ЛОПАСТНАЯ СИСТЕМА ДЕЛАСА ВЕТРО-ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК, ВОЗДУШНЫХ/ГРЕБНЫХ ИЛИ НЕСУЩИХ ВИНТОВ

Полезная модель относится к области техники, в частности, к винтомоторной группе, а именно, к одно или многолопастным системам воздушных винтов, которые выполнены в виде толкающих/тянущих винтов, которые устанавливаются на самолетах любых типов и другого типа летательных аппаратах типа самолетов с поворотным крылом и дирижаблей, на транспортных средствах на воздушной подушке, на самоходных транспортных средствах, или к одно или многолопастным системам несущих винтов вертолетов, или к одно или многолопастным системам приводов ветро/гидроэнергетических установок, а также к одно или многолопастным системам транспортных средств, которые плавают по воде или под водой, силовая установка которых оснащена гребным винтом.
Известна лопастная система ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, который содержит одну, две, три или больше базовых лопастей, размещенных в одной плоскости под углом к продольной оси каждой из лопастей и в плоскости вращения указанных базовых лопастей, при этом лопасти, установленные или неподвижно, или с возможностью изменения шага винта, причем лопасти выполнены любой геометрической формы в плане и с постоянной или с разной геометрической и аэродинамической круткой вдоль пера лопасти /1/.
К недостаткам известной лопастной системы ветро/гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов относится то, что при известном конструктивном выполнении одно или многолопастной системы винтов, на больших скоростях (последнее относится только для воздушного и гребного винтов). снижается КПД винта. Для лопастей ветро-гидроэнергетических установок недостатком есть то, что нет увеличения тянущей составляющей силы и винт перестает тянуть на больших скоростях вращения лопастей указанного винта.
Известна лопастная система ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая содержит одну, две, три или больше базовых лопастей, размещенных в одной плоскости под углом к продольной оси каждой из лопастей и в плоскости вращения указанных базовых лопастей, при этом лопасти установлены или неподвижно, или с возможностью изменения шага винта, причем лопасти выполнены любой геометрической формы в плане и с постоянной или с разной геометрической и аэродинамической круткой вдоль пера лопасти /2/.
К недостаткам известной лопастной системы ветро/гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов относится то, что при известном конструктивном выполнении одно или многолопастевой системы винтов на больших скоростях (последнее относится только для воздушного и гребного винтов). снижается КПД винта. Для лопастей ветро-гидроэнергетических установок недостатком является то, что нет увеличения тяговой составляющей силы и винт перестает тянуть на больших скоростях вращения указанного винта (лопастей).
Наиболее близким техническим решением, как по сути, так и по решаемым задачам, которое выбрано ближайшим аналогом (прототипом). является лопастная система Деласа внтро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая содержит одну, две, три или больше базовых лопастей, размещенных в одной плоскости под углом к продольной оси каждой из лопастей и в плоскости вращения указанных базовых лопастей, при этом лопате установлены или неподвижно, или с возможностью изменения шага винта, причем лопасти выполнены любой геометрической формы в плане и с разной геометрической и аэродинамической круткой, лопасти выполнены или металлическими, или деревянными, или из пластических или композиционных материалов, а система с одной лопастью содержит противовес, который установлен осесимметрично продольной оси указанной лопасти /3/.
К недостаткам известной лопастной системы Деласа ветро-гиiдроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая выбрана ближайшим аналогом (прототипом). относится то, что при известном конструктивном выполнении одно или многолопастевой системы винтов, на больших скоростях снижается КПД винта (последнее относится только к воздушным и гребным винтам). Для лопастей ветро-гiдроэнергетических установок недостатком есть то, что нет увеличения тянговой составляющей силы и винт перестает тянуть на больших скоростях вращения лопастей указанного винта.
В основу полезной модели положена задача путем установки в секторе между базовыми лопастями одной, двух ли больше дополнительных лопастей, которые выполнены за размерами меньше базовых, а также изменением геометрических размеров указанных дополнительных лопастей и установки этих лопастей относительно оси создания тяги, обеспечить снижение момента от индуктивного сопротивления лопасти, достичь эффекта затягивания «вырождения» винта, когда винт перестает тянуть, в сторону больших скоростей, а также, к увеличению тяговой составляющей силы.
