ЛЕГКИЙ МНОГОЦЕЛЕВОЙ ВЕРТОЛЕТ

Ближайшим по технической сущности аналогом к заявляемой полезной модели является вертолет За-6 Санька, содержащий пятилопастный несущий винт с упругим креплением лопастей к втулке и рулевой двухлопастный винт. Лопасти выполнены из композиционного материала. Лопасти несущего винта имеют прямоугольную форму. Вертолет оснащен порщневым четырехцилиндровым двигателем с системой жидкостного охлаждения, мощность двигателя 150 л.с. (110 квт), марка двигателя Subaru EJ-25. Трансмиссия вертолета содержит главный и хвостовой редукторы и трансмиссионный вал, соединяющий двигатель с главным редуктором. Фюзеляж вертолета сварен из стальных труб. В качестве хвостовой балки использована труба из алюминиевого сплава. Вертолет имеет полозковое щасси, систему управления, систему отопления и вентиляции. Вертолет выполнен на два места, которые расположены рядом Вертолеты и автожиры, №10,2001, с. 4-10.
Хотя указанные вертолеты имеют приемлемые летно-технические характеристики, тем не менее, им не хватает эксплуатационных качеств и достаточного уровня надежности в случае отказа двигателя при полете.
В основу полезной модели поставлена задача создать легкий вертолет, обладающий улучщенными эксплуатационными качествами и высоким уровнем безопасности полета за счет установления второго порщневого двигателя, при приемлемых летно-технических характеристиках.
Поставленная задача решается тем, что легкий многоцелевой вертолет, который содержит фюзеляж, несущий винт и рулевой двухлопастный винт, каждый из которых состоит из лопастей и втулки, причем лопасти выполнены из композиционного материала, порщневой четырехцилиндровый бензиновый двигатель с системой охлаждения, трансмиссию, имеющую главный и хвостовой редукторы и трансмиссионные валы, соединяющие двигатели с главным редуктором и главный редуктор с редуктором рулевого винта, полозковое шасси, стабилизатор, систему управления, систему отопления и вентиляции, в соответствии с изобретением, он содержит второй поршневой четырехцилиндровый двигатель, каждый двигатель имеет комбинированную систему охлаждения, несущий винт имеет три лопасти, трансмиссия содержит еще один трансмиссионный вал, соединяющий второй двигатель с главным
редуктором, причем вертолет выполнен с возможностью горизонтального полета на одном двигателе, выведенном на максимальный режим.
Вертолет выполнен на три места.
Лопасти несущего винта крепятся к втулке с помощью горизонтальных, вертикальных и осевых шарниров.
Комбинированная система охлаждения двигателей состоит из жидкостного охлаждения головок цилиндров и воздушно-принудительного охлаждения цилиндров.
Установленные два поршневых двигателя улучшают эксплуатационные качества вертолета и повышают безопасность полета. Вертолет способен выполнять горизонтальный полет на высоте 500 м с одним выключенным двигателем при выведенном на максимальный режим втором двигателе. При этом вертикальная скорость снижения будет составлять приблизительно 3 м/с.
Благодаря шарнирному креплению лопастей к втулке несущего винта значительно снижаются изменяемые напряжения несущего винта и уменьшаются моменты аэродинамических сил, передающиеся от него на фюзеляж.
Вертолет является многоцелевым и может быть использован в следующих вариантах:
-пассажирском - для транспортировки двух пассажиров и багажа;
-санитарном - предусматривающем перевозку одного больного на носилках и одного сопровождающего медработника;
-учебном - для начального обучения и тренировки пилотов;
-патрульном - для контроля безопасности дорожного движения, оказания поддержки наземным отрядам милиции и спецподразделениям, для ведения поисковых работ в лесопарках, лесных массивах и других труднодоступных районах;
-сельскохозяйственном - для малообъемного опрыскивания лесных и сельскохозяйственных угодий;
-экологическом и охранном - для диагностики состояния магистральных трубопроводов, лесных массивов, линий электропередач, автомобильных дорог, железных дорог и т.п..
На фиг. 1 изображен легкий миогоцелевой вертолет, общий вид в изометрии;
на фиг. 2 - вертолет в разрезе.
Вертолет выполнен по одновинтовой схеме с рулевым винтом.
Вертолет содержит фюзеляж 1, трехлопастный несущий винт 2, двухлопастный рулевой винт 3. Лопасти несущего 2 и рулевого 3 винтов изготовлены из композиционных материалов, что позволяет обеспечить высокую прочность и противокоррозионную стойкость, снизить стоимость производства и эксплуатации, увеличить срок службы.
Крепление лопастей к втулке 4 несущего винта 2 осуществляют с помощью горизонтальных, вертикальных и осевых шарниров.
Втулка 4 несущего винта 2 является трехшарнирной, с эластомерными демпферами. Втулка рулевого винта 3 торсионна.
Система управления несущим винтом 2 - механическая, бесбустерная, с жесткой проводкой. При управлении рулевым винтом 3 используют смешанную проводку.
