×
20.06.2015
216.013.55de

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ВЕРТОСТАТА С ОДНИМ ИЛИ ДВУМЯ НЕСУЩИМИ ВИНТАМИ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002553512
Дата охранного документа
20.06.2015
Аннотация: Изобретение относится к области авиации, в частности к воздухоплаванию, а именно к конструкциям аэростатических летательных аппаратов с несущими винтами. Летательный аппарат вертостат содержит оболочку с несущим газом (1), один или два несущих винта (2), кабину для экипажа и пассажиров (3), хвостовое оперение (4), силовую установку (5) и шасси (6). Несущие винты (2) установлены на кабанах (7) выше уровня образующей несущей оболочки (1) вертостата и имеют свободу вращения без соударения концов лопастей с ней. Кабаны (7) несущих винтов неподвижно присоединены к силовым шпангоутам (8) несущей оболочки (1) с возможностью передачи действующих нагрузок от несущего винта (2) на внутреннюю силовую конструкцию оболочки вертостата. Достигается увеличение весовой отдачи и уменьшение габаритов летательного аппарата. 2 ил.
Основные результаты: Устройство вертостата, содержащего оболочку с несущим газом (1), один или два несущих винта (2), кабину для экипажа и пассажиров (3), хвостовое оперение (4), силовую установку (5) и шасси (6), отличающееся тем, что несущие винты (2) установлены на кабанах (7) выше уровня образующей несущей оболочки (1) вертостата и имеют свободу вращения без соударения концов лопастей с ней, а кабаны (7) несущих винтов неподвижно присоединены к силовым шпангоутам (8) несущей оболочки (1) с возможностью передачи действующих нагрузок от несущего винта (2) на внутреннюю силовую конструкцию оболочки вертостата.

Изобретение относится к авиации, в частности к воздухоплаванию, а именно к устройству вертостата с одним или двумя несущими винтами.

Как разновидность гибридных аппаратов вертостат отличается от классических дирижаблей наличием одного, двух и более несущих винтов. По составу других элементов и частей вертостат соответствует классическому дирижаблю. Он включает несущую оболочку, полужесткой или жесткой конструкции, кабину экипажа или гондолу с полезной нагрузкой, шасси, силовую установку, где в качестве движителей, создающих горизонтальную тягу, могут быть использованы различные типы источников мощности (например, поршневые двигатели (ПД), газотурбинные двигатели (ГТД), электродвигатели (ЭД)).

Управление полетом вертостата осуществляется с помощью изменения положения рулевых поверхностей, изменения величины и направления вектора тяги несущих винтов, режима работы маршевой силовой установки, а также изменением плотности несущего газа или его температуры внутри несущей оболочки аппарата.

В процессе проработки компоновки вертостата его несущие винты должны устанавливаться в такой зоне конструкции, где они способны создавать вектор подъемной силы тяги максимально возможной величины с обеспечением необходимого угла его отклонения от вертикали для осуществления управляющих воздействий. Вместе с тем, схема расположения несущих винтов на вертостате сильно влияет на приращение массы конструкции за счет устройства дополнительных выносных ферменных пролетов, обеспечивающих свободу движения отбрасываемого воздушного потока при всех расчетных случаях эксплуатации.

Известны устройства вертостатов с креплением несущих винтов на выносных ферменных балках, через которые на конструкцию аппарата передаются эксплуатационные нагрузки, создаваемые тягой винта и массой его рабочего модуля:

проект «Heli-Stat» - один из первых реально летавших вертостатов фирмы «Пясецки эйркрафт» США (М.Я. Арие «Дирижабли» Киев. Наукова думка 1986 г., Рис.74 стр.124);

проект фирмы «Good Year» США (М.Я. Арие «Дирижабли» Киев. Наукова думка 1986 г., Рис.75 стр.125);

проекты фирмы «Кавасаки хеви индастриз» Япония (М.Я. Арие «Дирижабли» Киев. Наукова думка 1986 г., Рис.76,77 стр.126);

проекты «Helicostat» и «Aerostat» фирмы «Аэроспасьяль» Франция (М.Я. Арие «Дирижабли» Киев. Наукова думка. 1986 г., Рис.79, стр.128 и Рис.80 стр.130);

патент ФРГ 1977 г. №26404333, кл. В64В (Ю.С.Бойко «Воздухоплавание в изобретениях» Москва. Транспорт.1999 г. Стр.232. Рис.211. Стр. 234).