Суть полезной модели в лопастной системе Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая содержит одну, две, три или больше базовых лопастей, размещенных в одной плоскости под углом к продольной оси каждой из лопастей и в плоскости обращения указанных базовых лопастей, при этом лопасти установлены или неподвижно, или с возможностью изменения шага винта, причем лопасти выполнены любой геометрической формы в плане и с разной геометрической и аэродинамической круткой, лопасти выполнены или металлическими, или деревянными, или из пластических или композиционных материалов, а система с одной лопастью содержит противовес, которая установлен осесимметрично продольной оси указанной лопасти, состоит в том, что она дополнительно содержит один, два или больше комплектов лопастей. Суть полезной модели состоит и в том, что количество лопастей в каждом из дополнительных комплектов совпадает по количеству с комплектом базовых лопастей, лопасти каждого из дополнительных комплектов выполнены с уменьшением длины лопасти относительно длины лопасти базового комплекта и каждого из комплектов включительно, лопасти дополнительных комплектов размещены в плоскости обращения базовых лопастей в секторе между базовыми лопастями с угловым сдвигом в одну и ту же сторону по мере уменьшения линейных размеров лопастей, лопасти дополнительных комплектов размещены в плоскости вращения базовых лопастей со сдвигом своей продольной оси на угол не меньше 1/1000 величины сектора между базовыми лопастями и меньшей по длине дополнительной лопасти относительно рядом расположенной дополнительной лопасти с большим линейным размером, лопасти дополнительных комплектов размещены или в плоскости обращения базовых лопастей, когда продольные оси лопастей дополнительных комплектов расположены в плоскости вращения лопастей базового комплекту, или с размещением одного, двух или больше комплектов дополнительных лопастей в плоскости вращения базовых лопастей и с размещением других комплектов дополнительных лопастей со сдвигом плоскостей своего вращения вперед/назад относительно плоскости вращения лопастей базового комплекта по оси создания тяги, или со сдвигом всех плоскостей обращения комплектов дополнительных лопастей вперед/назад относительно плоскости вращения лопастей базового комплекта по оси создания тяги, лопасти дополнительных комплектов расположены своей продольной осью или под постоянным углом относительно продольной оси базовых лопастей, или с возможностью изменения угла установки как между базовой лопастью и дополнительной лопастью, что имеет наибольшую длину, так и между лопастями других дополнительных комплектов, базовые лопате и комплект/комплекты дополнительных лопастей установлены как с одинаковым шагом, так и с уменьшенным/увеличенным шагом лопастей дополнительного комплекта относительно шага базовых лопастей. Суть полезной модели состоит также и в том, что уменьшения длины лопасти по комплектам от наибольшей по длине дополнительной лопасти к наименьшей выполнен не меньше 1% длины базовой лопасти, лопасти дополнительных комплектов выполнены или с одинаковой геометрической и аэродинамической круткой относительно базовой лопасти, или с разными, в системе ветро/гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая содержит одну базовую лопасть и один базовый противовес, количество лопастей и противовесов в каждом из дополнительных комплектов совпадает по количеству с комплектом базовых лопастей и противовесов, угол сдвига наибольшей по длине дополнительной лопасти относительно базовой лопасти и меньшей по длине дополнительной лопасти относительно рядом расположенной дополнительной лопасти с большим линейным размером, выполнен или одинаковым, или разным по величине между упомянутыми лопастями, при размещении плоскостей вращения лопастей дополнительных комплектов вперед/назад относительно плоскости вращения лопастей базового комплекта, комплекты дополнительных лопастей размещаются последовательно по уменьшению своих линейных размеров относительно базовых лопастей в сторону вращения базовой лопасти, при размещении плоскостей обращения лопастей дополнительных комплектов вперед/назад относительно плоскости обращения лопастей базового комплекта, комплекты дополнительных лопастей размещаются последовательно один от другого и первого из дополнительных комплектов от базовых лопастей на одинаковом или на разном расстоянии, а базовые лопасти и лопасти одного ли всех дополнительных комплектов выполнены или из одинакового материала, или из разных материалов.
