RU2709944C2

RU2709944C2 - Propeller with folding blades

Info

Publication number: RU2709944C2
Application number: RU2018112386A
Authority: RU
Inventors: Владимир Анатольевич Петров
Original assignee: Владимир Анатольевич Петров
Priority date: 2018-04-06
Filing date: 2018-04-06
Publication date: 2019-12-23
Also published as: RU2018112386A; RU2018112386A3; WO2019194700A1

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: propeller driven by engine includes screw bushing connected with drive motor, blades and rotor hub which is connected with screw bushing with possibility of joint rotation. Blades are made folding in direction opposite to flight direction of aircraft and are connected with bushing by means of hinges. Blades in folded position are located along fairing on its outer surface with possibility of rotation in folded position together with fairing during folding blades and their unfolding.EFFECT: invention is aimed at improving operating reliability, simplifying the design and reducing the size of the nacelle.5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области воздухоплавания, а именно к воздушным винтам со складывающимися лопастями для летательного аппарата.The invention relates to the field of aeronautics, namely to propellers with folding blades for an aircraft.

Известен тянущий воздушный винт летательного аппарата, содержащий втулку винта, связанную с приводным двигателем и воздушными лопастями, а также обтекатель втулки винта, при этом обтекатель соединен с втулкой винта с возможностью его вращения вместе с втулкой винта, а лопасти выполнены складывающимися и связаны с втулкой посредством шарниров (RU 2456206 С2, опуб., 20.07.2012).Known is an aircraft propeller comprising a propeller hub associated with a drive motor and air blades, as well as a propeller cowl, wherein the cowl is rotatably connected to the propeller hub together with the propeller hub, and the blades are folded and connected to the hub by hinges (RU 2456206 C2, publ., 20.07.2012).

Недостатками известного винта являются необходимость его складывания в направлении, совпадающем с направлением полета аппарата. Такое решение связано с необходимостью использования набегающего потока воздуха для привода в действие генератора в начале процесса раскладывания винта. При этом указанное направление раскладывания лопастей винта определяет необходимость расположения плоскости вращения винта в рабочем состоянии вблизи корпусной поверхности, на которой установлена силовая установка привода винта. Кроме того, складывание лопастей в направлении полета требует использования приводного фиксатора, устанавливаемого после раскладывания лопастей.The disadvantages of the known screw are the need for folding in the direction coinciding with the direction of flight of the device. This decision is associated with the need to use the oncoming air flow to drive the generator at the beginning of the screw folding process. In this case, the indicated direction of unfolding of the rotor blades determines the necessity of arranging the plane of rotation of the rotor in working condition near the housing surface on which the propulsion system of the rotor drive is installed. In addition, folding the blades in the direction of flight requires the use of a drive lock, which is installed after unfolding the blades.

Техническим результатом является повышение надежности работы воздушного винта, упрощение конструкции и снижение габаритов мотогондолы.The technical result is to increase the reliability of the propeller, simplify the design and reduce the size of the nacelle.

Поставленная задача достигается тем, что воздушный винт со складывающимися лопастями для летательного аппарата, приводимый двигателем и содержит втулку винта, связанную с приводным двигателем и воздушными лопастями, а также обтекатель втулки винта, при этом обтекатель соединен с втулкой винта с возможностью его вращения вместе с втулкой винта, лопасти выполнены складывающимися в направлении против направления полета летательного аппарата и связаны с втулкой посредством шарниров, причем лопасти в сложенном положении расположены вдоль обтекателя в нишах, выполненных в виде несквозных выемок на его внешней поверхности, с возможностью их вращения в сложенном положении вместе с обтекателем, по меньшей мере, во время складывания лопастей и их раскладывания.The problem is achieved in that the propeller with folding blades for the aircraft, driven by the engine and contains a propeller hub associated with the drive motor and air blades, as well as a fairing of the propeller hub, while the fairing is connected to the propeller hub with the possibility of rotation together with the hub propellers, the blades are made folding in the direction opposite to the direction of flight of the aircraft and are connected to the sleeve by means of hinges, the blades being folded in the folded position cowling in a recess made in the form of non-through grooves on its outer surface with possibility of their rotation in the folded position with the cowling, at least during the folding and unfolding of the blades.

Поставленная задача достигается также тем, что ниши могут быть выполнены по форме, соответствующей форме лопастей.The task is also achieved by the fact that the niches can be made in the form corresponding to the shape of the blades.

Поставленная задача достигается также тем, что лопасти в сложенном положении могут быть расположены в пределах габаритов обтекателя в направлении оси вращения винта.The task is also achieved by the fact that the blades in the folded position can be located within the dimensions of the fairing in the direction of the axis of rotation of the screw.

Поставленная задача достигается также тем, что геометрические оси поворота шарниров не пересекаются с осью вращения винта, а плоскость поворота каждого шарнира может быть смещена относительно указанной оси вращения винта.The task is also achieved by the fact that the geometric axis of rotation of the hinges do not intersect with the axis of rotation of the screw, and the plane of rotation of each hinge can be offset relative to the specified axis of rotation of the screw.

Поставленная задача достигается также тем, что двигатель может быть выполнен электрическим и расположен внутри обтекателя.The task is also achieved by the fact that the engine can be made electric and located inside the fairing.

Изобретение поясняется при помощи чертежей.The invention is illustrated using the drawings.

На фиг. 1 показан тянущий винт со сложенными лопастями;In FIG. 1 shows a pulling screw with folded blades;

На фиг. 2 - то же, с лопастями в рабочем положении для создания тяги летательного аппарата.In FIG. 2 - the same, with the blades in the working position to create thrust of the aircraft.

На фиг. 3 показан вид на воздушный винт в рабочем положении лопастей.In FIG. 3 shows a view of the propeller in the working position of the blades.

