RU2814979C1 - Manned vtol aircraft with annular wing and motor-wheel drive - Google Patents

Manned vtol aircraft with annular wing and motor-wheel drive Download PDF

Info

Publication number
RU2814979C1
RU2814979C1 RU2023113339A RU2023113339A RU2814979C1 RU 2814979 C1 RU2814979 C1 RU 2814979C1 RU 2023113339 A RU2023113339 A RU 2023113339A RU 2023113339 A RU2023113339 A RU 2023113339A RU 2814979 C1 RU2814979 C1 RU 2814979C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
turbine
annular wing
wing
annular
reactor
Prior art date
Application number
RU2023113339A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Михайлович Мирохин
Original Assignee
Алексей Михайлович Мирохин
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Михайлович Мирохин filed Critical Алексей Михайлович Мирохин
Application granted granted Critical
Publication of RU2814979C1 publication Critical patent/RU2814979C1/en

Links

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: invention relates to aircraft and air transport. Manned two-seat vertical take-off-landing aircraft is driven by an electric motor in the form of an adapted motor-wheel with a rotor mounted on a power shell of the turbine, and stator is mounted on frame pylons, with rail-type annular wing with centrally located on its transverse axis hull with cockpit fixed in space. Annular wing can turn about transverse axis under influence of moments from aerodynamic rudders installed in main planes of vehicle, redistributing thrust between lift and pushing force in direction of motion course. On top of annular wing frame there is a liquid compensator of reactive aerodynamic force of annular wing turbine, in particular, a reactor which generates a torque of the opposite sign on the wing due to the fluid moving in the direction opposite to the turbine rotation and pumped by the electric screw turbine along the annular tube of the reactor.
EFFECT: higher aircraft stability.
1 cl, 3 dwg

Description

1. Область техники1. Technical field

Настоящее изобретение относиться к областям техники летательных аппаратов и воздушного транспорта.The present invention relates to the fields of aircraft technology and air transport.

2. Уровень техники2. State of the art

По уровню техники описываемый летательный аппарат имеет аналогом (прототипом) летательные аппараты, представленные патентами RU 2268845 С2 от 12.04.2004, RU 2307768 С1 от 14.02.2006, RU 2380287 от 02.04.2008 и RU 2483980 от 11.11.2011.According to the level of technology, the described aircraft has an analogue (prototype) of aircraft represented by patents RU 2268845 C2 dated 04/12/2004, RU 2307768 C1 dated 02/14/2006, RU 2380287 dated 04/02/2008 and RU 2483980 dated 11/11/2011 .

3. Сущность изобретения3. Essence of the invention

Настоящий пилотируемый летательный аппарат вертикального взлета-посадки имеет габариты легкового автомобиля и строится на принципе поворотного кольцевого крыла рельсового типа, используемого в проектах, описанных в патентах выше, а именно, для создания управляющих моментов при переводе летательного аппарата из режима висения в режим поступательного движения или движения в боковом направлении используются четыре аэродинамических руля, установленных на раме кольцевого крыла по внешнему его контуру на главных осях аппарата и вдвигаемых в воздушный поток, отбрасываемый турбиной. В случае полета в поступательном направлении кольцевое крыло поворачивается относительно главной поперечной оси аппарата на угол в пределах ±90° (Фиг. 3), переводя избыток подъемной силы в силу тяги. При этом корпус аппарата, размещенный в центре кольцевого крыла, сохраняет свое положение в пространстве, поскольку подвешен шарнирно на консолях кольцевого крыла, соосных с поперечной осью аппарата.This manned vertical take-off and landing aircraft has the dimensions of a passenger car and is built on the principle of a rotating annular rail-type wing used in the projects described in the patents above, namely, to create control torques when transferring the aircraft from hovering mode to forward motion mode or For movement in the lateral direction, four aerodynamic rudders are used, mounted on the frame of the annular wing along its outer contour on the main axes of the device and pushed into the air flow thrown by the turbine. In the case of flight in a forward direction, the annular wing rotates relative to the main transverse axis of the vehicle at an angle within ±90° (Fig. 3), converting excess lift into thrust. In this case, the body of the apparatus, located in the center of the annular wing, maintains its position in space, since it is hingedly suspended on the consoles of the annular wing, coaxial with the transverse axis of the apparatus.

Новым в настоящем проекте является использование адаптированного электрического мотор-колеса в качестве двигателя, ротор которого (соленоиды) смонтирован на внешней силовой обечайке турбины кольцевого крыла, а статор своим магнитопроводом - на внешних пилонах рамы. Такое конструктивное решение обеспечивает аппарату большой крутящий момент.What is new in this project is the use of an adapted electric wheel motor as a motor, the rotor of which (solenoids) is mounted on the external power shell of the annular wing turbine, and the stator with its magnetic circuit is mounted on the external pylons of the frame. This design solution provides the device with high torque.