Сравнительный анализ технического решения с прототипом показывает, что лопастная система Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, отличается тем, что она дополнительно содержит одних, два или больше комплекта лопастей, при этом количество лопастей в каждом из дополнительных комплектов совпадает по количеству с комплектом базовых лопастей, лопасти каждого из дополнительных комплектов выполнены с уменьшением длины лопасти относительно длины лопасти базового комплекта и каждого из комплектов включительно, лопасти дополнительных комплектов размещены в плоскости вращения базовых лопастей в секторе между базовыми лопастями с угловым сдвигом в одну и ту же сторону по мере уменьшения линейных размеров лопастей, лопасти дополнительных комплектов размещены в плоскости обращения базовых лопастей со сдвигом своей продольной оси на угол не меньше 1/1000 величины сектора между базовыми лопастями и меньшей по длине дополнительной лопасти относительно рядом расположенной дополнительной лопасти с большим линейным размером, лопасти дополнительных комплектов размещены или в плоскости вращения базовых лопастей, когда продольные оси лопастей дополнительных комплектов расположены в плоскости вращения лопастей базового комплекта, или с размещением одного, двух или больше комплектов дополнительных лопастей в плоскости вращения базовых лопастей и с размещением других комплектов дополнительных лопастей со сдвигом плоскостей своего вращения вперед/назад относительно плоскости вращения лопастей базового комплекта по оси создания тяги, или со сдвигом всех плоскостей вращения комплектов дополнительных лопастей вперед/назад относительно плоскости вращения лопастей базового комплекта по оси создания тяги, лопасти дополнительных комплектов расположены своей продольной осью или под постоянным углом относительно продольной оси базовых лопастей, или с возможностью изменения угла установки как между базовой лопастью и дополнительной лопастью, что имеет наибольшую длину, так и между лопастями других дополнительных комплектов, базовые лопасти и комплект/комплекты дополнительных лопастей установлены как с одинаковым шагом, так и с уменьшенным/увеличенным шагом лопастей дополнительного комплекта относительно шага базовых лопастей, причем уменьшения длины лопасти по комплектам от наибольшей по длине дополнительной лопасти к наименьшей выполнен не меньше 1% длины базовой лопасти, лопасти дополнительных комплектов выполнены или с одинаковой геометрической и аэродинамической круткой относительно базовой лопасти, или с разными, в системе ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая содержит одну базовую лопать и один базовый противовес, количество лопастей и противовесов в каждом из дополнительных комплектов совпадает по количеству с комплектом базовых лопастей и противовесов, угол сдвига наибольшей по длине дополнительной лопасти относительно базовой лопасти и меньшей по длине дополнительной лопасти относительно рядом расположенной дополнительной лопасти с большим линейным размером, выполненный или одинаковым, или разным по величине между упомянутыми лопастями, при размещении плоскостей вращения лопастей дополнительных комплектов вперед/назад относительно плоскости вращения лопастей базового комплекта, комплекты дополнительных лопастей размещаются последовательно по уменьшению своих линейных размеров относительно базовых лопастей в сторону вращения базовой лопасти, при размещении плоскостей вращения лопастей дополнительных комплектов вперед/назад относительно плоскости вращения лопастей базового комплекта, комплекты дополнительных лопастей размещаются последовательно один от другого и первого из дополнительных комплектов от базовых лопастей на одинаковом или на разном расстоянии, а базовые лопасти и лопасти одного или всех дополнительных комплектов выполнены или из одинакового материала, или из разных материалов.
Таким образом, лопастная система Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, отвечает критерию полезной модели «новизна».