На вертолете установлены два поршневых, четырехтактных, бензиновых, четырехцилиндровых двигателя 5 (на фиг. 2 изображен один двигатель) с водновоздушным охлаждением и карбюраторным образованием смеси. Применяются двигатели КОТАХ 912 ULS. Мощность силовой установки на взлетном режиме - 2 X 95 л.с. Двигатели 5 имеют двоичную систему зажигания, электростартерную систему запуска. Потребляемое топливо - автомобильный бензин с октановым числом не менее 93 по исследовательскому методу. Удельная затрата одного двигателя на взлетном режиме не менее 0,230 г/л.с. х ч. Предельно допустимая
затрата масла на одном двигателе -1 см /ч.
Система охлаждения двигателей - комбинированного типа. Цилиндры имеют воздушно-принудительное охлаждение, а головки цилиндров - жидкостное. На каждом двигателе 5 смонтирована вентиляционная установка осевого типа.
Вертолет имеет трансмиссию, предназначенную для изменения оборотов и передачи мощности двигателей 5 на несущий 2 и рулевой 3 винты и вентиляторы с нужными частотами вращения.
6. Главный редуктор 6 - двухступенчатый, первая ступень - коническая косозубая, вторая - цилиндрическая прямозубая. Система смазки главного редуктора 6 принудительная.
В хвостовом редукторе 7 применены два конических зубчатых колеса со спиральным зубом, установленных на подшипниках качения.
Вертолет имеет автомат перекоса 8, выполненный на основе сферического шарнира, скользяш;его по валу несушего винта 2.
Шасси 9 вертолета - полозковое.
На вертолете установлен стабилизатор 10, который не управляется в полете и служит для улучшения характеристик продольной устойчивости вертолета, а также для обеспечения необходимых запасов отклонений органов продольного управления на всех режимах полета.
В кабине 11 вертолета предусмотрено размещение одного пилота и двух пассажиров, основных и дополнительных органов управления вертолетом, его системами и оборудованием, приборы и устройства.
Пилотажно-навигационное, радио- и приборооборудование, установленное на приборной доске и нейтральном пульте, обеспечивает пилотирование и решение задач навигации, радиосвязь с наземными радиостанциями, с радиостанциями других самолетов и вертолетов.
Управление вертолетом осуществляют путем изменения величины и направления силы тяги несущего винта 2 и изменения величины силы тяги рулевого винта 3.
Несущий винт 2 создает подъемную силу и тягу, необходимую для осуществления поступательного полета вертолета. Кроме того, с помощью несущего винта 2 осуществляют управление вертолетом относительно продольной и поперечной осей.
Втулка 4 несущего винта 2 предназначена для передачи вращения лопастям от главного редуктора 6, а также для приема и передачи на фюзеляж 1 аэродинамических сил, возникающих на несущем винте 2.
Увеличение или уменьшение тяги несущего винта 2 осуществляют посредством изменения его общего шага и режима работы двигателей 5 с помощью ручки объединенного управления, что позволяет получить на рабочих режимах
обороты, не ниже и не выше допустимых. Для отдельного управления двигателями 5 в кабине имеется два рычага.
Горизонтальные шарниры втулки 4 несущего винта 2 позволяют лопастям осуществлять маховое движение (колебание в вертикальной плоскости) под действием изменяемых по азимуту аэродинамических сил, возникающих при поступательном полете. Вертикальные шарниры дают возможность лопастям осуществлять колебания в плоскости вращения, возникающие под действием изменяемых сил лобового сопротивления при колебании лопасти относительно горизонтального шарнира. Осевые шарниры предназначены для измерения углов установления лопастей.
Продольное и поперечное управление осуществляют ручкой, отклоняя которую пилот посредством автомата перекоса изменяет равнодействуюшую силу тяги несущего винта 2.
Рулевой винт 3 предназначен для равновесия реактивного момента несущего винта и для путевого управления вертолетом. Мощность вращения рулевого винта 3 отбирается от главного редуктора трансмиссионным валом. Изменение шага рулевого винта 3 осуществляют движением педалей ножного управления в кабине 11 пилота.
Вертолет выполняет взлеты и посадки с бетонированных, грунтовых, травяных площадок. Вертолет допускает посадку в режиме авторотации. Эксплуатация вертолетов осуществляется как на базе существующих авиапредприятий и летных полей, так и частными владельцами при наличии площадки размером 20 х 20 метров. Площадка для стоянки вертолета - 11,5 х 11,5 м.
Летно-технические характеристики предлагаемого легкого многоцелевого вертолета приведены в таблице 1.
Таблица 1
При хороших летно-техиических характеристиках, указанных в таблице, вертолет имеет высокую надежность нри полете благодаря двум поршневым двигателям. При случайном отказе в полете одного двигателя вертолет продолжает полет на втором двигателе, выведя его на максимальный режим работы. Кроме того, наличие двух двигателей повышает эксплуатационные качества вертолета.
По доверенности,
патентный поверенный Украины регистрационный № 19
Л.В. Черепов