2-винтовые вертолеты продольной схемы — ПОЛНАЯ энциклопедия!: nosikot — LiveJournal
На фото — наглядная эволюция американских 2-винтовых вертолетов продольной схемы, снизу вверх: H-25 «Арми Мул» (Пясецкий, первый полет — 1948 год, макс. взлетная — 2,8т, выпущено 340 вертолетов), Н-21 «Шауни» (Пясецкий, 1952 год, 6,7т, 700+ единиц), СН-46 «Си Найт» (Боинг, 1958 г., 11т, производился еще и в Японии, всего ок. 700 единиц), СН-47 «Чинук» (Боинг, 1961 г., 22,7т — последние модификации, первые — 15 т, производство продолжается, выпущено больше 1.200 вертолетов)
В производстве сейчас — только «Чинук» (но СН-46 еще ограниченно используются)
И для полноты картины, все известные машины такой же схемы, в т.ч. не из США:
Наш Як-24 (1952г., 16,8т), выпущено 40 единиц:
Британский «Бельведер» (Бристоль, 1958г., 8,6т), 26 вертолетов, до него, в 1952 году полетел «173», меньшего размера (5 т), но их сделали всего 5 штук (нижнее фото):
Пясецкий HRP-1 (1945 г., 3,3т) — ПЕРВЫЙ, выпущено 28 единиц:
Маккуллох МС-4 (ГК — Драго Иванович, 1951 г., 0,9т), выпущено ок. 100 вертолетов, в основном гражданских:
Пясецкий YH-16 (1953 г., 20,7т), в серию не пошел:
Белл 61 (1953 г., 12т), выпущено 53 машины:
Филпер Бета (1966г., 0,8т) в серию не пошел:
Боинг 360 (1987г., 13,8т) в серию не пошел:
Тайваньский Чу (1952г, 0,9т) в серию не пошел:
DH-20 (1968 г, 0,5 т), серийно не строился
По моему никого не забыл!
nosikot.livejournal.com
Двухвинтовые вертолеты продольной схемы: — все про оружие человечества
Двухвинтовые вертолеты продольной схемы:
Часть Восьмая
Boeing-Vertol CH-47 «Chinook» (1961)Продолжение
СН-47D — усовершенствованный военно-транспортный вертолет, разрабатывавшийся в 1976 году по программе армии США модернизации вертолетов СН-47А, В и С с целью увеличения их ресурса и грузоподъемности до 10385кг на внешней подвеске и усовершенствования конструкции и характеристик. Первый из трех опытных модернизированных вертолетов совершил первый полет 11 мая 1979 года, первый серийный — 26 февраля 1982 года. Программой общей стоимостью более 3.5 млрд долларов осуществлена модернизация 472 ранее построенных вертолетов, включая производство ряда новых вертолетов для замены потерянных во время военных действий. На модернизированных вертолетах предусматривалось использование 13 различных усовершенствований, включая установку более мощных ГТД, усиленной трансмиссии, новых несущих винтов и вспомогательной силовой установки, усовершенствованного электронного и гидравлического оборудования и системы заправки топливом в полете, усиление конструкции планера. Экспортный вариант вертолета получил обозначение СН-47D «International Chinook».
НС.Мк.1 и НС.Мк.1В — обозначение вертолета СН-47 для ВВС Англии, заказавших 44 вертолета.
С/МН-47Е — многоцелевой вариант с увеличенной дальностью для специальных частей армии; снабжен системой заправки топливом в полете, вооружением и усовершенствованным оборудованием. Первый серийный вертолет совершил первый полет 25 октября 1990г, заказан 51 вертолет.
Boeing-Vertol 347 — экспериментальный вертолет, являющийся развитием вертолета СН-47А с четырехлопастными несущими винтами, фюзеляжем большей длины и поворотным крылом для разгрузки несущих винтов, убирающимся шасси и двумя ГТД с увеличенной мощностью. Летные испытания экспериментального вертолета начались в 1970г. и были прекращены в 1974
Boeing-Vertol 414 — экспортный вариант военно-транспортных вертолетов СН-47С и СН-471; заказано 24 вертолета.
CH-47J — модификация вертолета СН-47D для сил самообороны Японии; производится по лицензии в Японии фирмой Kawasaki.
