[go: up one dir, main page]

RU2354582C1 - Axial fan-propeller - Google Patents

Axial fan-propeller Download PDF

Info

Publication number
RU2354582C1
RU2354582C1 RU2007127280/11A RU2007127280A RU2354582C1 RU 2354582 C1 RU2354582 C1 RU 2354582C1 RU 2007127280/11 A RU2007127280/11 A RU 2007127280/11A RU 2007127280 A RU2007127280 A RU 2007127280A RU 2354582 C1 RU2354582 C1 RU 2354582C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
axial fan
screws
reverse
central
blade
Prior art date
Application number
RU2007127280/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007127280A (en
Inventor
Борис Николаевич Черняев (RU)
Борис Николаевич Черняев
Original Assignee
Борис Николаевич Черняев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Борис Николаевич Черняев filed Critical Борис Николаевич Черняев
Priority to RU2007127280/11A priority Critical patent/RU2354582C1/en
Publication of RU2007127280A publication Critical patent/RU2007127280A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2354582C1 publication Critical patent/RU2354582C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

FIELD: instrument making.
SUBSTANCE: invention is related to fan making. Axial fan-propeller comprises drive (1), device that realises reversal of coaxial shafts, central shaft (10) installed inside hollow shaft (8) with inlet blade reverse-screw (12). Central shaft is equipped with a row of central blade screws (13) with intervals, where in bearings (14) hollow reverse-screws (15) are installed and connected to each other and to inlet blade reverse-screw by means of superchargers (16) of aerodynamic profile.
EFFECT: invention provides for expansion of functional resources with simultaneous reduction of dimensions.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к вентиляторостроению, преимущественно к вентиляторам, создающим тягу, например к аэродвижителям.The invention relates to fan building, mainly to fans that create traction, for example, to air motors.

Известны осевые вентиляторы, содержащие лопастные винты в качестве нагнетающих или всасывающих элементов - М.П.Калинушкин, "Насосы и вентиляторы", М. 1987 г., осевой вентилятор по патенту России №2295653, кл. F04D 19/00 и др. Известны вентиляторы, нагнетающие встречные потоки воздуха - патент России №2002117, кл. F04D 7/16, 2001 г. Известны лопастные винты, применяемые в различных комбинациях в качестве движителей транспортных средств, при этом определено, что однонаправленные лопастные виты, установленные соосно, не дают положительного эффекта, в то же время разнонаправленные лопастные винты в тех же условиях, вращаемые в противоположные стороны, значительно увеличивают тягу - А.М.Мхитарян, "Аэродинамика", Машиностроение, М., 1980 г. Известно, например, что одновинтовые вертолеты типа "Ми-1", "Ми-2" при тех же нагрузках имеют плановую площадь несущих винтов, значительно большую, чем двухвинтовые вертолеты типа "Ка-18" или "Ка-26", выполненные по соосной схеме с несущими винтами, вращающимися в противоположном направлении.Known axial fans containing rotor blades as injection or suction elements - MP Kalinushkin, "Pumps and fans", M. 1987, axial fan according to Russian patent No. 2295653, class. F04D 19/00 and others. Known fans forcing oncoming air flows - Russian patent No. 2002117, class. F04D 7/16, 2001 Blade screws are known to be used in various combinations as vehicle propulsors, it being determined that unidirectional blade coils mounted coaxially do not give a positive effect, while multidirectional blade screws in the same conditions rotated in opposite directions, significantly increase traction - A.M. Mkhitaryan, "Aerodynamics", Engineering, M., 1980. It is known, for example, that single-rotor helicopters like "Mi-1", "Mi-2" with the same loads have the planned area of the rotors, significantly larger than twin-rotor helicopters of the type "Ka-18" or "Ka-26", made according to the coaxial scheme with the main rotors rotating in the opposite direction.

Так как у заявляемого осевого вентилятора-движителя смежные винты вращаются в противоположных направлениях, наиболее близким аналогом его, принятым за прототип, является тяговый движитель, широко применяемый в авиации - Б.К.Гусев, В.Ф.Докин, "Основы авиации", Транспорт, М. 1982 г. Такой тяговый соосный движитель с лопастными винтами снабжен специальным механизмом, позволяющим вращаться в противоположных направлениях соосно установленным винтам, которые в этом случае имеют меньший диаметр. Однако в любых известных конструкциях осевых вентиляторов-движителей конструктивно может быть использована только одна пара противоположно вращающихся соосных винтов, что ограничивает уменьшение габаритов.Since the inventive axial fan-mover adjacent screws rotate in opposite directions, the closest analogue adopted for the prototype is the traction mover, widely used in aviation - B.K. Gusev, V.F.Dokin, "Fundamentals of aviation", Transport, M. 1982. Such a coaxial traction propeller with bladed screws is equipped with a special mechanism that allows coaxially mounted screws to rotate in opposite directions, which in this case have a smaller diameter. However, in any known designs of axial fan-propulsors, only one pair of oppositely rotating coaxial screws can be structurally used, which limits the reduction in size.

Целью настоящего изобретения является создание осевого вентилятора-движителя с неограниченным числом пар соосных лопастных винтов, вращающихся в противоположных направлениях, что многократно увеличивает напор при малых габаритах и дает возможность использовать его в качестве движителя транспортных средств.The aim of the present invention is the creation of an axial fan-propulsion with an unlimited number of pairs of coaxial rotor blades rotating in opposite directions, which greatly increases the pressure at small dimensions and makes it possible to use it as a mover of vehicles.