Воздушный винт содержит втулку 1, связанную с приводным двигателем 2. Втулка 1 имеет шарниры 3 с закрепленными на них лопастями 4, при этом обтекатель 5 втулки 1 винта соединен в ней с возможностью их совместного вращения.The propeller contains a sleeve 1 connected to the drive motor 2. The sleeve 1 has hinges 3 with blades 4 fixed to them, while the cowl 5 of the screw sleeve 1 is connected in it with the possibility of their joint rotation.

На поверхности обтекателя 5 выполнены ниши 6 по форме, соответствующей форме лопастей 4, для укладывания их в указанные ниши 6 при складывании. При этом ниши 6 выполнены в виде несквозных выемок, и лопасти 4 при складывании размещаются в пределах обтекателя 5, то есть не выходят за его пределы по длине после складывания.On the surface of the fairing 5, niches 6 are made in the shape corresponding to the shape of the blades 4, for laying them in these niches 6 when folding. In this case, the niches 6 are made in the form of through-through recesses, and when folding, the blades 4 are placed within the fairing 5, that is, they do not extend beyond its limits along the length after folding.

Геометрические оси поворота шарниров 3 смещены от оси вращения винта, то есть не пересекают ее, а плоскость, в которой осуществляют поворот лопасти 4 в шарнире 3, смещена относительно оси вращения винта. При этом, как показано на чертежах, при четном количестве лопастей 4 плоскости поворота каждой пары лопастей 4 расположены центрально-симметрично относительно оси вращения винта.The geometric axis of rotation of the hinges 3 are offset from the axis of rotation of the screw, that is, they do not intersect it, and the plane in which the blades 4 are rotated in the hinge 3 is offset relative to the axis of rotation of the screw. Moreover, as shown in the drawings, with an even number of blades 4, the rotation planes of each pair of blades 4 are located centrally symmetrical about the axis of rotation of the screw.

Двигатель 2 может быть выполнен электрическим и расположен внутри обтекателя 5 в пределах его габаритов.The engine 2 can be made electric and is located inside the fairing 5 within its dimensions.

Описываемый воздушный винт работает следующим образом. В сложенном положении лопасти 4 уложены вдоль обтекателя 5 и расположены в нишах 6. При этом вся втулка 1 с двигателем 2 и обтекатель 5 с лопастями 4 расположены вне пределов корпуса, на котором крепится мотогондола. Концы лопастей 4 направлены вдоль направления полета аппарата. В момент необходимости раскладывания лопастей 4 приводится во вращение вал двигателя 2, и под действием центробежных сил, или под влиянием приводных механизмов, лопасти 4 поворачиваются в шарнирах 3, устанавливаясь в плоскости, примерно перпендикулярной оси вращения винта. При этом лопасти 4 после раскладки могут дойти до упоров (на чертежах не показаны), или в рабочем их положении может быть достигнут баланс между действием на лопасти 4 центробежных сил и сил, создающих продольную тягу.The described propeller operates as follows. In the folded position, the blades 4 are laid along the fairing 5 and are located in the niches 6. Moreover, the entire sleeve 1 with the engine 2 and the fairing 5 with the blades 4 are located outside the housing on which the nacelle is mounted. The ends of the blades 4 are directed along the flight direction of the apparatus. When it is necessary to unfold the blades 4, the shaft of the engine 2 is rotated, and under the action of centrifugal forces, or under the influence of drive mechanisms, the blades 4 rotate in hinges 3, being installed in a plane approximately perpendicular to the axis of rotation of the screw. In this case, the blades 4 after the layout can reach the stops (not shown in the drawings), or in their working position a balance can be achieved between the action of the centrifugal forces on the blades 4 and the forces creating longitudinal traction.

В рабочем положении винта, после раскладки лопастей 4, плоскость их вращения находится на максимальном расстоянии от корпуса крепления мотогондолы. Это позволяет улучшить аэродинамику аппарата при заданных габаритах складывающихся лопастей и, соответственно, мотогондолы и обтекателя, в частности, за счет утапливания лопастей в нишах после их складывания, а также максимально полезно использовать габариты мотогондолы. Отсутствие необходимости применения приводных фиксаторов лопастей в рабочем положении упрощает конструкцию, ее надежность.In the working position of the screw, after the layout of the blades 4, the plane of their rotation is at the maximum distance from the mount of the nacelle. This makes it possible to improve the aerodynamics of the apparatus with the given dimensions of the folding blades and, accordingly, the nacelle and fairing, in particular, due to the recession of the blades in the niches after their folding, and it is also most useful to use the dimensions of the nacelle. The lack of need for the use of drive clamps of the blades in the working position simplifies the design, its reliability.

Claims

1. A propeller with folding blades for an aircraft driven by an engine and comprising a propeller hub coupled to a drive motor and blades, as well as a propeller cowl, wherein the cowl is rotatably connected to the propeller hub together with the propeller hub; the blades are made folding in the direction opposite to the direction of flight of the aircraft and are connected to the sleeve by means of hinges, moreover, the blades in the folded position are located along the fairing in niches made in the form of non-through x recesses on its outer surface with possibility of their rotation in the folded position with the cowling, at least during the folding and unfolding of the blades.

2. The propeller according to claim 1, characterized in that the niches are made with a shape corresponding to the shape of the blades.

3. The propeller according to claim 1, characterized in that the blades in the folded position are located within the dimensions of the fairing in the direction of the axis of rotation of the screw.

4. The propeller according to claim 1, characterized in that the geometric axis of rotation of the hinges do not intersect with the axis of rotation of the screw, and the plane of rotation of each hinge is offset relative to the specified axis of rotation of the screw.

5. The propeller according to claim 1, characterized in that the engine is electric and located inside the fairing.