Во всех перечисленных проектах вертостаты снабжены широко разнесенными ферменными балками, на конце каждой из которых закреплен модуль с несущим винтом.

Недостатком таких схем крепления несущих винтов является большая дополнительная масса протяженных несущих ферменных конструкций и их предрасположенность к возникновению самовозбуждающихся колебаний (резонансов).

В качестве прототипов выбраны проекты «Helicostat» и «Aerostat» фирмы «Аэроспасьяль» Франция (М.Я. Арие «Дирижабли» Киев. Наукова думка. 1986 г., Рис.79, стр.128 и Рис.80 стр.130), в которых используются один (проект «Helicostat») и два (проект «Aerostat») несущих винта. У прототипа проекта «Helicostat» один несущий винт помещен в центре ферменной конструкции между двумя газовыми баллонами. У прототипа проекта «Aerostat» два несущих винта расположены на ферме слева и справа от несущей оболочки.

Прототипы по способу компоновки несущих винтов имеют общий недостаток, который проявляется в необходимости применять протяженные ферменные балки, длина которых диктуется величиной радиуса ометаемой площади несущих винтов и безопасными зазорами между концами лопастей и несущей оболочкой. Размеры поперечного сечения балок определяются как условиями пространственной прочности, так и требованиями отстройки от опасных частот самовозбуждающихся резонансных автоколебаний. В результате вся конструкция оказывается перетяжеленной на величину массы частей ферм, выступающих за габариты несущей оболочки.

Задачей изобретения является устройство вертостата с одним или двумя несущими винтами с такой компоновкой, при которой не требуется закрепление рабочих модулей несущих винтов на протяженных ферменных балках, выступающих за габариты аппарата.

Задача изобретения решается тем, что предложена установка несущих винтов на кабанах (7) (см. Фиг.1 и Фиг.2). Кабаны, в свою очередь, закреплены на силовых шпангоутах (8) внутренней силовой схемы несущей оболочки.

Полученный технический результат характеризуется следующим существенным признаком.

Несущие винты (2) установлены на кабанах (7) выше уровня образующей несущей оболочки (1) вертостата и имеют свободу вращения без соударения концов лопастей с ней, а кабаны (7) несущих винтов неподвижно присоединены к силовым шпангоутам (8) несущей оболочки (1) с возможностью передачи действующих нагрузок от несущего винта (2) на внутреннюю силовую конструкцию оболочки вертостата.

На Фиг.1 показана схема технической реализации устройства на примере автожирного вертостата с одним несущим винтом.

На Фиг.2 показана схема технической реализации устройства на примере автожирного вертостата с двумя несущими винтами.

Устройство компоновки одного или двух несущих винтов вертостата изображено на Фиг.1 и на Фиг.2 с одинаковыми обозначениями позиций.

Несущая оболочка вертостата (1) имеет несущие винты (2), кабину экипажа с полезным грузом (3), корпусной модуль хвостового оперения (4), силовые установки (5), шасси (6), кабаны несущего винта (7) и силовой шпангоут (8) несущей оболочки. Втулки несущих винтов (2) установлены на кабанах (7) и имеют свободу авторотирующего вращения. Кабаны (7) неподвижно закреплены на силовых шпангоутах (8) несущей оболочки. Плоскость расположения силового шпангоута (8) согласована с положением центра тяжести вертостата и центра всплывной силы.

Устройство вертостата с одним или двумя несущими винтами реализуется следующим образом (Фиг.1 и Фиг.2).

Вместо вертолетных винтов для вертостата выбираются автожирные несущие винты, набегающий поток к которым в наборе высоты, в горизонтальном полете и на режимах снижения подходит к винту не сверху, а снизу. Поэтому не требуется выносить несущий винт в сторону от оболочки вертостата на ферменной балке, чтобы обеспечить свободное пространство для отбрасываемой вниз струи, как у вертолетного несущего винта. Подойдя к авторотирующему винту снизу, воздушный поток пересекает его площадь снизу вверх и скашивается назад. Близость оболочки никак не влияет на процесс обтекания автожирного винта. В связи с этим становится возможным втулку автожирного винта установить на кабане, а кабан закрепить непосредственно на силовом шпангоуте несущей оболочки в его верхней точке. В результате все действующие нагрузки от вектора подъемной силы автожирного несущего винта по кратчайшему пути через кабан и силовой шпангоут передаются на внутреннюю силовую схему несущей оболочки. Тем самым вся лишняя масса от выносных пролетов ферменных балок устраняется, конструкция упрощается, весовая отдача вертостата увеличивается.