«Advanced Chinook» — усовершенствованный вариант вертолета «Chinook»; разработан на базе планера вертолета СН-47В сиспользованием нововведений из других программ; на вертолете были использованы топливные баки, обеспечивающие большую дальность, и штанга для заправки в полете от вертолета МН-47Е, новые экономичные двигатели мощностью по 3730кВт, усовершенствованные четырехлопастные несущие винты от экпериментального вертолета Boeing V-360 и втулка из эластомерного материала, кабина экипажа с ИК-системой переднего обзора, выполненная с применением техники вертолетов V-360, МН-47Е и СВВП V-22 «Osprey», система контроля за неисправностями и выработкой топлива, разработанная для гражданского вертолета V-254.
Программу усовершенствований предлагается провести в два этапа. Блок 1 — установка ГТД T55-L—714 и баков большей емкости, обеспечивающих увеличение платной нагрузки и дальности. Блок 2 — после 1994 года; установка усовершенствованных ГТД, четырехлопастных несущих винтов и усовершенствованного оборудования.
По оценкам фирмы «Боинг», экономия при эксплуатации усовершенствованных вертолетов «Чинук» в армии составит 200—500 млн долларов при стоимости одного вертолета в комплекте 20—25 млн долларов; стоимость эксплуатации и технического обслуживания усовершенствованного вертолета «Чинук» будет на 23% меньше, чем вертолета МН-47Е. Усовершенствованный вертолет «Чинук» предлагается также для поставок на экспорт.
warweapons.ru
Двухвинтовые вертолеты продольной схемы: — все про оружие человечества
Двухвинтовые вертолеты продольной схемы:
Часть Девятая
Jovair Sedan 4A (1962г)
Компания «Jovair Corporation» в 1960-е годы активно продвигала на гражданский рынок улучшенный вариант вертолета MC-4C как Jovair 4E Sedan. В июне 1962 года выполнил первый полет прототип двухместного аппарата J-2 с закрытой кабиной конструкции Иовановича. J-2 оснащался несущим винтом без силового привода и толкающим винтом с приводом от мотора Avco Lycoming O-360-A2E мощностью 180 л. с. Аппарат имел небольшое крыло, предназначенное для разгрузки несущего винта.
Четырехместный Jovair 4E Sedan, прототип которого был спроектирован на основе MC-4C, получил сертификат FAA в 1962 году. Вертолет оснащался мотором Franklin 6A-335 мощностью 210 л. с.
Filper Beta 200 (1966г)
В 1960-х годах американская компания Filper Research, руководимая Уилямом Орром, построила необычный вертолет, оснащенный несущими винтами системы «джайрофлекс». Новизна этой системы была в том, что в ней для балансировки винта использовались грузила, закрепляемые в основаниях лопастей. Впервые эта концепция была испытана на вертолете Filper Helicopter, состоявшем из двух пилонов, на которых были установлены несущие винты, и соединявшего их бруса, верхом на котором сидел пилот. Также на нем был установлен и двигатель.
Вслед за опытным образцом был построен коммерческий вариант вертолета — Filper Beta 100A. Это была машина тандемной схемы с двигателем в переднем пилоне и двухместной кабиной, расположенной перед задним пилоном. Курьезность ситуации заключалась в том, что пилот при такой раскладке сидел довольно далеко от носовой части. 26 мая 1966 поднялся в воздух вертолет Filper Beta 200. Конструкторы фирмы планировали создать несколько модификаций вертолета, как двухместных (Model 200A и 300), так и четырехместных (Model 400A и 600A), причем у четырехместных моделей фюзеляж был удлинен на 0.9м. Первый четырехместный вертолет Filper Beta 400A совершил первый полет 13 июля 1967 года.
Вертолеты «Beta» оснащались разными двигателями, в их числе были ПД Continental IO-360-E мощностью 155кВт (Model 200A), ГТД Allison 250-C18 (Model 300), и ПД Continental IO-520 мощностью 185кВт (Model 400A). Какой двигатель стоял на Model 600A — неизвестно.
Регистрационные записи говорят о том, что было построено 32 вертолета «Beta», в том числе два Model 100A, 29 Model 400A и один Model 600A. Однако есть сомнения, что все они были закончены. В 1969 фирма Filper прекратила свою деятельность.
warweapons.ru
Вертолет с одним и двумя несущими винтами
Схема вертолета с двумя поперечно расположенными несущими винтами предусматривает вращение их в противоположных направлениях. По этой схеме в 1939 г. И. П. Братухиным и Б. Н. Юрьевым был построен вертолет «Омега».
