RU2005660C1

RU2005660C1 - Device for creating lift force in vertical take-off and landing aircraft

Info

Publication number: RU2005660C1
Authority: RU
Inventors: Сергей Федорович Брагин
Original assignee: Сергей Федорович Брагин
Priority date: 1992-04-10
Filing date: 1992-04-10
Publication date: 1994-01-15

Abstract

FIELD: aviation. SUBSTANCE: device has source of air flow and lifting planes made in form of many aerodynamic surfaces encircling source of air flow and forming annular slotted wing all together. Even part of aerodynamic surfaces is mounted at angle of attack to flow of air fed radially from air flow source. Device is provided with guide vanes assembly, annular radial diffuser-ejector and circular screen mounted under aerodynamic surfaces. Guide vanes assembly and annular radial diffuser-ejector are matched and are mounted between air flow source and aerodynamic surfaces. Each aerodynamic surface has wing profile in radial section. Air flow source is made in form of centrifugal supercharger. EFFECT: enhanced efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к авиации и может быть использовано в транспорте при создании различных средств передвижения над земной и водной поверхностью. The invention relates to aviation and can be used in transport when creating various means of transportation above the earth and water surface.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является устройство для создания подъемной силы в летательных аппаратах вертикального взлета и посадки, содержащее источник потока воздуха и подъемные плоскости, выполненные в виде множества аэродинамических поверхностей, опоясывающих источник потока воздуха и образующих в совокупности кольцевое щелевое крыло, при этом хотя бы часть аэродинамических поверхностей установлена под углом атаки к потоку воздуха, идущему от источника потока воздуха в радиальном направлении. The closest in technical essence and the achieved technical result is a device for creating lifting force in aircraft of vertical take-off and landing, containing a source of air flow and lifting planes made in the form of many aerodynamic surfaces, encircling the source of air flow and forming together a ring slotted wing, at the same time, at least part of the aerodynamic surfaces is installed at an angle of attack to the air flow coming from the source of the air flow into the radial direction.

Недостатком вышеуказанного устройства является небольшая подъемная сила, приходящаяся на единицу мощности силовой установки летательного аппарата, так как выпуск воздуха на верхние поверхности подъемных плоскостей со скоростью тем большей, чем ниже его статическое давление, для создания разрежения определяет и потери энергии воздуха, пропорциональные квадрату скорости выходящего на верхние поверхности подъемных плоскостей воздуха. The disadvantage of the above device is the small lifting force per unit power of the aircraft’s power plant, since the release of air to the upper surfaces of the lifting planes at a speed the higher the lower its static pressure, to create a vacuum also determines the energy loss of the air, proportional to the square of the velocity of the outgoing on the upper surfaces of the lifting air planes.

Техническим результатом изобретения является увеличение подъемной силы, приходящейся на единицу мощности силовой установки летательного аппарата. The technical result of the invention is to increase the lifting force per unit power of the aircraft power plant.

Технический результат достигается тем, что устройство для создания подъемной силы в летательных аппаратах вертикального взлета и посадки, содержащее источник потока воздуха и подъемные плоскости, выполненные в виде множества аэродинамических поверхностей, опоясывающих источник потока воздуха и образующих в совокупности кольцевое щелевое крыло, при этом хотя бы часть аэродинамических поверхностей установлена под углом атаки к потоку воздуха, идущему от источника потока воздуха в радиальном направлении, снабжено направляющим аппаратом, кольцевым радиальным диффузор-эжектором и кольцевым экраном, установленным под аэродинамическими поверхностями, причем направляющий аппарат и кольцевой радиальный диффузор-эжектор выполнены совмещенными и установлены между источником потока воздуха и аэродинамическими поверхностями, каждая аэродинамическая поверхность имеет в радиальном сечении крыловой профиль, а источник потока воздуха выполнен в виде центробежного нагнетателя. The technical result is achieved by the fact that the device for creating lifting force in aircraft of vertical take-off and landing, containing a source of air flow and lifting planes made in the form of many aerodynamic surfaces encircling the source of air flow and together forming an annular slotted wing, at least part of the aerodynamic surfaces is installed at an angle of attack to the air flow coming from the air flow source in the radial direction, equipped with a guide apparatus ohm, an annular radial diffuser-ejector and an annular screen mounted under the aerodynamic surfaces, and the guide apparatus and the annular radial diffuser-ejector are combined and installed between the air flow source and the aerodynamic surfaces, each aerodynamic surface has a wing profile in the radial section, and the flow source air is made in the form of a centrifugal supercharger.

На фиг. 1 изображено устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху. In FIG. 1 shows a device, side view; in FIG. 2 - the same, top view.

