RU76631U1 - Легкий многоцелевой вертолет - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области авиации, в частности, к вертолетостроению легких многоцелевых вертолетов вместимостью на 3-5 человек.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение авариезащищенности и травмобезопасности кабины, простоты управления вертолетом.

Технический результат обеспечивается тем, что легкий многоцелевой вертолет содержит фюзеляж с кабиной с двумя дверьми по каждому из бортов, главный редуктор с соосным несущим винтом, силовую установку с одним двигателем, установленным под углом в фюзеляже за кабиной, полозковое шасси, хвостовую балку с оперением в виде стабилизатора с разнесенными по его концам килями, имеющими рули направления с роговой компенсацией и относительной площадью руля направления в пределах 45%-50%, мягкий бак топливной системы размещенный в кессоне, имеющим форму близкую к пирамидальной, на одной из граней которого сформирована задняя стенка кабины, а основанием кессона служит продольно-поперечный силовой набор пола кабины и на продолжении кессона вверх на гранях последнего выполнены узлы крепления главного редуктора, кабина решена с возможностью размещения четырех энергопоглощающих кресел, при этом, как минимум по одному из бортов одна из дверей выполнена сдвижной и дверной проем не имеет междверной стойки.

Description

Полезная модель относится к области авиации, в частности, к вертолетостроению легких многоцелевых вертолетов вместимостью на 3-5 человек.

Известно множество подобных легких многоцелевых вертолетов, как например вертолет по патенту РФ за №30127, который содержит фюзеляж на 3 посадочных места, несущий винт, рулевой винт, силовую установку из двух поршневых двигателей, трансмиссию, соединяющую двигатели с главным редуктором несущего винта и хвостовым редуктором рулевого винта, систему управления вертолетом, топливную систему, хвостовую балку с вертикальным килем и стабилизатором и полозковое шасси.

Основными недостатками известного технического решения являются:

- сложность и большой вес системы охлаждения силовой установки за счет выполнения ее комбинированной - воздушно-жидкостной;

- авариеопасная компоновка кабины из-за стесненного размещения второго ряда сидений, установленных на контейнере топливного бака, и «нависающего» над сидениями главного редуктора с несущим винтом.

Другим, более близким по компоновочному решению является конструкция вертолета MD520N, которая принята за прототип (см. А.Д.Маслов, О.А.Завалов «Современные зарубежные гражданские вертолеты», М. Изд. МАИ. 2007. стр.102-108).

Прототип содержит фюзеляж типа полумонокок с кабиной на 4-5 человек с доступом во внутрь кабины через две двери с каждого борта, главный редуктор с одиночным несущим винтом, силовую установку с одним двигателем, установленным под углом в фюзеляже за кабиной,

полозковое шасси, хвостовую балку с системой NOTAR и оперением в виде стабилизатора с разнесенными по его концам управляемыми килями (концевыми шайбами), топливную систему с мягкими баками и систему управления вертолетом.

Размещение топливных баков в прототипе решено более безопасно - в контейнере под силовым полом кабины. А компоновка второго ряда сидений в кабине имеют тот же недостаток, а именно, размещены в стесненном объеме кабины под главным редуктором несущего винта.

Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является устранение указанных недостатков и техническим результатом, достигаемым при ее реализации, являются повышенная авариезащищенность кабины, травмобезопасность каждого посадочного места, простота управления вертолетом и как итог - повышенная безопасность полета.

Отмеченный технический результат достигается тем, что в известном вертолете, содержащем фюзеляж с кабиной с двумя дверьми по каждому из бортов, главный редуктор с несущим винтом, силовую установку с одним двигателем, установленным под углом в фюзеляже за кабиной, полозковое шасси, хвостовую балку с оперением в виде стабилизатора с разнесенными по его концам килями, мягкий бак топливной системы и систему управления вертолетом, несущий винт вертолета выполнен соосным, а кабина решена с возможностью размещения не менее четырех энергопоглощающих кресел, при этом, как минимум по одному из бортов одна из дверей выполнена сдвижной и дверной проем не имеет междверной стойки, кроме того, мягкий топливный бак размещен в кессоне, имеющим форму близкую к пирамидальной на одной из граней которого сформирована задняя стенка кабины, а основанием кессона служит продольно-поперечный силовой набор пола кабины и на продолжении кессона вверх на гранях последнего выполнены узлы крепления главного редуктора, а разнесенные по концам стабилизатора кили имеют рули направления с роговой компенсацией и относительная площадь руля направления выполнена в пределах 45% - 50%.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что совокупность существенных признаков заявленного решения является новой и промышленно применимой для достижения указанного технического результата и соответствует условию патентоспособности полезной модели. Техническое решение полезной модели поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан схематический разрез вертолета;

на фиг.2 - размещение энергопоглощающих кресел в кабине;

на фиг.3 - схема сочленения кессона с каркасом фюзеляжа;

на фиг.4 - общий вид вертолета с задней полусферы с открытыми дверным проемом и створкой отсека двигателя.

Легкий многоцелевой вертолет содержит фюзеляж 1, выполненный по типу полумонокок, с кабиной 2, главный редуктор 3 с соосными несущими винтами 4, 5, каждый из которых выполнен двухлопастным, полозковое шасси 6, хвостовую балку 7, на которой установлено оперение, состоящее из стабилизатора 8, с разнесенными по его концам килями 9, 10, выполненными с рулем направления 11 с роговой компенсацией, при этом, относительная площадь руля направления (отношение площади руля направления к полной площади киля) выбрана в пределах 45%-50% по критерию эффективности, т.е. минимизации градиента изменения момента рысканья по углу отклонения руля.