Также новым в проекте является способ борьбы с реактивным аэродинамическим моментом, возникающем при вращении турбины кольцевого крыла. Он представляет собой размещенный наверху рамы кольцевого крыла жидкостной компенсатор (реактор) в виде кольцевой трубы, заполненной жидкостью, прокачиваемой электрической шнековой турбиной в направлении обратном вращению турбины кольцевого крыла.Also new in the project is a method of combating the reactive aerodynamic moment that occurs during rotation of the annular wing turbine. It is a liquid compensator (reactor) located at the top of the annular wing frame in the form of an annular pipe filled with liquid pumped by an electric screw turbine in the direction of reverse rotation of the annular wing turbine.

4. Краткое описание чертежа4. Brief description of the drawing

Компоновка настоящего летательного аппарата представлена в трех видах: вид справа (Фиг. 1), вид сверху (Фиг. 2) и вид аппарата в полете (Фиг. 3).The layout of this aircraft is presented in three views: right view (Fig. 1), top view (Fig. 2) and in-flight view (Fig. 3).

На виде справа (фиг. 1) изображены корпус (1) с кабиной пилотов (2), кольцевое крыло (3), состоящее из рамы ферменной конструкции (4) с пилонами (5) и (6), на которых подвешена турбина (7), закрепленная между двумя сдвоенными обечайками и создающая при вращении силу тяги. Каждая пара обечаек состоит из силовой (с силовым набором) и монтажной (для монтажа лопаток турбины). Кольцевое крыло шарнирно на подшипниках соединено с корпусом двумя консолями (8) и может поворачиваться на значительные углы в пределах ±90°, обеспечивая энергичное движение летательного аппарата в поступательном направлении. Импульсы для поворотов кольцевому крылу придают четыре аэродинамических руля (9).The right view (Fig. 1) shows the body (1) with the cockpit (2), the annular wing (3), consisting of a truss frame (4) with pylons (5) and (6), on which the turbine (7) is suspended ), fixed between two double shells and creating a traction force during rotation. Each pair of shells consists of a power shell (with a power set) and an assembly shell (for mounting turbine blades). The annular wing is hinged on bearings and connected to the body by two consoles (8) and can be rotated at significant angles within ±90°, ensuring energetic movement of the aircraft in the forward direction. Impulses for turning the annular wing are given by four aerodynamic rudders (9).

Турбину кольцевого крыла приводит во вращение электрический двигатель, представляющий собой адаптированное мотор-колесо, смонтированное на внешней силовой обечайке и наружных пилонах. Ротор мотор-колеса, состоящий из сдвоенных соленоидов (10), смонтирован на силовой обечайке турбины, а статор (11) с его магнитопроводом смонтирован на наружных пилонах кольцевого крыла (6). В виду неприхотливости источников электропитания в части объемов и местоположения, а также средств доставки электроэнергии к исполнительным органам двигателя, их конструктивное исполнение, допускающее размещение как на турбине, так и в корпусе аппарата, будет решаться из условий целесообразности.The annular wing turbine is driven by an electric motor, which is an adapted wheel motor mounted on the external power shell and external pylons. The motor-wheel rotor, consisting of dual solenoids (10), is mounted on the power shell of the turbine, and the stator (11) with its magnetic core is mounted on the outer pylons of the annular wing (6). In view of the unpretentiousness of power sources in terms of volume and location, as well as means of delivering electricity to the executive bodies of the engine, their design, allowing placement both on the turbine and in the body of the apparatus, will be decided on the basis of feasibility.

Реактивный момент от вращения турбины кольцевого крыла парируется жидкостным компенсатором (реактором), представляющим собой кольцевую трубу (12), по которой электрической шнековой турбиной (13) прокачивается жидкость в направлении, обратном вращению турбины кольцевого крыла.The reaction torque from the rotation of the annular wing turbine is counteracted by a liquid compensator (reactor), which is an annular pipe (12), through which an electric screw turbine (13) pumps liquid in the direction opposite to the rotation of the annular wing turbine.

Повороты кольцевого крыла относительно поперечной оси летательного аппарата осуществляются четырьмя аэродинамическими рулями, вдвигаемыми в поток воздуха, отбрасываемого турбиной кольцевого крыла.The rotation of the annular wing relative to the transverse axis of the aircraft is carried out by four aerodynamic rudders, pushed into the air flow thrown by the turbine of the annular wing.

Чертеж летательного аппарата с видом сверху (фиг. 2) поясняет взаимное расположение элементов конструкции.The top view drawing of the aircraft (Fig. 2) explains the relative position of the structural elements.

5. Осуществление изобретения5. Carrying out the invention

Предлагаемая конструкция имеет минимум составных оптимально взаимосвязанных элементов, не имеет механических редукторов и передач, проще в изготовлении, и поэтому на современном уровне технологии представляется вполне реализуемой.The proposed design has a minimum of optimally interconnected components, does not have mechanical gearboxes and transmissions, is easier to manufacture, and therefore at the current level of technology seems quite feasible.