Устройство включает силовую установку 1, соединенную через трансмиссию с центробежным нагнетателем 2, кольцевой радиальный направляющий аппарат 3, связанный с кольцевым радиальным соплом 4 кольцевого радиального диффузор-эжектора 5, подъемные плоскости, выполненные в виде множества аэродинамических поверхностей 6, имеющих в радиальном сечении крыловой профиль, опоясывающих центробежный нагнетатель 2 и образующих в совокупности кольцевое щелевое крыло 7, и кольцевой экран 8, установленный под аэродинамическими поверхностями 6. Направляющий аппарат 3 и кольцевой радиальный диффузор-эжектор 5 выполнены совмещенными и установлены между центробежным нагнетателем 2 и аэродинамическими поверхностями 6. The device includes a power unit 1 connected through a transmission to a centrifugal supercharger 2, an annular radial guide apparatus 3, connected to an annular radial nozzle 4 of an annular radial diffuser ejector 5, lifting planes made in the form of a plurality of aerodynamic surfaces 6 having a wing profile in radial section encircling the centrifugal supercharger 2 and together forming an annular slotted wing 7, and an annular screen 8 mounted under the aerodynamic surfaces 6. Guiding The third apparatus 3 and the annular radial diffuser-ejector 5 are made combined and installed between the centrifugal supercharger 2 and the aerodynamic surfaces 6.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Центральный нагнетатель 2, получая вращение от силовой установки 1, захватывает воздух из атмосферы и, сообщив ему энергию в виде давления и скорости, разбрасывает его в радиально-окружном направлении на вход в кольцевой радиальный направляющий аппарат 3, где с помощью профилированных лопаток поток воздуха приобретает радиальное направление, и подается в кольцевое радиальное сопло 4 кольцевого радиального диффузор-эжектора 5, где поток воздуха приобретает пониженное статическое давление относительно атмосферного. The central supercharger 2, receiving rotation from the power plant 1, captures air from the atmosphere and, giving it energy in the form of pressure and speed, scatters it in the radial-circumferential direction at the entrance to the annular radial guide apparatus 3, where with the help of profiled blades the air flow acquires radial direction, and fed into the annular radial nozzle 4 of the annular radial diffuser-ejector 5, where the air flow acquires a reduced static pressure relative to atmospheric.

Из кольцевого радиального сопла 4 поток воздуха проходит через кольцевой радиальный диффузор-эжектор 5, где к потоку подмешивается дополнительная масса воздуха и в диффузоре-эжекторе 5 выравнивается статическое давление до давления в окружающей атмосфере. From the annular radial nozzle 4, the air flow passes through the annular radial diffuser-ejector 5, where an additional mass of air is mixed with the flow and in the diffuser-ejector 5 the static pressure is equalized to the pressure in the surrounding atmosphere.

После кольцевого радиального диффузор-эжектора 5 поток воздуха поступает в радиальном направлении на кольцевое щелевое крыло 7, состоящее из ряда концентрично расположенных аэродинамических поверхностей 6, имеющих в радиальном сечении крыловой профиль и находящихся над кольцевым экраном 8, где он (поток воздуха) обтекает систему крыловых профилей аэродинамических поверхностей 6, двигатель над их верхней и нижней поверхностями, а также по каналу, образованному нижними частями профилей аэродинамических поверхностей 6 и кольцевым экраном 8. Кольцевой экран 8 служит для отделения потока воздуха от атмосферы, предотвращая тем самым потерю энергии потока воздуха при смешивании с атмосферой. При движении потока воздуха вокруг поверхности крылового профиля каждой аэродинамической поверхности 6 возникает циркуляционное течение пограничного слоя, которое в совокупности с течением потока воздуха над верхней поверхностью создает разрежение и возникает подъемная сила. (56) Патент США N 3469802, кл. НКИ 244-12, 1969. After the annular radial diffuser-ejector 5, the air flow enters in the radial direction to the annular slotted wing 7, consisting of a series of concentrically located aerodynamic surfaces 6 having a wing profile in radial section and located above the annular screen 8, where it (air flow) flows around the wing system profiles of aerodynamic surfaces 6, the engine above their upper and lower surfaces, as well as along the channel formed by the lower parts of the profiles of aerodynamic surfaces 6 and the annular screen 8 The annular screen 8 serves to separate the air flow from the atmosphere, thereby preventing the loss of energy of the air flow when mixed with the atmosphere. When the air flow moves around the surface of the wing profile of each aerodynamic surface 6, a circulation flow of the boundary layer occurs, which together with the flow of air flow above the upper surface creates a vacuum and a lifting force occurs. (56) U.S. Patent No. 3,469,802, cl. NKI 244-12, 1969.

Claims

DEVICE FOR CREATING LIFT FORCE IN VERTICAL TAKEOFF AND LANDING AIRCRAFT, containing a source of air flow and lifting planes made in the form of many aerodynamic surfaces, encircling the source of air flow and forming in the aggregate an annular slotted wing, while at least part of the aerodynamic surfaces is installed attacks to the air flow going from the source of the air flow in the radial direction, characterized in that it is equipped with a guiding device, an annular radius the diffuser is an ejector and an annular screen mounted under the aerodynamic surfaces, moreover, the guiding apparatus and the annular radial diffuser - ejector are made aligned and installed between the air flow source and the aerodynamic surfaces, each aerodynamic surface has a wing profile in the radial section, and the air flow source is made in a centrifugal supercharger.