SK501342020U1 - Motorové krídlo s vrtuľovým prstencom s dýzou - Google Patents

Abstract

Motorové krídlo s vrtuľovým prstencom s dýzou sa skladá z trupu (1) krídla, nosnej plochy (2) krídla, motora (3), smerovky (5) s nosníkom a tlačiacej vrtule (6) s hlavicou (7) vrtule. K trupu (1) krídla je súosovo k motoru (3) a k hlavici (7) vrtule upevnený prstenec (4) s dýzou pomocou spôn (8) a upevňovacích tyčí (9). Rovina rotácie tlačiacej vrtule (6) musí byť v rovine väčšieho priemeru prstenca (4) s dýzou.

Description

Technické riešenie sa týka motorového krídla s vrtuľovým prstencom s dýzou alebo motorového klzáka s vrtuľovým prstencom vrtuľovou dýzou. Predmet riešenia súvisí s riešením pohonov ľahkých vrtuľovo dýzových motorových lietadiel s pripojeným krídlom, rotorom (vímik, autogiro) alebo riadeným padákom (paraglider).

Doterajší stav techniky

Motorové krídlo s vrtuľou (hovorovo motorové rogalo, často iba motorový klzák, dávnejšie motorový deltaplán) je jednoduchá konštrukcia zložená najčastejšie z kovovej kostry (duralové rúrky), spojenej kovaniami a oceľovými lankami, na ktorú je navlečený poťah (plachta) z pevnej syntetickej tkaniny (Mylar, Dacron) alebo igelitu. Pilot najčastejšie sedí na ľahkej trojkolke s motorom, ktorá je zavesená na konštrukcii krídla. Niekedy je zavesený na túto konštrukciu prostredníctvom postroja, v ktorom sedí alebo leží. Závesný motorový klzák sa ovláda len zmenou ťažiska, čo je vyvolané pohybmi tela pilota. Aby mohol ovládať smer pohybu motorového klzáka, zmenu ťažiska vyvoláva rukami - odtláčaním sa od riadiacej hrazdy, ktorá je pevne spojená s konštrukciou krídla.

Doterajší stav techniky vyplýva z nasledujúcich dokumentov:

• Gliding Parachutes for Land Recovery of Space Vehicles Belkom Inc September 196 ht^://2e5.com/ • „Losing Rogallo from Gemini Amy Shira Teitel. 2011-05-22. Retrieved 2012-12-23.

• Article by Mark Woodhams, British Columbia Hang Gliding and Paragliding Association: „Archived copy“. Archived from the originál on 2008-05-09. Retrieved 2008-08-12.

• „Irvin Delta II Parawing “. Delta-ll-parawing.com. Retrieved 2012-12-23.

• The Australian Ultralight Federation - History Archived 2011-10-01 at the Wayback Machine • The Smithsonian National Air & Space Museum Archiviato il 5 luglio 2007 in Internet Archíve.

• https://cs.wikipedia.Org/wiki/V enturiho_efekt, • US2546078 A (ROGALLO FRANCIS MELVIN; ROGALLO GERTRUDE SUGDEN) 1951-03-20 • US2751172 A (ROGALLO FRANCIS MELVIN; ROGALLO GERTRUDE SUGDEN) 1956-06-19

Motorové krídlo s vrtuľou je v súčasnosti bežne používané a jeho technické parametre zodpovedajú úrovni používaných funkčných častí. Ich možnosti však nie sú plne využité, sú ešte rezervy v oblasti znižovania spotreby motora, znižovania jeho hlučnosti a pod.

Podstata technického riešenia

Uvedené nedostatky odstraňuje navrhované technické riešenie. Motorové krídlo s vrtuľovým prstencom s dýzou, skladajúce sa z trupu krídla nosnej plochy krídla, motora smerovky s nosníkom a vrtule s hlavicou vrtule tak, že ku trupu krídla je súosovo k motoru a k hlavici vrtule upevnený prstenec s dýzou pomocou spôn a upevňovacích tyčí tak, aby rovina rotácie tlačiacej vrtule bola v rovine väčšieho priemeru prstenca s dýzou.