Суть полезной модели поясняется с помощью иллюстраций, где на фиг.1-6 показанs схемы конструктивного размещения базовых лопастей, которые служат основой лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, на фиг.7 показан вариант размещения неподвижно базовых лопастей, на фиг.8 показан вариант размещения базовых лопастей с возможностью изменения шага А винта, на фиг.9-15 показаны варианты выполнения пера базовых лопастей, на фиг.16 показана схема конструктивного выполнения пера базовой лопасти с разной геометрической и аэродинамической круткой, на фиг.17-25 показан общий вид лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, с одной базовой лопастью и с одним и больше комплектом/комплектами дополнительных лопастей, которые размещены в плоскости вращения базовых лопастей, на фиг.26-34 показан общий вид лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, с двумя базовыми лопастями и с одним и больше комплектом/комплектами дополнительных лопастей, которые размещены в плоскости вращения базовых лопастей, на фиг.35-40 показан общий вид лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, с тремя базовыми лопастями и с одним и больше комплектом/комплектами дополнительных лопастей, которые размещены в плоскости вращения базовых лопастей, на фиг.41-46 показан общий вид лопастной системы Деласа ветро-гiироэнергетических, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, с четырьмя базовыми лопастями и с одним и больше комплектом/комплектами дополнительных лопастей, которые размещены в плоскости вращения базовых лопастей, на фиг.47-52 показан общий вид лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, с пятью базовыми лопастями и с одним и больше комплектом/комплектами дополнительных лопастей, которые размещены в плоскости вращения базовых лопастей, на фиг.53-58 показан общий вид лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, с шестью базовыми лопастями и с одним и больше комплектом/комплектами дополнительных лопастей, которые размещены в плоскости вращения базовых лопастей, на фиг.59-60 показаны схемы выполнения дополнительных комплектов лопастей с уменьшением длины L лопасти относительно длины Lбл лопасти базового комплекта и каждого из комплектов включительно, на фиг.61 показана схема размещения дополнительных комплектов лопастей в плоскости Q вращения базовых лопастей со сдвигом своей продольной оси на угол α относительно величины сектора (под углом Ψ). между базовыми лопастями и меньшей по длине дополнительной лопасти относительно рядом расположенной дополнительной лопасти с большим линейным размером, на фиг.62-63 показаны схемы расположения базовых и дополнительных лопастей в плоскости Q вращения базовых лопастей, на фиг.64-67 показаны схемы размещения одного, двух или больше комплектов дополнительных лопастей в плоскости Q вращения базовых лопастей и с размещением других комплектов дополнительных лопастей со сдвигом Δ плоскостей Q1 своего вращения вперед/назад относительно плоскости Q вращения лопастей базового комплекта по оси создания вектора тяги Р, на фиг.68-71 показанные схемы размещения одного, двух или больше комплектов дополнительных лопастей со сдвигом Δ всех плоскостей Q1 вращения комплектов дополнительных лопастей вперед/назад относительно плоскости Q вращения лопастей базового комплекта по оси создания вектора тяги Р, на фиг.72 показанная схема установки дополнительной лопасти относительно базовых лопастей с возможностью изменения угла α установки как между базовой лопастью и дополнительной лопастью, которая имеет наибольшую длину L, так и между лопастями других дополнительных комплектов, на фиг.73 показана схема установки базовой лопасти и комплекта дополнительных лопастей с одинаковым шагом λ относительно шага λбл базовых лопастей, на фиг.74 показана схема установки базовой лопасти и комплекта дополнительных лопастей с уменьшенным/увеличенным шагом λ лопастей дополнительного комплекта относительно шага λбл базовых лопастей, на фиг.75 показана схема уменьшения длины дополнительной лопасти по комплектам от наибольшей Lмакс по длине указанной дополнительной лопасти к наименьшей Lмiн относительно длины λбл базовой лопасти, на фиг.76-83 показаны схемы размещения базовых и дополнительных лопастей с показом угла α (а именно, α1, α2, α3). сдвига наибольшей по длине Lмакс дополнительной лопасти относительно базовой лопасти и меньшей Lмiн по длине дополнительной лопасти относительно рядом расположенной дополнительной лопасти с большим линейным размером Lj, на фиг.84-89 показаны схемы вариантов конструктивного выполнения лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, на фиг.90-96 показаны схемы вариантов конструктивного размещения лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, на самолетах разных схем, на фиг.97-99 показаны схемы вариантов конструктивного размещения лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, на вертолетах разных схем, на фиг.100 показана схема варианта конструктивного размещения лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, на ветроэнергетической установке, на фиг.101 показана схема размещения комплекта дополнительных лопастей на лопастной системе ветроэнергетической установки, на фиг.102-104 представлены схемы вариантов конструктивного размещения лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, на вертолетах разных схем, на фиг.105-106 показан общий вид лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, с одной базовой лопастью, на фиг.107-109 показаны варианты общего вида лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетичческих установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, с двумя базовыми лопастями, на фиг.110-111 показаны варианты общего вида лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, с тремя базовыми лопастями, на фиг.112 показанная схема создания вихря дополнительными лопастями, на фиг.113-114 показаны схемы увеличения тянущей составляющей силы на части базовой лопасти, которая находится на большем радиусе R, чем ядра вихрей, которые сходят с законцовок коротких (дополнительных). лопастей лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, соответственно, для одной и двух дополнительных лопастей.