Вертолет с поперечно расположенными винтами имеет хорошую поперечную управляемость, но боковые фермы для винтомоторных установок создают большое вредное сопротивление. Однако если этим фермам придать форму крыла, то они могут быть использованы для создания дополнительной подъемной силы.
На таком вертолете каждый винт обдувается невозмущенным потоком, что выгодно отличает его от вертолетов, схемы которых разобраны выше.
Вертолет с одним несущим и одним рулевым винтом
Вертолет с одним несущим винтом и одним рулевым винтом прост в управлении и поэтому наиболее распространен в настоящее время. Управление таким вертолетом аналогично управлению самолетом.
Для чего нужен вертолету рулевой винт? Как уже известно читателю, при вращении несущего винта от него на фюзеляж передается реактивный момент, который разворачивает вертолет в сторону, обратную вращению винта.
Реактивный момент имеет в полете переменную величину, так как зависит от числа оборотов винта и мощности двигателя. Чтобы уравновесить реактивный момент от несущего винта и предотвратить разворачивание фюзеляжа (иначе фюзеляж делал бы несколько десятков оборотов в минуту), на одновинтовом вертолете устанавливается рулевой винт. Реактивный момент Мр от несущего винта равен момента Мкр, который может быть подсчитай, если известна мощность двигателя N, используемая винтом:
Пусть мощность, передаваемая от двигателя на винт, равна 240 л. с. Примем далее, что несущий винт делает 200 об/мин. Тогда реактивный момент
При заданном направлении вращения несущего винта по часовой стрелке реактивный момент будет
действовать против часовой стрелки. Чтобы уравновесить этот момент полностью, надо приложить к фюзеляжу вертолета другой момент (пару сил), равный по величине 860 кгм, но направленный по часовой стрелке.
На одновинтовых вертолетах это достигается установкой на конце хвостовой балки рулевого винта. Этот винт устанавливается так, чтобы он находился в плоскости вращения несущего винта. В нашем примере он должен быть толкающим. Рулевой винт выполняет роль гасителя реактивного момента несущего винта, но при этом сам дает вертолету боковую силу Тр.л, направленную влево, которую также приходится уравновешивать способом, указанным ниже. Чтобы вертолет под действием силы Тр.в не двигался влево, ось несущего винта одновинтового вертолета делают несколько наклонной. В нашем примере наклон оси пришлось бы делать вправо. Тогда появится составляющая полной аэродинамической силы несущего винта, направленная вправо, которая уравновесит тягу рулевого винта, направленную влево.
Тягу рулевого винта подбирают такой величины, чтобы момент ее относительно центра тяжести вертолета был.
Однако рулевой винт должен иметь еще запас тяги, чтобы можно было не только гасить реактивный момент несущего винта, но и разворачивать вертолет, преодолевая реактивный момент. В нашем примере запас тяги необходим для правых поворотов, повороты же влево могут быть осуществлены путем уменьшения тяги рулевого винта. При этом реактивный момент развернет вертолет влево.
Вертолет с одним несущим винтом и одним рулевым винтом, несмотря на относительную простоту управления, имеет ряд недостатков, которые станут ясны в дальнейшем. Сейчас только заметим, что при поступательном полете вертолета лопасти несущего винта с одной стороны фюзеляжа будут идти навстречу потоку воздуха, а с другой стороны (справа) убегать от потока, что вызывает несимметричную обдувку лопастей и, как результат, появление кренящих моментов вертолета, для борьбы с которыми требуется особое дополнение к конструкции несущего винта.
Вертолет с одним несущим винтом и с реактивным приводом
Несущий винт вертолета можно вращать не только путем соединения его с валом поршневого двигателя. Возможно также осуществить вращение несущего винта вертолета от реактивного двигателя, что делается различными способами.
Укажем на два из них, наиболее часто Встречающихся как в многочисленных проектах, так и в выполненных схемах.
