×
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 191-200 из 378.
27.05.2016
№216.015.4289

Способ изготовления промежуточных опорных фундаментных конструкций из полимерных композиционных материалов

Изобретение относится к области судостроения и может использоваться в конструкции судовых фундаментов и фундаментных рамах. Для изготовления промежуточных опорных фундаментных конструкций из полимерных композиционных материалов составляют балки коробчатого профиля из вибропоглощающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585205
Дата охранного документа: 27.05.2016
27.05.2016
№216.015.4362

Водометный двигательно-движительный комплекс

Изобретение относится к области судостроения, а именно к водометным движителям. Водометный двигательно-движительный комплекс включает осесимметричный корпус в виде судовой кольцевой насадки, в котором размещены статор электродвигателя и подвижно установленное круговое кольцо. На внутренней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585207
Дата охранного документа: 27.05.2016
27.05.2016
№216.015.4428

Ледокольное судно

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса создания ледокольных судов, предназначенных для прокладки широкого канала, обеспечивающего безопасную проводку крупнотоннажных судов во льдах. Предложено ледокольное судно, включающее корпус, состоящий из основного головного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585393
Дата охранного документа: 27.05.2016
20.08.2016
№216.015.4b1e

Соединение труб

Изобретение относится к соединениям трубопроводной арматуры. Соединение труб содержит законцовки труб, каждая из которых снабжена парой выступов для фиксации кольцевого уплотняющего элемента, вставленного между выступами, корпус с выступом на внутренней поверхности с одной стороны и резьбой на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594847
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4c96

Система турбонаддува тепловозного двс с двумя степенями регулируемого наддува

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Система турбонаддува тепловозного двигателя внутреннего сгорания, содержит турбокомпрессор (1), подключенный через воздухонапорную магистраль (2) и охладитель (3) наддувочного воздуха к впускному ресиверу (4) двигателя (5)....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594836
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4d6e

Способ настройки положения резца токарного станка

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при автоматизированной механической обработке изделий со сложным пространственным профилем и высокими требованиями по качеству и точности обрабатываемой поверхности, формируемой посредством обработки точением на токарных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595197
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4dde

Устройство управляемого газового клапана дирижабля

Изобретение относится к воздухоплаванию. Устройство управляемого газового клапана дирижабля имеет корпус с отверстием и проточной частью для пропуска воздуха, седло клапана с герметичным посадочным поясом, элементы конструкции для совмещенного прямолинейного и вращательного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595234
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4f03

Устройство для изготовления цилиндрических заготовок формы стакан

Изобретение относится к области прокатки заготовок сплошного сечения с прошивкой глухого отверстия посредством центральной оправки. Устройство включает установленные в технологической последовательности устройства: бункер, транспортер, печь индукционного нагрева, трехвалковый прокатный стан,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595182
Дата охранного документа: 20.08.2016
10.08.2016
№216.015.5513

Способ изготовления полой металлической панели, предназначенной для соединения ее с корпусом судна

Изобретение может быть использовано при изготовлении трехслойных металлических полых панелей для соединения их с корпусом судна при создании, например, переборок, выгородок, палуб, стенок рубок и надстроек судов. Полая металлическая панель состоит из наружных обшивок и размещенных между ними...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593250
Дата охранного документа: 10.08.2016
12.01.2017
№217.015.5899

Устройство комбинированного газового клапана дирижабля

Изобретение относится к воздухоплаванию. Устройство комбинированного газового клапана дирижабля имеет корпус с отверстием и проточной частью для пропуска воздуха, седло клапана с герметичным посадочным поясом, элементы конструкции, создающие возможность совмещенного прямолинейного и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002588363
Дата охранного документа: 27.06.2016
Показаны записи 191-200 из 287.
20.02.2016
№216.014.cd6c

Система управления наполнением двигателя с турбонаддувом

Изобретение может быть использовано в двигателях с турбонаддувом. Система управления наполнением двигателя с турбонаддувом содержит средства измерения массового расхода воздуха во впускном трубопроводе, средства измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя, педаль управления двигателем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575235
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.02.2016
№216.014.ce64

Морская ветряная электростанция для работы преимущественно в условиях арктики

Изобретение относится к области энергетики, в частности к морским ветряным электростанциям, работающим преимущественно в условиях Арктики. Морская ветряная электростанция включает вертикально расположенную башню. В верхней части башни размещены гондола со ступицей и электрогенератором,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575677
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.02.2016
№216.014.ce7e

Гибкий безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции

Использование: область судостроения, а именно при разработке конструкций гидроакустических станций, и касается наружных форм и размеров обтекателя антенны. Сущность: разработана конструкция гибкого безреберного обтекателя антенны гидроакустической станции, конструкция которой содержит узел...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575589
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.02.2016
№216.014.ceb0

Способ определения координат скрытых контрольных точек при измерении отклонений от круговой формы сечений корпусов цилиндрических вставок судов или подводных лодок

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении отклонений округлости сечений крупногабаритных тел вращения. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений округлости и снижение трудоемкости измерительного процесса. Указанный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575593
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.06.2016
№217.015.03ff

Высокоскоростной мотор-шпиндель для металлорежущих станков

Изобретение относится к области станкостроения. Мотор-шпиндель содержит корпус, шпиндель, установленный в корпусе с возможностью вращения в подшипниковых опорах и имеющий установленный внутри него со стороны передней подшипниковой опоры механизм зажима оправки с инструментом, электродвигатель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587371
Дата охранного документа: 20.06.2016
20.04.2016
№216.015.2afd

Турбокомпрессор с регулируемым наддувом

Изобретение относится к турбокомпрессорам. Новым в устройстве является то, что газоприемный корпус содержит профилированные фронтальный и радиальный каналы для подвода газов, соединенные с нижними левым и правым нагнетательными каналами газоприемного корпуса соответственно, верхние каналы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581506
Дата охранного документа: 20.04.2016
10.04.2016
№216.015.2bc4

Устройство для буксировочных испытаний масштабных моделей надводных судов на открытом водоеме

Изобретение относится к области судостроения, а именно к техническим средствам экспериментальной гидромеханики судна, в частности к устройствам для гидродинамических испытаний масштабных моделей надводных судов на открытом водоеме методом буксировки. Испытания проводятся при помощи буксировки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579239
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2c11

Способ оценки качества электромагнитного экранирования узла уплотнения отверстия в электропроводящем экране с закрывающей его электропроводящей конструкцией

Изобретение относится к экранировке аппаратов или их деталей от электрических или магнитных полей и может быть использовано для контроля эффективности электромагнитного экранирования корабельных помещений, защищенных от преднамеренных электромагнитных воздействий. В предлагаемом способе оценки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579176
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2cab

Устройство виброизоляции валопровода с подшипниками и гребным винтом от корпуса судна

Изобретение относится к области снижения динамических усилий, передаваемых от винта на корпус судна через валопровод, и касается вопросов снижения переменных гидродинамических усилий, передаваемых через валопровод на корпус судна. Устройство виброизоляции валопровода с подшипниками и гребным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579372
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3059

Способ локализации областей акустического излучения

Использование: контрольно-измерительная техника. Решает задачу повышения разрешающей способности локализации источников акустического излучения, распределенных на поверхности объекта измерений для отличающихся частотных диапазонов. Сущность: определяют пространственное распределение уровней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580216
Дата охранного документа: 10.04.2016
+ добавить свой РИД