Лопастная система Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов содержит (см фиг.1-111 - как вариант конструктивного выполнения). одну (см. фиг.1). две (см. фиг.2). три (см. фиг.3). или больше базовых лопастей 1, например, четыре (см. фиг.4). пять (см. фиг.5). шесть (см фиг.6). размещенных в одной плоскости Q под углом ψ к продольной оси 2 каждой из лопатей 1 и в плоскости Q вращения указанных базовых лопастей 1. Конструктивно и технологически лопасти 1 установлены или неподвижно (см. фиг.7). или с возможностью изменения шага λ винта (см. фиг.8). Конструктивно лопасти 1 выполнены любой геометрической формы в плане (см. фиг.9-15). и с разной геометрической и аэродинамической круткой (см. фиг.16). Конструктивно и технологически лопасти 1 выполнены или металлическими, или деревянными, или из пластических или композиционных материалов. Конструктивно и технологически система с одной лопастью 1 содержит противовес 3, который установлен осесимметрично продольной оси 2 указанной лопасти 1 (относительно оси вращения 4). (см. фиг.1). Лопастная система ветро/гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов дополнительно содержит один, два или больше комплекта лопастей 5, при этом количество лопастей 5 в каждом из дополнительных комплектов совпадает по количеству с комплектом базовых лопастей 1 (см. фиг.17-58). Конструктивно и технологически лопасти 5 каждого из дополнительных комплектов выполнены с уменьшением длины L лопасти 5 (L1, L2,…Lи - см. фиг.59-60). относительно длины Lбл лопасти 1 базового комплекта и каждого из комплектов включительно (см.фиг.17-58 и фиг.59-60). Лопасти 5 дополнительных комплектов размещены в плоскости Q вращения базовых лопастей 1 в секторе (под углом Ψ). между базовыми лопастями 1 с угловым сдвигом в одну и ту же сторону по мере уменьшения линейных размеров лопастей (Lбл>L, L>L1, L1>Li, Lбл>>Li). (см.фиг.59-60). Конструктивно и технологически лопасти 5 дополнительных комплектов размещены в плоскости Q вращения базовых лопастей 1 со сдвигом своей продольной оси 6 на угол α не меньше 1/1000 величины сектора между базовыми лопастями 1 и меньшей по длине дополнительной лопасти 5 относительно рядом расположенной дополнительной лопате 5 с большим линейным размером (см. фиг.61 и фиг.17-20, 26-30, 35-36, 38-39, 41-44, 47, 49, 53, 55, 57). Конструктивно и технологически лопасти 5 дополнительных комплектов размещены или в плоскости Q вращения базовых лопастей 1, когда продольные оси 6 лопастей 5 дополнительных комплектов расположены в плоскости Q вращения лопастей 1 базового комплекта (см. фиг.62-63). или с размещением одного, двух или больше комплектов дополнительных лопастей 5 в плоскости Q вращения базовых лопастей 1 и с размещением других комплектов дополнительных лопастей 5 со сдвигом Δ плоскостей Q1 своего вращения вперед/назад относительно плоскости Q вращения лопастей 1 базового комплекта по оси 7 создания вектора тяги Р (см. фиг.64-67). или со сдвигом Δ всех плоскостей Q1 вращения комплектов дополнительных лопастей 5 вперед/назад относительно плоскости Q вращения лопастей 1 базового комплекта по оси 4 вращения лопастной системы, которая совпадает с вектором тяги Р (см фиг.68-71). и набегающего потока воздуха V. Лопате 5 дополнительных комплектов расположены своей продольной осью 6 или под постоянным углом α относительно продольной оси 2 базовых лопастей 1 (см. фиг.17-61). или с возможностью изменения угла α установки как между базовой лопастью 1 и дополнительной лопастью 5, которая имеет наибольшую длину L, так и между лопастями 5 других дополнительных комплектов (см фиг.72). Базовые лопасти 1 и комплект/комплекты дополнительных лопастей 5 установлены как с одинаковым шагом λ (див. фиг.73). так и с уменьшенным/увеличенным шагом λ лопастей 5 дополнительного комплекта относительно шага λбл базовых лопастей (см. фиг.74). Конструктивно и технологически уменьшение длины L дополнительной лопасти 5 по комплектам от наибольшей Lмакс по длине дополнительной лопасти 5 к наименьшей Lмiн (с промежуточными лопастями 5 длиной Lj). выполнен не меньше 1% длины Lбл базовой лопасти 1 (см. фиг.75). Конструктивно лопасти 5 дополнительных комплектов выполнены или с одинаковой геометрической и аэродинамической круткой относительно базовой лопасти 1, или с разными.
