UA80216C2 - Airscrew - Google Patents

Description

Опис винаходу

Даний винахід стосується повітряних гвинтів, котрі можуть застосовуватись у галузях авіації та 2 спеціального транспорту (аеросани, судна на повітряній подушці).

Відомим є повітряний гвинт, що містить вал з установленими на ньому двома втулками 53 закріпленими на кожній із них рівномірно по колу лопатями. Лопатям на двох втулках надається обертання у протилежні боки з допомогою двигуна (патент США Мо2953320, НПК: 244-12, 1960 г.

Відомим є повітряний гвинт, що містить вал з установленими на ньому двома втулками із закріпленими на 70 кожній із них рівномірно по колу лопатями. Лопатям на двох втулках надається обертання у протилежні боки з допомогою двигуна (патент РФ Мо2062246, МПК: В 64С29/00, 1996 г.|.

Недоліком обох відомих повітряних гвинтів є те, що кожна конструкція повітряного гвинта створює високі аеродинамічні навантаження, котрі діють на нього, що спричинює потребу забезпечення його високої міцності та жорсткості. 19 Задачею, що вирішується у даному винаході, є створення повітряного гвинта, яким забезпечується зниження діючих на нього аеродинамічних навантажень.

Вказане завдання при створенні повітряного гвинта розв'язується за рахунок того, що у повітряному гвинті, який містить вал з встановленими на ньому принаймні двома втулками із закріпленими на кожній із них рівномірно по колу лопатями, кожна лопать має гострі передню та задню кромки, і виконана уздовж розмаху лопаті з найбільшою товщиною профілів (0,10-2 0,25) Б, де 6 - довжина місцевої хорди лопаті, і закручена відносно осі, що проходить через середини місцевих хорд уздовж розмаху лопаті, причому найбільша товщина профілю розташована у середині кожної місцевої хорди.

Встановлення принаймні двох втулок із закріпленими на кожній із них рівномірно по колу лопатями спричинює зменшення розмірів втулок з лопатями, що зумовлює зниження аеродинамічних навантажень, котрі діють на с повітряний гвинт. Ге)

Гострі передня та задня кромки кожної лопаті разом забезпечують зниження аеродинамічного опору лопатей, і як результат, зниження аеродинамічних навантажень, що діють на повітряний гвинт.

Виконання уздовж розмаху кожної лопаті з найбільшою товщиною профілів (0,10-0,25) б, де б -довжина місцевої хорди лопаті, забезпечує у вибраному діапазоні найбільшої товщини профілів зниження ее, аеродинамічного опору лопатей, і як результат, зниження аеродинамічних навантажень, що діють на повітряний «-- гвинт.

Найбільша товщина профілю кожної лопаті, розташована у середині кожної місцевої хорди, забезпечує сч рівномірний розподіл аеродинамічних навантажень по довжині хорди (ширині лопаті), що знижує аеродинамічні су навантаження, котрі діють на повітряний гвинт. 3о Закручення кожної лопаті відносно її осі, що проходить через середини місцевих хорд уздовж розмаху со лопаті, забезпечує зменшення розкиду аеродинамічних навантажень по довжині лопаті, що знижує аеродинамічні навантаження, котрі діють на повітряний гвинт.

Закріплення лопатей на кожній із втулок похило у бік, протилежний обертанню, приводить до того, що кут «ф між віссю лопаті та місцевою швидкістю руху лопаті по висоті стає відмінним від прямого кута, що дає зниження З 50 місцевого аеродинамічного опору лопаті, і, отже, знижує аеродинамічні навантаження, котрі діють на повітряний с гвинт. з» Спорядження повітряного гвинта нерухомим циліндричним кожухом, який охоплює усі лопаті та висунутий перед лопатями передньої втулки не менше, ніж на довжину лопаті, дозволяє збільшити величину крутного моменту. При обертанні повітряний гвинт відкидає повітря у напрямку обертання та вперед супроти руху повітряного гвинта. Відкинуте повітря відбивається кожухом у такий спосіб, що набігаючий потік виявляється бо закрученим у бік їх обертання, що збільшує крутний момент і тим самим ефективність повітряного гвинта. Через ав! відбиття цього повітря найбільша закрученість набігаючого потоку досягається, коли кожух має циліндричну форму. Довжина кожуха визначається відстанню, на якій швидкість відбитого повітря близька до нуля. При ді оптимальних параметрах лопатей та швидкості обертання повітряного гвинта вона виявляється близькою до -к 70 радіуса повітряного гвинта і тим самим до довжини лопаті.