Claims (1)

Пилотируемый двухместный летательный аппарат вертикального взлета-посадки, приводимый в движение электрическим двигателем в виде адаптированного мотор-колеса с ротором, смотированным на силовой обечайке турбины, и статором, смотированным на пилонах рамы, с рельсового типа кольцевым крылом с центрально расположенным на его поперечной оси зафиксированным в пространстве корпусом с кабиной пилотов, которое может поворачиваться вокруг поперечной оси под влиянием моментов от аэродинамических рулей, установленных в главных плоскостях аппарата, перераспределяя тягу между подъемной силой и толкающей силой в направлении курса движения, а также с закрепленным наверху рамы кольцевого крыла жидкостным компенсатором реактивной аэродинамической силы турбины кольцевого крыла, а именно реактором, и создающим крутящий момент обратного знака на крыле за счет движущейся в обратном вращению турбины направлении жидкости, прокачиваемой электрической шнековой турбиной по кольцевой трубе реактора.A manned two-seater vertical take-off and landing aircraft driven by an electric motor in the form of an adapted motor-wheel with a rotor mounted on the power shell of the turbine and a stator mounted on the frame pylons, with a rail-type annular wing with a fixed centrally located on its transverse axis in space with a body with a pilot's cabin, which can rotate around a transverse axis under the influence of moments from aerodynamic rudders installed in the main planes of the device, redistributing thrust between the lifting force and pushing force in the direction of the flight path, as well as with a liquid jet compensator fixed at the top of the annular wing frame aerodynamic force of the annular wing turbine, namely the reactor, and creating a torque of the opposite sign on the wing due to the liquid moving in the opposite direction of rotation of the turbine, pumped by an electric screw turbine through the annular pipe of the reactor.
RU2023113339A 2023-05-23 Manned vtol aircraft with annular wing and motor-wheel drive RU2814979C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2814979C1 true RU2814979C1 (en) 2024-03-11

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005108798A1 (en) * 2004-05-08 2005-11-17 Li Quan Method and apparatus of forming the tridimensional vortex, and the tridimensional vortex aircraft
US20090230235A1 (en) * 2008-03-11 2009-09-17 Mcnulty Norbert Edward Tambourine helicopter
RU2380287C2 (en) * 2008-04-02 2010-01-27 Алексей Михайлович Мирохин "turbolet-m2" aircraft
RU2483980C1 (en) * 2011-11-11 2013-06-10 Алексей Михайлович Мирохин Vertical take-off and landing aircraft with annular wing without reaction moment
RU2491206C2 (en) * 2011-11-10 2013-08-27 Дмитрий Олегович Ансеров Method and device for lift generation for vtol aircraft

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005108798A1 (en) * 2004-05-08 2005-11-17 Li Quan Method and apparatus of forming the tridimensional vortex, and the tridimensional vortex aircraft
US20090230235A1 (en) * 2008-03-11 2009-09-17 Mcnulty Norbert Edward Tambourine helicopter
RU2380287C2 (en) * 2008-04-02 2010-01-27 Алексей Михайлович Мирохин "turbolet-m2" aircraft
RU2491206C2 (en) * 2011-11-10 2013-08-27 Дмитрий Олегович Ансеров Method and device for lift generation for vtol aircraft
RU2483980C1 (en) * 2011-11-11 2013-06-10 Алексей Михайлович Мирохин Vertical take-off and landing aircraft with annular wing without reaction moment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10392107B2 (en) Aerial vehicle capable of vertical take-off and landing, vertical and horizontal flight and on-air energy generation
US9902493B2 (en) VTOL aerodyne with supporting axial blower(s)
US10071801B2 (en) Tri-rotor aircraft capable of vertical takeoff and landing and transitioning to forward flight
US10131426B2 (en) Aircraft capable of vertical take-off
EP2928772B1 (en) Vertical takeoff and landing aircraft
US10287011B2 (en) Air vehicle
US7472863B2 (en) Sky hopper
AU2018239445B2 (en) Vertical takeoff and landing aircraft
US10450063B1 (en) Aircraft having VTOL, translational and traverse flight
EP3243750B1 (en) Distributed propulsion
US11753155B2 (en) Aircraft propulsion and torque mitigation technologies
RU2635431C1 (en) Convertible aircraft
RU2657706C1 (en) Convertiplane
CN106927035B (en) Large maneuverability autorotation rotorcraft and control method thereof
RU2550909C1 (en) Multirotor convertible pilotless helicopter
CN108791876B (en) Aircraft capable of vertically taking off and landing
CN108163195A (en) A kind of four axis rolling rotor aircraft
RU2629473C1 (en) Unmanned vertiplane with channel propellers
RU2814979C1 (en) Manned vtol aircraft with annular wing and motor-wheel drive
CN202481313U (en) Flying wing aircraft with cycloidal rotor thrusters installed
RU2529568C1 (en) Cryogenic electrical convertiplane
WO2005037644A1 (en) Vtol aircraft
RU2329917C2 (en) "nn gordienko flying stand" flight vehicle
RU2773972C1 (en) Cristop rotor-wing aircraft (crwa), hybrid power plants (hpp) and method for functioning of crwa with hpp (options)
RU2483980C1 (en) Vertical take-off and landing aircraft with annular wing without reaction moment