Конструктивно в лопастной системе Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая содержит одну базовую лопать 1 и один базовый противовес 3, количество лопастей 5 и дополнительных противовесов 7 в каждом из дополнительных комплектов совпадает по количеству с комплектом базовых лопастей 1 и противовесов 3 (см фиг.1, фиг.17-25 и фиг.105-106). Угол α (а именно, α1, α2, α3). сдвига наибольшей по длине Lмакс дополнительной лопасти 5 относительно базовой лопасти 1 и меньшей Lмiн по длине дополнительной лопасти 5 относительно рядом расположенной дополнительной лопасти 5 с большим линейным размером Lj, выполнен или одинаковым (см. схемы на фиг.76, 79). или разным по величине между упомянутыми лопастями (см. фиг.77-78, 80-83). При размещении плоскостей Q1 вращения лопастей 5 дополнительных комплектов вперед/назад относительно плоскости Q вращения лопастей 1 базового комплекта, комплекты дополнительных лопастей 5 размещаются последовательно по уменьшению своих линейных размеров (Lмакс, Lj, Lмiн). относительно базовых лопастей 1 в сторону вращения базовой лопасти 1 (см фиг.64-71). При размещении плоскостей Q1 вращения лопастей 5 дополнительных комплектов вперед/назад относительно плоскости Q вращения лопастей 1 базового комплекта, комплекты дополнительных лопастей 5 размещаются последовательно один от другого и первого из дополнительных комплектов от базовых лопастей 1 на одинаковом расстоянии Δ (см. фиг.64-67). или на разном расстоянии Δ (см. фиг.68-71). Технологически базовые лопасти 1 и лопасти 5 одного или всех дополнительных комплектов выполнены или из одинакового материала, или из разных материалов, например, металл-металл, металл-дерево, металл-пластик, дерево-металл, дерево-пластик, металл-дерево-пластик и т.п..
Лопастная система Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, работает следующим образом.
Предварительно формируют лопастную систему ветро/гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которую создают с одной (см фиг.1 и фиг.17-25). двух (см. фиг.2 и фиг.26-34). трех (см фиг.3, фиг.35-40 и фиг.76-83). или больше базовых лопастей 1, например, четырех (см. фиг.4 и фиг.41-46). пяти (см фиг.5 и фиг.47-52). шести (см. фиг.6 и фиг.53-58). лопастей, которые размещают в одной плоскости Q под углом Ψ к продольной оси 2 каждой из лопастей 1 и в плоскости Q вращения указанных базовых лопастей 1. Конструктивно и технологически лопасти 1 устанавливают или неподвижно (см фиг.7 и фиг.1-5). или с возможностью изменения шага λ винта (см. фиг.8). Конструктивно лопасти 1 выполняют любой геометрической формы в плане (см. фиг.9-15). и с разной геометрической и аэродинамической круткой (см. фиг.16). Конструктивно и технологически лопасти 1 выполняют или металлическими, или деревянными, или из пластических или композиционных материалов. Конструктивно и технологически систему с одной базовой лопастью 1 выполняют с базовым противовесом 3, который устанавливают осесимметрично продольной оси 2 указанной лопасти 1 (относительно оси вращения 4). (см. фиг.1, фиг.17-25 и фиг.105-106).