Предложенное устройство вертостата с одним или двумя несущих винтами позволило:

- исключить необходимость ввода в конструкцию выносных консольных ферменных балок для размещения на их концах модулей несущих винтов;

- свести к минимуму предпосылки для возникновения самовозбуждающихся колебаний системы (резонанса), ввиду отсутствия консольных ферменных балок конечной жесткости;

- облегчить, упростить и удешевить конструкцию вертостата;

- повысить надежность системы путем ослабления факторов риска, связанных с вибрациями элементов конструкции, протяженностью коммуникаций управления и трансмиссии.

Устройство вертостата, содержащего оболочку с несущим газом (1), один или два несущих винта (2), кабину для экипажа и пассажиров (3), хвостовое оперение (4), силовую установку (5) и шасси (6), отличающееся тем, что несущие винты (2) установлены на кабанах (7) выше уровня образующей несущей оболочки (1) вертостата и имеют свободу вращения без соударения концов лопастей с ней, а кабаны (7) несущих винтов неподвижно присоединены к силовым шпангоутам (8) несущей оболочки (1) с возможностью передачи действующих нагрузок от несущего винта (2) на внутреннюю силовую конструкцию оболочки вертостата.
УСТРОЙСТВО ВЕРТОСТАТА С ОДНИМ ИЛИ ДВУМЯ НЕСУЩИМИ ВИНТАМИ
УСТРОЙСТВО ВЕРТОСТАТА С ОДНИМ ИЛИ ДВУМЯ НЕСУЩИМИ ВИНТАМИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 181-190 из 378.
10.04.2016
№216.015.30c5

Гибкая протяженная приемная гидроакустическая антенна

Изобретение относится к гидроакустическим системам навигации подводных аппаратов. Технический результат - снижение гидродинамических шумов и расширение частотной полосы антенны в области низких частот. Антенна содержит внешнюю эластичную кабельную оболочку, армирующий силовой элемент, набор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580397
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3100

Устройство электромагнитной защиты экранированных помещений

Изобретение относится к области экранировки аппаратов или их деталей от электрических или магнитных полей с индикацией электрических величин и предназначено для защиты корабельных радиоэлектронных средств от поражающих факторов электромагнитного оружия. Технический результат - снижение уровня...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580939
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.31c4

Устройство получения регулируемого по частоте напряжения на выходе многофазного генератора переменного тока с постоянной частотой вращения вала

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам генерирования электроэнергии с регулированием по частоте и напряжению при постоянной частоте вращения вала. Устройство получения регулируемого по частоте напряжения на выходе многофазного генератора переменного тока с постоянной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580843
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.31c7

Вибродемпфирующее устройство для корпуса транспортного средства

Изобретение относится к средствам уменьшения интенсивности вибрации корпусных конструкций транспортных средств. Предложено вибродемпфирующее устройство для корпуса транспортного средства, преимущественно судна, содержащее расположенные симметрично относительно демпфируемой корпусной пластины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580595
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.31c9

Устройство контроля тепловых режимов силовых модулей преобразователя

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля теплового состояния силовых модулей, входящих в состав статических преобразователей напряжения и частоты различного типа и назначения. Техническим результатом является автоматизация выявления наиболее нагретого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580936
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.347b

Контактный охладитель наддувочного воздуха

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования в транспортных средствах, оборудованных двигателями внутреннего сгорания (ДВС), имеющими турбонаддув. Контактный охладитель наддувочного воздуха, содержащий корпус с воздуховодами для подвода горячего и отвода холодного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581505
Дата охранного документа: 20.04.2016
20.04.2016
№216.015.366d

Промежуточная опорная фундаментная конструкция

Изобретение относится к области судостроения и может использоваться в конструкции судовых промежуточных фундаментов для снижения уровней вибрации, распространяющейся от виброактивного оборудования. Предложена промежуточная опорная фундаментная конструкция, представляющая собой неоднородную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581276
Дата охранного документа: 20.04.2016
10.05.2016
№216.015.3aac

Гидроакустический широкополосный преобразователь

Изобретение относится к гидроакустике, а именно к конструкциям стержневых широкополосных пьезокерамических преобразователей, предназначенных для работы в составе антенн гидроакустических приемоизлучающих систем. Сущность: гидроакустический преобразователь содержит стержневой пьезокерамический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583131
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.05.2016
№216.015.3bb7