Вертолет с одним несущим и одним рулевым винтом
При первом способе реактивного привода на вертолет устанавливается обычный поршневой двигатель. Однако этот двигатель вращает не несущий винт, а воздушный компрессор. От компрессора сжатый воздух подается ко втулке несущего винта, откуда по трубопроводам внутри лопастей поступает к сопловым насадкам, установленным на их концах. Если при этом оси сопловых насадков направлены по касательной к окружности вращения винта, а выходные отверстия обращены к задней кромке, то за счет силы реакции, возникающей при истечении сжатого воздуха, создается тяга, приводящая винт во вращение. Для увеличения тяги в сопловых насадках можно сжигать непрерывно подаваемое горючее. Смешиваясь со сжатым воздухом, горючее образует смесь.
При сгорании этой смеси температура газа повышается, объем его увеличивается и, следовательно, значительно увеличивается скорость истечения газов, а тем самым и тяга.
При втором способе реактивного привода на концах лопастей несущего винта устанавливаются воздушно-реактивные двигатели (обычно пульсирующие, прямоточные или комбинированные). Тяга, развиваемая ими, вращает несущий винт.
Подробнее о преимуществах и недостатках реактивных вертолетов будет рассказано в следующих главах. Здесь необходимо указать только на одно очень важное преимущество вертолетов с реактивным приводом несущего винта. Такой винт не передает на вертолет реактивного момента, о необходимости уравновешивания которого говорилось выше. Это объясняется тем, что двигатель, вращающий винт, расположен не в фюзеляже вертолета, а на самом винте.
Avia.pro
avia.pro
Двухвинтовые вертолеты продольной схемы: — все про оружие человечества
Двухвинтовые вертолеты продольной схемы:
Часть Третья
Piasecki H-21 Workhorse / Shawnee (1952г)
Опытный экземпляр двухвинтового вертолета продольной схемы Piasecki РD-22 (обозначение ВВС США — ХН-21) совершил свой первый полет 11 апреля 1952 года. Восемнадцать вертолетов YH-21 было заказано в 1949 году для оценочных испытаний в ВВС США, после чего поступил заказ на первые 32 серийные машины Н-21А, названные в ВВС США «Workhorse». Вертолет был оборудован двигателем Wright R-1820-103 мощностью, задросселированной до 932кВт; первая серийная машина совершила полет в октябре 1953 года.
Второй серийной моделью был вертолет Н-21В, использовавший полную мощность двигателя R-1820-103, 1063кВт, для компенсации увеличения максимального взлетного веса с 5216 до 6804кг. Было построено 163 вертолета. Они имели автопилоты, бронезащиту и могли переносить вспомогательные топливные баки. Вертолет переносил 20 десантников.
Применявшимся в армии США эквивалентом был вертолет H-21C «Shawnee», выпуск которого составил 334 экземпляра. Вертолет Н-21С, переименованный в июле 1962 года в СН-21С, имел подфюзеляжный крюк на тросе грузоподъемностью до 1814кг. Поставки серийных машин происходили с сентября 1954 года по март 1959 года. Поздние вертолеты получили обозначение Модель 43. Вертолеты Н-21А и Н-21В стали называться Модель 42.
Существуют две модификации вертолета Н-21С с турбовальными двигателями: Модель 71 (Н-21D) с двумя двигателями General Electric Т58, совершившая первый полет в сентябре 1957 года, и Модель 105, имевшая два двигателя Avco Lycoming Т53.
