ВОЗДУШНЫЙ ВИНТ
PROPELLER

Изобретение относится к области авиамоделизма и касается конструкции воздушных винтов для моделей летательных аппаратов.
Известен воздушный винт, содержащий надетую на вращающийся вал втулку с лопастями, взаимодействующими с воздушной средой, присоединенный к втулке как (обтекатель) [1].
Задача изобретения состоит в изменении формы воздушных потоков перед и за воздушным винтом и увеличении создаваемой им тяги.
Техническое решение поставленной задачи достигается тем, что в воздушном винте, содержащем надетую на вращающийся вал втулку с лопастями, взаимодействующими с воздушной средой, присоединенный к втулке кок, каждая лопасть прикреплена к втулке под одинаковым острым углом по отношению к плоскости, перпендикулярной оси вала, причем концевая часть каждой лопасти и концевая часть кока соединены стягивающим элементом. Концевая часть каждой лопасти имеет выступ с отверстием для крепления стягивающего элемента, а концевая часть кока имеет отверстия для прокладки/крепления стягивающего элемента. Концевая часть кока имеет возможность поворота и фиксации по отношению к основной его части.
На фиг.1 и 2 изображены, соответственно, виды воздушного винта спереди и сбоку, на фиг.3 изображена концевая часть лопасти; на фиг.4 показано крепление стягивающего элемента в выступе концевой части лопасти; на фиг.5 представлен вариант закрепления стягивающего элемента в концевой части кока, сечение по А-А на фиг.2; на фиг.6 показан вариант наматывания стягивающего элемента на концевую часть кока; на фиг.7 и 8 изображены, соответственно, формы воздушных потоков у традиционного и предложенного воздушных винтов.
Воздушный винт содержит вращающийся вал 1 и надетую на него втулку 2 с лопастями 3 для взаимодействия с воздушной средой и присоединенный к втулке кок (обтекатель) 4, состоящий из основной 5 и концевой 6 частей. К втулке могут быть прикреплены две (фиг.1), три, четыре, шесть и более одинаковых лопастей, имеющих обтекаемую (аэродинамическую) рабочую поверхность. Каждая лопасть прикреплена к втулке (фиг.2) под одинаковым острым углом α по отношению к плоскости Q, перпендикулярной оси О вала, причем концевая часть 7 каждой лопасти и концевая часть кока соединены стягивающим элементом 8. Угол α может составлять 5-45°. Концевая часть каждой лопасти (фиг.3 и 4) имеет выступ 9 с отверстием 10 для крепления стягивающего элемента. Основная часть кока неподвижно соединена с втулкой. Концевая часть кока (фиг.5) имеет отверстия 11 для прокладки/крепления стягивающего элемента. В качестве стягивающего элемента могут быть использованы: стальная струна, трос, тонкий стальной пруток с винтовой резьбой и неподвижными гайками на концах. Концевая часть кока может быть выполнена как неподвижной, так и подвижной (поворотной, выдвижной, фиг.6) по отношению к основной части с возможностью фиксации, например, шпилькой 12.
Пример изготовления двухлопастного (фиг.1 и 2) воздушного винта
Втулку 2 с двумя противолежащими одинаковыми лопастями 3 изготавливают (методом точного литья) из металла или пластмассы. Профиль лопасти, ее размеры, форма, угол α (например, α=25°) определяются условиями работы. На концевой части 7 каждой лопасти (фиг.3) выполняют выступ 9 с отверстием 10, в которое пропускают конец стягивающего элемента 8, например, троса (фиг.4), с последующей его фиксацией, например, путем заливки легкоплавким металлом. Другой конец стягивающего элемента пропускают в отверстие 11 концевой части 6 кока 4 с последующей его фиксацией путем заливки легкоплавким металлом (фиг.5) или путем поворота (выдвижения) концевой части кока по отношению к неподвижно закрепленной на втулке основной его части 5 (фиг.6) с последующей фиксацией шпилькой 12. Втулку с подтянутыми стягивающим элементом лопастями закрепляют на вращающемся валу 1. При вращении воздушного винта на его лопасти начинают действовать центробежные силы, которые уравновешиваются силами растяжения стягивающих элементов.
Работа предложенного (фиг.8) и традиционного (фиг.7) воздушных винтов, установленных в носовой части фюзеляжа самолета и описывающих при одинаковой частоте вращения круг того же диаметра, иллюстрируется воздушными течениями, различающимися как формой, так и направлениями. При этом воздушные потоки, проецируемые на плоскость N (перпендикулярную оси О вала), охватывают большую площадь, чем аналогичные воздушные потоки, проецируемые на плоскость М, что указывает на возможность создания предложенным воздушным винтом большего тягового усилия, чем традиционным воздушным винтом.
Предложенное техническое решение изменяет форму воздушных потоков перед и за воздушным винтом, увеличивает создаваемую им тягу.
Источник информации
1. Политехнический словарь. / Гл. ред. И.И.Артоболевский. - М.: Советская энциклопедия, 1976. - С.74.