Vrtuľa s dýzou je v podstate obyčajná vrtuľa, ktorá je vložená do (vstupu) prstenca. Rovina rotácie tlačiacej vrtule musí byť v rovine väčšieho priemeru prstenca s dýzou, ktorá je v zužujúcom sa prstenci končiacim dýzou (výstup). Ten vytvára podtlak, pričom jeho vznik je výsledkom uplatnenia princípu aerodynamického paradoxu. Aerodynamický paradox, (alebo Venturiho efekt) vychádza zo skutočnosti, že tlak v prúdiacom médiu je nepriamo úmerný rýchlosti prúdenia média. Aby menším prierezom trubice prešlo za jednotku času rovnaké množstvo média (inak by dochádzalo ku hromadeniu), musí sa prúdenie média zrýchliť, čo vyplýva z rovnice kontinuity. Aby bol splnený všeobecne platný zákon zachovania energie, musí byť takto získaná kinetická energia vyrovnaná znížením tlaku. Vzťah pre pokles tlaku u Venturiho trubice plynie priamo z Bernoulliho rovnice.

Zložka tejto podliakovej sily pôsobí v smere letu, čím zvyšuje účinnosť propulzie až o 10 - 15 % v ideálnych podmienkach dokonca až o 20 a viac percent. Výhodami však ostávajú zmenšené zaťaženie vrtule, zmenšený menovitý výkon motora a rovnomernejší tlačiaci výkon. Ďalšie výhody sú menšia hlučnosť a menší sklon k poruchám.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie je bližšie vysvetlené pomocou výkresu, na obr. 1 je znázornené celkové usporiadame funkčných častí zariadenia.

SK 50134-2020 U1

Príklady uskutočnenia

Na obr. 1 je znázornený príklad uskutočnenia predmetného zariadenia. Znázorňuje celkové usporiadame funkčných častí zariadenia. Motorové krídlo s vrtuľovým prstencom s dýzou sa skladá z trupu 1 krídla, nosnej plochy 2 krídla, motora 3, smerovky 5 s nosníkom a tlačiacej vrtule 6 s hlavicou 7 vrtule. Ku trupu 1 krídla je súosovo k motoru 3 a k hlavici 7 vrtule upevnený prstenec 4 s dýzou. Uskutočňuje sa to pomocou spôn 8 a upevňovacích tyčí 9 tak, aby rovina rotácie tlačiacej vrtule 6 bola v rovine väčšieho priemeru prstenca 4 s dýzou. Tlačiaca vrtuľa 6 s hlavicou 7 vrtule má zvolený obrys (napr. Lavalovej) dýzy. Prstenec 4 má vpredu väčší priemer (vstup) a na konci má priemer menší (výstup). Má tenké a tuhé samonosné steny (napr. sklenený laminát, uhlíkový kompozit, kevlarový kompozit a pod). Možno ho riešiť aj ako podlhovastú a priečnu prútovú konštrukciu, potiahnutú zvnútra syntetickou tkaninou.

Pri otáčam sa tlačiacej vrtule 6 s hlavicou 7 vrtule na vstupe prstenca 4 s dýzou, preteká vzduch zo vstupu k výstupu prstenca 4 s dýzou. Jeho lýchlosť postupne narastá a na výstupe dosiahne podstatne väčšiu hodnotu ako na vstupe. Súčasne, v zmysle aerodynamického paradoxu, jeho tlak postupne klesá a na výstupe dosiahne podstatne menšiu hodnotu ako na vstupe. Na výstupe prstenca 4 s dýzou a ďalej vzniká zóna podtlaku voči okolitému vzduchu, ktorá je nim okamžite vyplňovaná a tento vzduch bude strhávaný tiež dozadu. V dôsledku toho bude výstupná lýchlosť vzduchu väčšia ako na vstupe a hmotnosť pohybujúceho sa vzduchu sa zväčší o hmotnosť vyplňujúceho vzduchu z okolia. Tým sa hybnosť pohonu stroja zväčší, bez nároku na zväčšenie spotreby paliva.

Priemyselná využiteľnosť

Zariadenie podľa navrhovaného riešenia je možno využiť v športovom letectve, pri rýchlej doprave drobného tovaru na krátke vzdialenosti a pod. Týka sa to aj oblasti rôznych športov a ostatných odvetví kde dochádza ku ekonomickému použitiu krídiel s vrtuľovým pohonom.

Claims (1)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   Motorové krídlo s vrtuľovým prstencom s dýzou skladajúce sa z trupu (1) krídla, nosnej plochy (2) krídla, motora (3), smerovky (5) s nosníkom a tlačiacej vrtule (6) s hlavicou (7) vrtule, vyznačujúce sa 5 tým, že ku trupu (1) krídla je súosovo k motoru (3) a k hlavici (7) vrtule upevnený prstenec (4) s dýzou pomocou spôn (8) a upevňovacích tyčí (9), pričom rovina rotácie tlačiacej vrtule (6) je v rovine väčšieho priemeru prstenca (4) s dýzou.