Технические данные Piasecki H-21C «Shawnee»
Cиловая установка: 1 x звездообразный ПД Wright R-1820-103 Cyclone мощностью на валу 1063кВт, диаметр несущих винтов: 13.41м, длина с вращающимися винтами: 26.31м, высота: 4.7м, взлетный вес: 6668кг, вес пустого: 3629кг, максимальная скорость: 211км/ч, динамический потолок: 2360м, дальность полета: 644км
warweapons.ru
Двухвинтовой вертолет продольной схемы — Энциклопедия по машиностроению XXL
ДВУХВИНТОВОЙ ВЕРТОЛЕТ ПРОДОЛЬНОЙ СХЕМЫ [c.739]Вертолет с двумя несущими винтами по динамике имеет отличия от одновинтового. Двухвинтовой вертолет соосной схемы ведет себя как одновинтовой, у которого полностью отсутствует взаимосвязь продольного и поперечного движений. В этом случае не рулевой винт, а крутящие моменты несущих винтов создают управляющие и демпфирующие моменты по рысканию (разд. 15.1). Наиболее распространенной схемой двухвинтового вертолета является продольная, в которой несущие винты разнесены в продольном направлении на (1,5 1,8) , что соответствует перекрытию их дисков на 20—50 %. Вертолет продольной схемы на висении симметричен относительно попе- [c.739]
Двухвинтовой вертолет поперечной схемы имеет поперечную симметрию, поэтому его симметричные и антисимметричные движения на висении ив полете вперед полностью изолированы. На режиме висения его динамика в основном такая же, как и у вертолета продольной схемы, если поменять местами продольную и поперечную оси. Симметричные движения (продольное и вертикальное) для этой схемы соответствуют движениям одновинтового вертолета. Поперечное движение вертолета поперечной схемы соответствует продольному движению вертолета продольной схемы движения рыскания у них одинаковы. Перемена осей сильно влияет на характеристики управляемости, поскольку требования управляемости различны для продольного и поперечного движений. [c.740]
Ввиду того что пилотажные качества вертолета на висении и при полете вперед различны, эти два режима полета анализируются раздельно. Анализ режима висения более прост вследствие осевой симметрии обтекания несущего винта на вертикальных режимах. Анализ в основном выполняется применительно к вертолету одновинтовой схемы (с рулевым винтом) для двухвинтовой продольной схемы вводятся необходимые дополнения. Еще одно важное допущение заключается в предположении о постоянстве частоты вращения несущего винта что обеспечивается действиями летчика или автоматическим регулятором частоты вращения. [c.706]
В работе [А.24] были предложены критерии боковой устойчивости и управляемости вертолетов одновинтовой и двухвинтовой продольной схем при полете вперед. Установлена необходимость устойчивости движения рыскания в полете с фиксированными педалями. Время уменьшения амплитуды вдвое для колебательного движения крена с фиксированной ручкой управления должно быть меньше длительности двух периодов, если период меньше 10 с (что соответствует относительному коэффи- [c.788]
Земной резонанс в полете. Колебания, аналогичные земному резонансу, возможны и в полете вертолета. К таким колебаниям склонны двухвинтовые вертолеты соосные — из-за наличия длинного и потому достаточно гибкого вала верхнего несущего винта, поперечной схемы — ввиду упругости поперечной балки или крыла, продольной схемы — в случае малой жесткости фюзеляжа и большом выносе вверх заднего несущего винта. При определенных условиях и нарушении правил эксплуатации у этих вертолетов может наступить резонанс частот колебаний лопастей несущего винта относительно вертикальных шарниров с частотой собственных колебаний вертолета. [c.115]
Отличительными особенностями схем сил и моментов, действующих на двухвинтовой вертолет с продольным расположением несущих винтов, является прежде всего отсутствие сил и моментов от рулевого винта. [c.167]
ВОЙ кабины. Недостатками являются сложная система трансмиссии, необходимость синхронизации вращения несущих винтов, большие индуктивные потери при горизонтальном полете и переменные нагрузки на несущих винтах, а также сложная посадка при авторотации. По двухвинтовой продольной схеме построены вертолеты Як-24 и H-74D (США). [c.15]
Элементы конструкции фюзеляжей. Особенностью фюзеля жей вертолетов является то, что на них замыкаются большие реактивные крутящие моменты от несущих винтов и момент относительно поперечной оси вертолета, сильно нагружающие фюзеляж. У вертолетов одновинтовой схемы этот момент передается на фюзеляж от подредукторной рамы и уравновешивается тягой рулевого винта. У двухвинтовых вертолетов продольной схемы реактивные моменты от обоих несущих винтое уравновешиваются на фюзеляже, изгибая его в горизонтальное плоскости. Фюзеляжи одновинтовых вертолетов с рулевым винтом имеют хвостовую балку, на которой крепится хвостовой редуктор с винтом. Основными элементами фюзеляжа балочной конструкции являются продольный набор — лонжероны 1 и стрингеры 2, поперечный набор — шпангоуты 3, обшивка 4 (рис. 9.2). [c.138]