Далее к базовой лопастной системе Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов добавляют (а именно, технологически жестко (или с изменением угла установки). закрепляют). комплект/комплекты дополнительных лопастей 5. При этом количество лопастей 5 в каждом из дополнительных комплектов, которые устанавливают в секторе между базовыми лопастями 1, должно совпадать по количеству с комплектом базовых лопастей 1 (см. схемы на фиг.17-58, фиг.76-83 и фиг.84-108). Конструктивно и технологически лопасти 5 каждого из дополнительных комплектов выполняют с уменьшением длины L лопасти 5 (L1, L2,…Lи - см фиг.59-60). относительно длины Lбл лопасти 1 базового комплекта и каждого из комплектов включительно (см. фиг.17-58, фиг.59-60, фиг.61-83 и фиг.84-108). Лопасти 5 дополнительных комплектов размещают в плоскости Q вращения базовых лопастей 1 в секторе (под углом Ψ). между базовыми лопастями 1 с угловым сдвигом в одну и ту же сторону по мере уменьшения линейных размеров лопастей (Lбл>L, L>L1, L1>Li, Lбл>>Li). (см фиг.59-60). Конструктивно и технологически лопасти 5 дополнительных комплектов размещают в плоскости Q вращения базовых лопастей 1 со сдвигом своей продольной оси 6 на угол α не меньше 1/1000 величины сектора между базовыми лопастями 1 и меньшей по длине дополнительной лопасти 5 относительно рядом расположенной дополнительной лопасти 5 с большим линейным размером (см. схемы на фиг.61 и на фиг.17-20, 26-30, 35-36, 38-39, 41-44, 49, 53, 55, 57). Конструктивно и технологически лопасти 5 дополнительных комплектов размещают или в плоскости Q вращения базовых лопастей 1, когда продольные оси 6 лопастей 5 дополнительных комплектов расположены в плоскости Q вращения лопастей 1 базового комплекта (см фиг.62-63). или с размещением одного, двух или больше комплектов дополнительных лопастей 5 в плоскости Q вращения базовых лопастей 1 и с размещением других комплектов дополнительных лопастей 5 со сдвигом Δ плоскостей Q1 своего вращения вперед/назад относительно плоскости Q вращения лопастей 1 базового комплекта по оси создания вектора тяги Р (см. схемы на фиг.64-67). или со сдвигом Δ всех плоскостей Q1 вращения комплектов дополнительных лопастей 5 вперед/назад относительно плоскости Q вращения лопастей 1 базового комплекта по оси создания вектора тяги Р (см. схемы на фиг.68-71). Лопасти 5 дополнительных комплектов располагают своей продольной осью 6 или под постоянным углом α относительно продольной оси 2 базовых лопастей 1 (см. фиг.17-61). или с возможностью изменения угла α установки как между базовой лопастью 1 и дополнительной лопастью 5, которая имеет наибольшую длину L, так и между лопастями 5 других дополнительных комплектов (см фиг.72). Базовые лопасти 1 и комплект/комплекты дополнительных лопастей 5 устанавливают или с одинаковым шагом λ, или с уменьшенным/увеличенным шагом λ лопастей 5 дополнительного комплекта относительно шага λбл базовых лопастей (см. фиг.74). Конструктивно и технологически уменьшение длины L лопасти 5 по комплектам от наибольшей Lмакс по длине дополнительной лопасти 5 к наименьшей Lмiн выполняют не меньше 1% длины Lбл базовой лопасти 1 (см. фиг.75). Конструктивно лопасти 5 дополнительных комплектов выполняют или с одинаковой геометрической и аэродинамической круткой относительно базовой лопасти 1, или с разными.
Если изготовляют лопастную систему Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов такой, что содержит одну базовую лопасть 1 и один базовый противовес 3, то количество дополнительных лопастей 5 и дополнительных противовесов 7 в каждом из дополнительных комплектов должно совпадать по количеству с комплектом базовых лопастей 1 и противовесов 3 (см. фиг.1, фиг.17-25 и фиг.105-106). например, устанавливают две или три дополнительные лопасти 5, при этом должно быть установлен, соответственно, два или три противовеса 7, которые размещают осесимметрично соответствующей дополнительной лопасти 5 (при размещении одной базовой лопасти 1 и базового противовеса 3).
При формировании лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, применяют следующие конструктивные решения:
- угол α сдвига (а именно, α1, α2, α3). наибольшей по длине Lмакс дополнительной лопасти 5 относительно базовой лопасти 1 и меньшей Lмiн по длине дополнительной лопасти 5 относительно рядом расположенной дополнительной лопасти 5 с большим линейным размером Lj, выполняют или одинаковым (см. схемы на фиг.76, 79). или разным по величине между упомянутыми лопастями (см. схемы на фиг.77-78 и на фиг.80-83).;
- при размещении плоскостей Q1 вращения лопастей 5 дополнительных комплектов вперед/назад относительно плоскости Q вращения лопастей 1 базового комплекта, комплекты дополнительных лопастей 5 размещают последовательно по уменьшению своих линейных размеров относительно базовых лопастей 1 в сторону вращения базовой лопасти 1 (см. фиг.64-71).;
- при размещении плоскостей Q1 вращения лопастей 5 дополнительных комплектов вперед/назад относительно плоскости Q вращения лопастей 1 базового комплекта, комплекты дополнительных лопастей 5 размещают последовательно один от другого и первого из дополнительных комплектов от базовых лопастей 1 на одинаковом расстоянии Δ (см. фиг.64-67). или на разном расстоянии Δ (см. схемы на фиг.68-71 и на фиг.108-109).