Жидкостной охладитель наддувочного воздуха в двигателях внутреннего сгорания

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен жидкостной охладитель наддувочного воздуха в двигателях внутреннего сгорания, содержащий водовоздушный теплообменник, жидкостной насос и радиатор охлаждения, также в состав...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583483
Дата охранного документа: 10.05.2016
20.05.2016
№216.015.3dfe

Флэш элемент памяти электрически перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства

Флэш элемент памяти электрически перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства предназначен для хранения информации при отключенном питании. На полупроводниковой подложке с истоком и стоком между последними выполнены туннельный слой, дополнительный туннельный слой, запоминающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584728
Дата охранного документа: 20.05.2016
Показаны записи 181-190 из 287.
27.12.2015
№216.013.9e63

Вибропоглощающее устройство

Изобретение относится к области машиностроения. Устройство содержит прижимной лист, имеющий не менее двух групп условных прямоугольных участков между соседними креплениями. Прижимной лист выполнен с толщиной от 0,05 до 0,5 толщины демпфируемой конструкции. Каждая группа содержит участки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572177
Дата охранного документа: 27.12.2015
20.01.2016
№216.013.a222

Устройство для обеспечения поперечной остойчивости гибкого ограждения амфибийных судов на воздушной подушке различных типоразмеров

Изобретение относится к амфибийным судам на воздушной подушке с гибкими ограждениями. Устройство для обеспечения поперечной остойчивости гибкого ограждения, называемое «жабры», устанавливается на продольном гибком киле, размещающемся внутри воздушной подушки и состоящем из монолитного элемента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573148
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.01.2016
№216.013.a3d8

Система передачи данных по многолучевому каналу связи

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи сигналов в морской среде по гидроакустическому каналу связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости и достоверности передачи данных в условиях распространения сигнала в многолучевом канале связи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573586
Дата охранного документа: 20.01.2016
10.03.2016
№216.014.c00b

Электрохимический способ получения трис(2-хлорэтил)фосфата

Изобретение относится к электрохимическому способу получения трис(2-хлорэтил)фосфата из красного фосфора. Способ характеризуется тем, что процесс электролиза проводят в непрерывном режиме путем постоянной подачи порошкообразного красного фосфора и смеси этиленхлоргидрина, воды и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576663
Дата охранного документа: 10.03.2016
27.03.2016
№216.014.c7a8

Способ определения прочности льда в ледовом опытовом бассейне

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно - к ледовым опытовым бассейнам для проведения испытаний моделей судов и инженерных сооружений, касается вопроса определения прочности льда в ледовом опытовом бассейне. Способ определения прочности льда в ледовом опытовом бассейне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578772
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c7fc

Подводная лодка с гидравлическими торпедными аппаратами

Изобретение относится к области подводного кораблестроения, а именно к устройству подводных лодок. Подводная лодка с гидравлическими торпедными аппаратами содержит прочный корпус, легкий корпус с волнорезными щитами, стреляющее устройство и торпедопогрузочное устройство, при этом торпедные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578923
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c80b

Судно с воздушной каверной на днище и устройством для защиты от попадания воздуха на гребной винт

Изобретение относится к области судостроения и касается конструирования водоизмещающего судна с воздушной каверной на днище и гребным винтом, расположенным в диаметральной плоскости судна. Предложено самоходное судна с выемкой на днище, предназначенной для образования единой воздушной каверны,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578896
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c898

Устройство активного гашения гидродинамического шума в системах трубопроводов

Изобретение относится к области виброакустической защиты, касается вопросов снижения и распространения гидродинамического шума в судовых и корабельных трубопроводах. Устройство функционирует как система активного гашения гидродинамического шума и представляет собой участок трубопровода с двумя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578792
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c8ab

Устройство из полимерных композитных материалов для снижения радиолокационной заметности объектов различного назначения

Изобретение относится к области радиотехники. Устройство представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из нескольких слоев: наружного слоя, выполненного из диэлектрического материала, поглощающих внутренних слоев электропроводящей ткани, соединенных прослойками диэлектрического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578769
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.03.2016
№216.014.cbf2

Установка для измерения механических сопротивлений упругих вставок в трубопроводах

Изобретение относится к испытательным стендам для определения механических сопротивлений упругих вставок в трубопроводы с жидкостью. Техническим результатом заявляемой установки является обеспечение проведения достоверных измерений механических сопротивлений гибких вставок в трубопроводы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577790
Дата охранного документа: 20.03.2016
+ добавить свой РИД