Уравнения движения. Движение вертолета на режиме висения разделяется на вертикальное и продольно-поперечное. При этом продольное и поперечное движения могут анали-, зироваться по отдельности. Такое разделение вполне корректно для двухвинтовых вертолетов соосной схемы изолированными также являются поперечное движение вертолета продольной схемы и продольное движение вертолета поперечной схемы. Для одновинтового вертолета (с рулевым винтом) основные характеристики управляемости в продольном и поперечном движениях получены при раздельном их анализе, хотя в разд. 15.3.6 рассмотрена и полная модель вертолета с учетом взаимосвязи этих движений. [c.716]
Первым чфаворитом был выбран двухвинтовой вертолет поперечной схемы, продольное и путевое управление на котором предполагалось достигать посредством хвостовых рулевых винтов. Однако расчеты показали, что запас подъемной силы несущих винтов недостаточен, и разработку вертолета приостановили. [c.399]
У двухвинтовых вертолетов соосной схемы расстояние меж-винтами должно быть таким, чтобы исключалась возмож-сть схлестывания лопастей верхнего и нижнего винтов, вертолетов продольной схемы задний винт устанавливается превышением над передним для уменьшения влияния потока переднего винта на аэродинамические характеристики задне-. Для уменьшения габаритов у двухвинтовых вертолетов про-льной и поперечной схем несущие винты устанавливаются с рекрытием, величина которого зависит от числа лопастей и нструкции втулок несущих винтов. [c.263]
Вильдгрубе Л. С., Учет влияния корпуса двухвинтового вертолета поперечной или продольной схемы при определении оптимальной для режима висения компоновки лопастей несущих винтов. — Ученые записки ЦАГИ, 1972, т. П1, № 5. [c.1000]
Вертолеты двухвинтовой продольной схемы (рис. 1.1 таких вертолетов реактивный момент компенсируется за противоположного направления вращения винтов, которые положены один за другим вдоль фюзеляжа. Несущие i располагаются с перекрытием, причем задний винт имеет вышение, чтобы уменьшить вредное влияние на него пото переднего винта. Достоинство схемы — большой объем г [c.14]
В.П. Коновалов. Проект, 1895. Мастер Сестрорецкого оружейного завода Василий Коновалов заинтересовался авиацией в конце 80-х гг. и в сентябре 1895 г. представил Военному министру тщательно разработанный проект Аэроплана (рис. 20). Это был первый в России основательно проработанный проект вертолета двухвинтовой продольной схемы. Помимо прекрасно сделанного в масштабе 1 24 чертежа общего вида и компоновки конструктором была подготовлена и деталировка вертолета. Из пояснительной записки Коновалова видно, что он обладал достаточно высокими техническими знаниями и был в курсе современных исследований по авиации. Например, при расчете подьемной силы своего Аэроплана конструктор опирался на результаты исследований С. Ленгли. Несущие винты вертолета должны были иметь по три лопасти и приводиться каждый от собственного двигателя внутреннего сгорания. Два двигателя устанавливались для то- [c.53]
Первый отрыв от земли на вертолете был обусловлен объективным ходом развития науки и техники. Во-первых, были созданы легкие и мощные двигатели внутреннего сгоранйя (у — 3 — 5 кг/л.с.). Во-вторых, на основе результатов многолетних экспериментальных исследований и появившейся теории элемента лопасти С.К. Джевецкого были созданы несущие винты с достаточно высокими аэродинамическими характеристиками (КПД до 0,55). В-третьих, накопленный в авиации опыт позволил построить винты и другие части конструкции достаточно легкими и прочными. И, наконец, оптимальный диаметр (8 м) несущих винтов и рационально выбранная схема (четырехвинтовая) позволили осуществить кратковременные подъемы вертолета в воздух. Вскоре, в ноябре 1907 г. в воздух поднялся вертолет П. Корню двухвинтовой продольной схемы, но его успехи были скромнее. Еще более низкими были результаты, достигнутые на первых отор-ваЬшихся в 1908 г. от земли вертолетах поперечной (Г. Райт) и соосной (Дж. Уильямс) схем. Одновинтовым натурным вертолетам не удалось оторваться от земли вплоть до 1925 г. [c.91]