Технологически базовые лопасти 1 и лопасти 5 одного ли всех дополнительных комплектов выполняют или из одинакового материала, или из разных материалов, например, металл-металл, металл-дерево, металл-пластик, дерево-металл, дерево-пластик, металл-дерево-пластик и т.п..
Изготовленную лопастную систему Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, используют следующим образом, учитывая физический эффект от положительного влияния вихрей 9, что сходят с конца 8 коротких лопастей 5 дополнительного комплекта, на обтекание базовых лопастей 1.
Для воздушного (что установлены на летательном аппарате 10). гребного и несущего винтов (что установлены на вертолете 11). этот эффект имеет следующий механизм.
При вращении винта, на котором установлены базовые 1 и дополнительные лопасти 5, с законцовки 8 каждой из лопастей (позиции 1 и 5). сходят конечные вихри 9. Вихри 9, что сходят с законцовок 8 коротких лопастей 5, генерируют «восходящие» индуктивные скорости на части длинных (базовых). лопастей 1, которые находятся на радиусе R большем, чем длина L короткой лопасти 5 (см. фиг.112). Это разрешает снизить момент от индуктивного сопротивления базовой лопасти 1, кроме того, достигается эффект затягивания «вырождения» винта (когда винт летательного аппарата 10 ли 11 перестает тянуть). в сторону больших скоростей (последнее относится только для воздушного и гребного винтов).
Для лопастей ветро-гидроэнергетических установок (см. фиг.100-101). эффект от наличия вихрей 9, что сходят с коротких лопастей 5, состоит в потом, что генеруемые ими индуктивные скорости приводят к увеличению тянущей составляющей силы (см. фиг.113). на части базовой лопасте 1, которая находится на большем радиусе R (см. фиг.112-113). чем ядра 12 указанных вихрей 9, которые сходят с законцовок 8 коротких лопастей 5 (см. схемы на фиг.112-113, и на фиг.114 - где количество дополнительных лопастей 5 выбрана больше одной - например, две).
Повышение эффективности применения лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, по сравнению с прототипом, достигается путем установления между базовыми лопастями комплекта/комплектов дополнительных лопастей, которые размещаются в секторе между базовыми лопастями с уменьшением размеров (если устанавливается два ли больше комплекта дополнительных лопастей). указанных дополнительных лопастей в сторону вращения винта. Повышение эффективности применения лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, по сравнению с прототипом, достигается и тем, что установка дополнительных лопастей, когда длина наибольшей дополнительной лопасти меньше длины базовой лопасти, разрешает снизить момент от индуктивного сопротивления базовой лопасти, кроме того, достигается эффект затягивания «вырождения» винта (когда винт перестает тянуть). в сторону больших скоростей. Повышение эффективности применения лопастной системы Деласа ветро-гидроэнергетических установок, воздушных/гребных или несущих винтов, которая заявляется, по сравнению с прототипом, достигается также и тем, что указанный эффект достигается и на дополнительных лопастях (в случае установления двух ли больше комплектов дополнительных лопастей в секторе между базовыми лопастями).
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
Авторское свидетельство СССР №1295644 А1 от 10.06.1985 года. МПК 7 В64С 11/00 - аналог.
Журнал Military Parade (Военный парад). July-august 1995, Издательство А/О «Военный парад», М., 1995, стр.73-77 - аналог.
Г.Ф.Бураго, В.Д.Вотяков «Аэродинамика». Часть II. Аэродинамика частей летательных аппаратов. Под редакцией профессора, доктора технических наук Г.Ф.Бураго. Издание ВВИА им. проф. Н.Э.Жуковского, М., 1961, Глава XXI «Основные сведения по аэродинамике воздушных винтов». стр.415-438, фиг.21.1, фиг.21.36-21.37 - прототип.