счет тяги толкающего винта. Посадка осуществляется обычным образом.Autogyro can take off in the usual way with an acceleration. In this case, the transmission spins the main rotor to certain revolutions and turns off, then the gyroplane takes off due to the propeller thrust. Landing is carried out in the usual way.

Для вертикального взлета выполняются следующие операции одновременно или последовательно.For vertical takeoff, the following operations are performed simultaneously or sequentially.

Лопасти несущего винта устанавливаются на взлетный угол (увеличенный) механизмом 30, фиг. 9.The rotor blades are mounted on the take-off angle (enlarged) by the mechanism 30, FIG. 9.

Лопасти толкающего винта устанавливаются на малый шаг втулкой винта. Хвостовое оперение устанавливается в фиксированном отклоненном положении фиг. 3, при этом центральный руль направления управляется от педалей пилота, установленные в кабине.The propeller blades are mounted at a small pitch with the propeller hub. The tail unit is installed in a fixed deflected position of FIG. 3, while the central rudder is controlled from the pilot pedals installed in the cockpit.

Пилот автожира запускает двигатель и подключает трансмиссию, при этом происходит раскрутка несущего винта. Затем двигатель выводится на максимальную мощность и автожир вертикально взлетает за счет тяги несущего винта. При этом толкающий винт работает на малой тяге, достаточной для компенсации реактивного момента несущего винта за счет обдува хвостового оперения. Автожир взлетает и набирает высоту и скорость для безопасного полета. После этого лопасти несущего винта устанавливаются в полетное положение (установочный угол лопастей уменьшается) фиг. 8 механизмом 30, трансмиссия привода несущего винта отключается. Лопасти толкающего винта 5 увеличивают шаг втулкой винта для создания максимальной тяги, хвостовое оперение устанавливается в нейтральное положение. Автожир переходит в обычный авторотирующий полет. Посадка осуществляется обычным образом.The gyro pilot starts the engine and connects the transmission, while the main rotor spins up. Then the engine is brought to maximum power and the gyroplane takes off vertically due to the thrust of the rotor. In this case, the pushing screw operates at low thrust sufficient to compensate for the reactive moment of the rotor by blowing the tail unit. The gyroplane takes off and gains altitude and speed for safe flight. After that, the rotor blades are installed in the flight position (the installation angle of the blades decreases) FIG. 8 by mechanism 30, the rotor drive transmission is deactivated. The blades of the pushing screw 5 increase the pitch with the hub of the screw to create maximum traction, the tail unit is set to neutral. The gyroplane goes into a regular autorotating flight. Landing is carried out in the usual way.

Claims (1)

Автожир с возможностью вертикального взлета, имеющий корпус с кабиной, с установленным на нем двигателем, пилоном с втулкой несущего винта, имеющей жесткое крепление лопастей с качельной подвеской, имеющий шасси и хвостовое оперение, отличающийся тем, что имеет отключаемую трансмиссию, позволяющую передавать полную мощность на несущий винт с механизмом изменения шага для вертикального взлета, толкающий винт с механизмом изменения шага и развитое хвостовое оперение с механизмом изменения угла установки для компенсации реактивного момента несущего винта при вертикальном взлете за счет обдува хвостового оперения, при сохранении возможности управления по курсу центральным рулем направления от педалей.An autogyro with the possibility of vertical take-off, having a body with a cabin, with an engine mounted on it, a pylon with a rotor hub, having rigidly fixed blades with a swing suspension, having a chassis and a tail unit, characterized in that it has a switchable transmission that allows to transmit full power to main rotor with a pitch change mechanism for vertical take-off, a pushing screw with a pitch change mechanism and developed tail unit with a mechanism for changing the installation angle to compensate for the reactive moment nt of the rotor during vertical take-off due to blowing of the tail unit, while maintaining the ability to control the direction of the central rudder from the pedals.
RU2017141348A 2017-11-27 2017-11-27 Autogyro with possibility of vertical take-off RU2674743C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141348A RU2674743C1 (en) 2017-11-27 2017-11-27 Autogyro with possibility of vertical take-off

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141348A RU2674743C1 (en) 2017-11-27 2017-11-27 Autogyro with possibility of vertical take-off

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2674743C1 true RU2674743C1 (en) 2018-12-12

Family

ID=64753353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017141348A RU2674743C1 (en) 2017-11-27 2017-11-27 Autogyro with possibility of vertical take-off

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2674743C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2728950C1 (en) * 2020-01-15 2020-08-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Autogyro for avia forest protection

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3054579A (en) * 1957-03-14 1962-09-18 Woldemar A Bary Aircraft with slow speed landing and take-off
US20060113425A1 (en) * 2004-06-24 2006-06-01 Hermann Rader Vertical take-off and landing aircraft with adjustable center-of-gravity position
US20120111997A1 (en) * 2010-09-09 2012-05-10 Groen Brothers Aviation, Inc Rotorcraft empennage
RU2463213C2 (en) * 2008-04-21 2012-10-10 Борис Андреевич Половинкин Gyroplane with vertical take-off and vertical landing
RU138638U1 (en) * 2013-11-07 2014-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно Производственное Объединение Стелс-плюс" AUTO FAT

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3054579A (en) * 1957-03-14 1962-09-18 Woldemar A Bary Aircraft with slow speed landing and take-off
US20060113425A1 (en) * 2004-06-24 2006-06-01 Hermann Rader Vertical take-off and landing aircraft with adjustable center-of-gravity position
RU2463213C2 (en) * 2008-04-21 2012-10-10 Борис Андреевич Половинкин Gyroplane with vertical take-off and vertical landing
US20120111997A1 (en) * 2010-09-09 2012-05-10 Groen Brothers Aviation, Inc Rotorcraft empennage
RU138638U1 (en) * 2013-11-07 2014-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно Производственное Объединение Стелс-плюс" AUTO FAT

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2728950C1 (en) * 2020-01-15 2020-08-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Autogyro for avia forest protection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3426982A (en) Vertiplane vtol aircraft
US7168656B2 (en) Lightweight helicopter
US2397632A (en) Airplane
RU129485U1 (en) COXY SPEED HELICOPTER
RU2673933C1 (en) Gyroplane
CN104691752A (en) Coaxial high-speed direct-driven helicopter and flight control mode thereof
US2023105A (en) Autocopter aircraft
CN105667781A (en) Aircraft capable of changing layout between rotor wing and fixed wing
CN105109677A (en) Composite aircraft composed of fixed wings and multi-rotary wings and control method of composite aircraft
WO2014177591A1 (en) Aircraft for vertical take-off and landing with an engine and a propeller unit
US3037721A (en) Vertical take off and landing aircraft
US11433093B2 (en) Compact gyroplane employing torque compensated main rotor and hybrid power train
US2456485A (en) Helicopter with coaxial rotors
CN107303948A (en) A kind of short tail goes straight up to gyroplane
RU2674743C1 (en) Autogyro with possibility of vertical take-off
US2330842A (en) Rotating wing aircraft
GB2495562A (en) Helicopter multi rotor system
US2080522A (en) Gyro rotor
CN108569396A (en) Combined type blended wing-body high-speed helicopter
US2669308A (en) Control system for coaxial helicopter blades
RU2407675C1 (en) Tandem-rotor helicopter
US2445354A (en) Helicopter
RU2539679C1 (en) High-speed rotary-wing aircraft
US2364096A (en) Helicopter
CN111003164A (en) Coaxial tilting three-rotor-blade helicopter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191128