Расположение двух несущих винтов в одной плоскости по сравнению с соосным было выбрано во избежание вредного влияния верхнего винта на нижний. Кроме того, привод несущих винтов посредством ремня казался проще и легче передачи с помощью конических шестерен при соосной схеме. Впервые эти доводы встречаются в 1891 г. в обосновании С.А. Гроховским принципов выбора им поперечной схемы. Однако опыты И.И. Сикорского и Б.Н. Юрьева показали ненадежность как ременной, так и цепной передачи и необходимость тяжелой передачи посредством валов. В России был построен единственный двухвинтовой вертолет с несущими винтами, расположенными рядом (продольно), так и не поднявшийся в воздух. Сравнению продольной и поперечной схем внимания не уделялось. Некоторые изобретатели XX в. предпочитали первую из-за меньшего вредного сопротивления, а вторую — из-за удобства обеспечения поступательного полета посредством наклона осей несущих винтов. [c.204]
Интересным в творчестве П.Д. Кузьминского является также определение схемы разрабатываемого им русолета . Из приведенных выше документов очевидно, что изобретатель планировал установить на свой вертолет два винта, но их расположение неизвестно. По предположению В.Б. Шаврова, эти винты могли бы быть либо оба несущими, либо один несущим, а другой пропеллером. Для решения этого вопроса приведем еще несколько документов. Во-первых, это замечания Кузьминского в прениях по докладу Д.К. Чернова в 1893 г., который доказывал необходимость использования на вертолете специального пропеллера для обеспечения поступательного перемещения. П.Д. Кузьминский возразил ему следующим образом …этого двигателя (движителя. — В.М.) совсем не нужно, чему наглядным доказательством может служить самодвижущаяся двухвинтовая подводная мина с двумя параллельными валами винтов, вращающихся в противоположные стороны и дающими всегда силу, не равную нулю и производящую в ту или другую сторону продольный крен мины, смотря по направлению вращения винтов . Стало быть, установку специального средства пропульсии изобретатель отвергал, считая, что поступательно перемещаться вертолет может с помощью несущих винтов. К тому времени уже стала очевидной необходимость парирования реактивных моментов несущих винтов. Наиболее просто этого можно было достичь установкой четного числа несущих винтов с противоположным направлением вращения. Из возможных вариантов установки двух несущих винтов было известно два соосно или рядом в одной плоскости. Казалось бы, из аналогии с самодвижущейся подводной миной следует соосное расположение винтов, как это принято обычно на торпедах. Однако в 1893 г. торпеды Строились с винтами, расположенными как соосно, так и рядом с двумя параллельными валами [c.38]
A. . Корзинщиков. Проект, исследования винтов, 1909—1915. Большие исследования по вертолетной тематике провел в 1909—1915 гг. в Нижнем Новгороде Александр Сергеевич Корзинщиков. В 1910 г. он подал патентную заявку, а в 1912 г. получил привилегию на проект четырехвинтового вертолета (рис. 100). Изобретатель отказался от двухвинтовых схем, цбо полагал, что они не обеспечат необходимой устойчивости вертолету, и расположил четыре несущих винта продольно, так чтобы каждый задний винт находился ниже переднего с большим перекрытием. По мысли Корзинщикова, перекрытие было необходимо для уменьшения длины и веса вертолета, а. также для того, чтобы использовать целесообразно сжатый воздух под лопастями винтов . Последний довод отражал распространенное в то время заблуждение о повышении эффективности винта при помещении его непосредственно в индуктивный поток под другим винтом. Поступательный полет изобретатель предполагал осуществлять, отклоняя вперед ось переднего винта. При этом нарушалась балансировка, вперед [c.168]
mash-xxl.info
Скоростной двухвинтовой вертолет соосной схемы
Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям несущих винтов винтокрылых летательных аппаратов. Скоростной двухвинтовой вертолет соосной схемы содержит главный редуктор, толкающий винт. Нижний несущий винт выполнен с диаметром, меньшим, чем диаметр верхнего несущего винта, при этом площадь оперенной части лопастей нижнего несущего винта такая же, как у верхнего несущего винта. Главный редуктор выполнен так, что окружные скорости концов лопастей нижнего несущего винта и верхнего несущего винта одинаковы. Обеспечивается повышение эффективности работы несущей системы вертолета. 4 ил.
Изобретение относится к области авиастроения, в частности к вертолетостроению.
Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является американский вертолет S-97 (Raider), выполненный по соосной схеме, содержащий главный редуктор, толкающий винт (журнал «Популярная механика», №12, 2014 г., стр. 112-114).
Недостатком этой конструкции по отношению к заявленному вертолету является то, что нижний несущий винт имеет такой же диаметр и коэффициент заполнения как и верхний, а так как нижний несущий винт работает в индуктивном потоке воздуха от верхнего несущего винта, то эффективность его работы ниже, чем у верхнего несущего винта в среднем на 10-15%.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы несущей системы вертолета.