Силовая установка вертолета состоит из одного двигателя 12 (в полезной модели представлен поршневой двигатель), установленного под углом в фюзеляже 1 за кабиной 2, что практически не сказывается на величине миделевого сечения фюзеляжа 1 и обеспечивает техническую эксплуатацию двигателя 12 с земли за счет открытия створок 13 двигательного отсека.

Конструктивно-компоновочное решение кабины 2 выполнено с возможностью размещения в ней не менее четырех энергопоглощающих кресел 14, при этом продольно-поперечный силовой набор 15 пола 16 и его силовая панель 17 выполнены с минимизацией коробления пола 16 при

местных нормированных пиковых перегрузках, возникающих при срабатывании энергопоглощающих кресел 14.

Кабина 2 оснащена двумя дверьми 18 и 19 по каждому из бортов фюзеляжа 1, причем, как минимум по одному из бортов одна из дверей 19 выполнена сдвижной (в данной полезной модели - дверь 19 сдвигается назад по полету), а дверной проем 20 не имеет междверной стойки.

Такое решение дверей позволяет обеспечить:

- быстроту покидания кабины в условиях аварийной посадки вертолета;

- возможность эффективной работы в полете с внешним навесным оборудованием, требующим выхода человека за пределы кабины, как например, тросовая система ускоренного спуска СУ-Р при использовании вертолета в оперативно-поисковой службе;

- загрузку в кабину крупногабаритных грузов.

Мягкий бак 21 топливной системы вынесен за пределы кабины 2 и размещен в кессоне 22, имеющим форму близкую к пирамидальной. На одной из граней кессона 22 сформирована задняя стенка 23 кабины 2, а основанием кессона 22 служит продольно-поперечный силовой набор 15 пола 16. На продолжении кессона 22 вверх на гранях последнего выполнены узлы 24 крепления главного редуктора 3.

Кессон 22 совместно с продольно-поперечным силовым набором 15 пола 16 кабины 2 образуют силовой остов каркаса фюзеляжа 1.

Такое архитектурное решение каркаса фюзеляжа 1 не стесняет объем кабины 2 и все нагрузки возникающие в полете от соосных несущих винтов 4, 5 воспринимаются кессоном 22 и перераспределяются на каркас фюзеляжа 1 в соответствии с его жесткостными характеристиками, а мягкий бак 21 топливной системы не испытывает концентрированных нагрузок.

Рабочее место пилота 25 размещено справа по полету и оснащено соответствующими командными органами управления 26 и 27.

Эксплуатация легкого многоцелевого вертолета производится следующим образом.

Подготовка вертолета к полету производится по установленному регламентом маршруту визуального осмотра фюзеляжа 1, кабины 2 с проверкой функционирования дверей 18, 19, органов управления 26, 27 с соответствующим отклонением лопастей соосных несущих винтов 4 и 5 и рулей направления 11.

Двигатель 12 осматривается по состоянию, в отсеке при открытых створках 13 производится контроль полноты заправки двигателя 12 маслом и контроль заправки мягкого бака 21 топливной системы.

Пилот 25 запускает двигатель 12, осуществляет контроль функционирования бортового оборудования (условно не показано) и вертолет взлетает и перемещается в заданное место посадки.

Применение на вертолете соосных несущих винтов 4, 5 обеспечивает независимость каналов управления полетом и практически снимает ограничения в пространственном перемещении вертолета, что в итоге упрощает управление траекторным полетом вертолета.

При использовании вертолета в грузовом варианте, энергопоглощающие кресла 14 второго ряда могут быть демонтированы (условно не показано).

В случае аварийной посадки вертолета энергопоглощающие кресла 14 обеспечивают снижение ударной перегрузки до величины травмобезопасной для человека, а конструкция кессона 22 предохраняет обитаемый объем кабины 2 от проникновения в нее главного редуктора 3 и топлива из мягкого бака 21 топливной системы.

На предполагаемую конструкцию легкого многоцелевого вертолета ведется разработка конструкторской документации с использованием имеющихся в отрасли материалов и технологий.

Claims (3)

1. Легкий многоцелевой вертолет, содержащий фюзеляж с кабиной с двумя дверьми по каждому из бортов, главный редуктор с несущим винтом, силовую установку с одним двигателем, установленным под углом в фюзеляже за кабиной, полозковое шасси, хвостовую балку с оперением в виде стабилизатора с разнесенными по его концам килями, мягкий бак топливной системы и систему управления вертолетом, отличающийся тем, что несущий винт выполнен в виде двух соосных двухлопастных винтов, а кабина содержит продольно-поперечный силовой набор пола, решенный с возможностью установки энергопоглощающих кресел, при этом как минимум по одному из бортов кабины одна из дверей выполнена сдвижной, а дверной проем выполнен без междверной стойки, кроме того, мягкий бак топливной системы размещен в кессоне, имеющем форму, близкую к пирамидальной, на одной из граней которого сформирована задняя стенка кабины, а основанием кессона служит упомянутый продольно-поперечный силовой набор пола кабины, причем на продолжении кессона вверх на гранях последнего выполнены узлы крепления главного редуктора.

2. Легкий многоцелевой вертолет по п.1, отличающийся тем, что кабина вмещает не менее четырех энергопоглощающих кресел.

3. Легкий многоцелевой вертолет по п.1, отличающийся тем, что разнесенные по концам стабилизатора кили имеют рули направления с роговой компенсацией и относительная площадь руля направления выполнена в пределах 45-50%.