Стислий опис креслень щи На фіг.1 зображений загальний вид повітряного гвинта; на фіг.2 - загальний вид повітряного гвинта з кожухом; на фіг.З - вид збоку повітряного гвинта з кожухом; на фіг.4 - поперечний переріз лопаті; на фіг.5 - вид на закручену лопать з торця; на фіг.б - вид на повітряний гвинт спереду з лопатями, що закріплені похило. 52 Варіант винаходу, якому віддасться найбільша перевага

ГФ) Повітряний гвинт містить вал 1 з встановленими на ньому принаймні двома втулками 2 із закріпленими на кожній із них рівномірно по колу лопатями 3. Кількість втулок 2 з лопатями З може бути різна. Лопаті З на о кожній наступній втулці 2 можуть бути закріплені як з можливістю обертання у протилежні боки, так і з можливістю обертання в один бік. Обертання може здійснюватись від двигуна через привідний вал та зубчасті бо передачі.

Кожна лопать З має гострі передню кромку 4 та задню кромку 5 і виконана уздовж розмаху лопаті З з найбільшою товщиною профілів (0,10-0,25) Б, де Б - довжина місцевої хорди лопаті 3.

У кожній лопаті З найбільша товщина 6 профілю розташована у середині кожної місцевої хорди.

Профілі можуть мати різну форму, наприклад, двоопуклу, клиноподібну, ромбоподібну. Уздовж розмаху бо лопаті можуть виготовлятись із профілів різної форми.

Кожна лопать З закручена відносно осі 8, що проходить через середини місцевих хорд уздовж розмаху лопаті

Лопаті З можуть бути закріплені на кожній із втулок 2 похило у бік, протилежний обертанню повітряного Ввинта, яке показано на фіг.б стрілкою.

Повітряний гвинт може бути споряджений нерухомим циліндричним кожухом 9, який охоплює усі лопаті З та висунутий перед лопатями З передньої втулки 2 не менше, ніж на довжину лопаті І.

Втулкам 2 з лопатями З обертання надається валом 1 від двигуна, створюючи аеродинамічні сили та моменти, що надають рух транспортному засобу. 70 Встановлення принаймні двох втулок 2 із закріпленими на кожній із них рівномірно по колу лопатями З спричинює зменшення розмірів втулок 2 з лопатями З, що зумовлює зниження аеродинамічних навантажень, котрі діють на повітряний гвинт.

Гострі передня та задня кромки 4 та 5 кожної лопаті З разом забезпечують зниження аеродинамічного опору лопатей 3, і як результат, зниження аеродинамічних навантажень, що діють на повітряний гвинт.

Виконання уздовж розмаху кожної лопаті З з найбільшою товщиною профілів (0,10-0,25) Б, де Б - довжина місцевої хорди лопаті З, забезпечує у вибраному діапазоні найбільшої товщини профілів зниження аеродинамічного опору лопатей З, і як результат, зниження аеродинамічних навантажень, що діють на повітряний гвинт.

Найбільша товщина 6 профілю кожної лопаті З, розташована у середині кожної місцевої хорди 7, забезпечує рівномірний розподіл аеродинамічних навантажень по довжині хорди 7 (ширині лопаті 3), що знижує аеродинамічні навантаження, котрі діють на повітряний гвинт.

Закручення кожної лопаті З відносно її осі 8, що проходить через середини її хорд 7 уздовж розмаху лопаті 3, забезпечує зменшення розкиду аеродинамічних навантажень по довжині лопаті З, що знижує аеродинамічні навантаження, котрі діють на повітряний гвинт. сч

Закріплення лопатей З на кожній із втулок 2 похило у бік, протилежний обертанню, приводить до того, Що кут між віссю лопаті З та місцевою швидкістю руху лопаті З по висоті стає відмінним від прямого кута, що дає і) зниження місцевого аеродинамічного опору лопаті 3, і, отже, знижує аеродинамічні навантаження на повітряний гвинт.

Спорядження повітряного гвинта нерухомим циліндричним кожухом 10, який охоплює усі лопаті З та Ге зо висунутий перед лопатями З передньої втулки 2 не менше, ніж на довжину | лопаті З, дозволяє збільшити величину крутного моменту при обертанні повітряного гвинта. -

Промислове застосування с

З найбільшим успіхом даний винахід може бути використаний у галузі авіації та спеціального транспорту (аеросани, судна на повітряній подушці). о г)

Claims (2)

Формула винаходу

1. Повітряний гвинт, який містить вал з встановленими на ньому принаймні двома втулками із закріпленими «

зо. Ма кожній із них рівномірно по колу лопатями, кожна лопать має гострі передню та задню кромки і виконана 73 с уздовж розмаху лопаті з найбільшою товщиною профілів (0,10-0,25)0, де 65 - довжина місцевої хорди лопаті, і закручена відносно осі, що проходить через середини місцевих хорд уздовж розмаху лопаті, причому найбільша :з» товщина профілю розташована на середині кожної місцевої хорди.

2. Повітряний гвинт, згідно з п. 1, який відрізняється тим, що лопаті закріплені на кожній із втулок похило у бік, протилежний до обертання. оо З. Повітряний гвинт за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що споряджений нерухомим циліндричним кожухом, котрий охоплює усі лопаті та висунутий перед лопатями передньої втулки на довжину не менше, ніж довжина о лопаті. іме) - 50 42) Ф) іме) 60 б5