Технический результат достигается за счет того, что в скоростном двухвинтовом вертолете соосной схемы, содержащем главный редуктор и толкающий винт, нижний несущий винт имеет меньший диаметр, чем верхний несущий винт, при этом площадь оперенной части лопастей нижнего несущего винта такая же, как у верхнего несущего винта, а главный редуктор обеспечивает одинаковость окружных скоростей концов лопастей нижнего и верхнего винта. Угловая скорость вращения нижнего несущего винта выше угловой скорости вращения верхнего несущего винта, в результате этого реактивные моменты обоих несущих винтов становятся равными по величине и противоположными по направлению, что предотвращает самопроизвольное вращение вертолета вокруг оси несущих винтов, а эффективность работы предлагаемой несущей системы за счет снижения диаметра нижнего несущего винта возрастает на 8-10% относительно существующей.
На фигуре 1 представлен скоростной двухвинтовой вертолет соосной схемы, вид сбоку, на фигуре 2 — вид сверху, на фигуре 3 — вид спереди вертолета, на фиг. 4 представлена схема главного редуктора с автоматом перекоса и разновеликими несущими винтами, где:
1 — двигатель,
2 — обгонная муфта,
3 — главный редуктор,
4 — верхний несущий винт,
5 — нижний несущий винт,
6 — раздаточная коробка,
7 — промежуточный редуктор,
8 — вал,
9 — хвостовой редуктор,
10 — толкающий винт,
11 — ручка,
12 — проводка управления двигателем,
13 — ручка циклического шага,
14 — проводки управления несущими винтами,
15 — педали,
16 — проводка управления верхнего несущего винта,
17 — проводки управления углом атаки толкающего винта,
18 — стабилизатор,
19 — ведущая шестерня,
20 — ведомая шестерня,
21 — промежуточная шестерня,
22 — шестерня.
Предлагаемая конструкция вертолета работает следующим образом.
Крутящий момент от двигателя 1 через обгонную муфту 2, главный редуктор 3 приводит во вращение верхний 4 и нижний 5 несущие винты. С помощью раздаточной коробки 6 и промежуточного редуктора 7 крутящий момент также передается через вал 8 на толкающий винт 10 через хвостовой редуктор 9. Управление двигателем 1, общим шагом несущих винтов 4 и 5 и стабилизатором 18 (фиг. 2 и 3) осуществляется с помощью ручки 11 и проводки управления 12 двигателем 1. Управление циклическим шагом винтов 4 и 5, а также углом атаки толкающего винта 10 осуществляется с помощью ручки циклического шага 13, проводки управления несущими винтами 14 и проводки управления углом атаки 17 толкающего винта 10. Путевое управление вертолетом осуществляется с помощью педалей 15 и проводки управления 16 воздействием на верхний несущий винт 4.
Угловые скорости вращения верхнего и нижнего несущих винтов различны. В редукторе 3 (фиг. 4) ведущая шестерня 19 вращает ведомую шестерню 20 вала верхнего несущего винта 4 с угловой скоростью, меньшей, чем у вала нижнего несущего винта 5 с ведомой шестерней 22 через промежуточную шестерню 21, т.к. количество зубьев на шестерне 22 меньше, чем на шестерне 20. Помимо этого реактивные моменты несущих винтов 4 и 5 можно сравнять с помощью регулировки установочных углов лопастей, с помощью аэродинамических круток лопастей и с помощью подбора аэродинамических профилей лопастей.
Предлагаемое изобретение позволяет уменьшить потери мощности, улучшить летно-технические характеристики в поступательном полете и на режиме авторотации, увеличить экономию топлива, снизить вес конструкции, увеличить весовую отдачу, а также снизить затраты в процессе изготовления вертолета.
Скоростной двухвинтовой вертолет соосной схемы, содержащий главный редуктор, толкающий винт, отличающийся тем, что нижний несущий винт выполнен с диаметром, меньшим, чем диаметр верхнего несущего винта, при этом площадь оперенной части лопастей нижнего несущего винта такая же, как у верхнего несущего винта, а главный редуктор выполнен так, что окружная скорость концов лопастей нижнего и верхнего винта одинакова.
findpatent.ru