Для достижении указанной цели центральный вал, размещенный внутри полого вала, несущего входной лопастной реверс-винт, снабжен рядом центральных лопастных винтов с интервалами, в которых на подшипниках установлены лопастные реверс-винты противоположного направления, соединенные между собой и с входным реверс-винтом нагнетателями аэродинамического профиля, а реверсирующие шестерни имеют выходные валы для самостоятельного привода.To achieve this goal, the central shaft located inside the hollow shaft carrying the input rotor reverse screw is equipped with a series of central rotor screws at intervals, in which the bearings have reverse rotor screws of the opposite direction, connected to each other and to the input reverse screw by aerodynamic blowers profile, and reversing gears have output shafts for independent drive.

На фиг.1 осевой вентилятор-движитель схематично изображен в осевом разрезе. Стрелками показаны направления воздушных потоков.1, an axial fan motor is schematically shown in axial section. Arrows indicate the direction of air flow.

На фиг.2 - поперечный разрез по "А-А" на фиг.1. Стрелками показано направление вращения центральных лопастных винтов и лопастных реверс-винтов и подсос воздуха разрежением, создаваемым нагнетателями аэродинамического профиля.Figure 2 is a cross section along "aa" in figure 1. The arrows show the direction of rotation of the central rotor blades and rotor reverse screws and the suction of air by the vacuum created by the superchargers of the aerodynamic profile.

На фиг.3 изображено транспортное средство с компаунд-движителем. Их может быть установлено два и более.Figure 3 shows a vehicle with a compound propulsion. They can be installed two or more.

Осевой вентилятор-движитель состоит из привода 1, которым может быть или сам двигатель или его промежуточный механизм 2, корпуса 3 устройства, осуществляющего реверсирование соосных валов, с центральной шестерней 4, реверсирующими шестернями 5 с валами 6, реверсируемой шестерней 7, снабженной полым валом 8, который опирается на подшипники 9. Внутри полого вала проходит центральный вал 10 с подшипниками 11. На полом валу жестко установлен входной лопастной реверс-винт 12. На центральном валу с интервалами жестко установлены центральные лопастные винты 13. В интервалах между центральными лопастными винтами на подшипниках 14 размещены лопастные реверс-винты 15, объединенные с входным лопастным реверс-винтом нагнетателями аэродинамического профиля 16 в ротор. Лопасти развернуты так, что создается однонаправленный воздушный поток. Осевой вентилятор-движитель может быть закрыт кожухом с направляющими жалюзи 17. Осевой вентилятор-движитель может быть использован как в виде отдельного модуля, так и в виде комплекта подобных модулей, образующих компаунд-движитель, изображенный на фиг.3, в качестве движителя транспортного средства. Здесь устройства 18, осуществляющие реверсирование соосных валов, установлены в ряду модулей осевых вентиляторов-движителей 19 и соединены между собой валами 6 через карданные валы 20. Тяговый осевой вентилятор-движитель 21 с устройством 22, осуществляющим реверсирование соосных валов, соединен валом 6 через сцепную муфту 23 с одним из несущих модулей, имеющим привод 2 от двигателя транспортного средства. Компаунд-движитель может быть оснащен общим защитным кожухом с жалюзи 24, а транспортное средство снабжено шасси-амортизатором 25 в виде надувных баллонов и юбкой камеры воздушной подушки 26 из эластичного гофрированного материала.The axial fan-mover consists of a drive 1, which can be either the engine itself or its intermediate mechanism 2, the housing 3 of the device for reversing coaxial shafts, with a central gear 4, reversing gears 5 with shafts 6, a reversible gear 7, equipped with a hollow shaft 8 , which is supported by bearings 9. Inside the hollow shaft, a central shaft 10 with bearings 11 passes. An input blade reverse screw 12 is rigidly mounted on the hollow shaft 12. Central rotor blades are rigidly mounted on the central shaft at intervals screws 13. In the intervals between the central rotor blades on the bearings 14 are placed rotary reverse screws 15, combined with the input rotary blade screw by the aerodynamic profile blowers 16 into the rotor. The blades are deployed so that a unidirectional air flow is created. The axial fan-mover can be closed by a casing with the guides of the blinds 17. The axial fan-mover can be used both as a separate module and as a set of similar modules forming the compound propulsion shown in Fig. 3 as a vehicle propulsion . Here, the devices 18, carrying out the reversal of the coaxial shafts, are installed in a series of modules of the axial fan-propulsors 19 and are interconnected by the shafts 6 through the cardan shafts 20. The traction axial fan-propeller 21 with the device 22, which reverses the coaxial shafts, is connected by the shaft 6 through a coupling 23 with one of the supporting modules having a drive 2 from a vehicle engine. The compound mover can be equipped with a common protective casing with shutters 24, and the vehicle is equipped with a shock absorber 25 in the form of inflatable balloons and a skirt of the airbag chamber 26 of elastic corrugated material.

Осевой вентилятор-движитель работает, то есть создает тягу, по общеизвестному принципу работы пропеллерных движителей. Использование большей мощности при меньшей ометаемой площади винта достигается за счет работы лопастей во встречных воздушных потоках. При включении ведущего вала вращается центральная шестерня 4 и ее центральный вал 10 с центральными лопастными винтами 13, реверсирующие шестерни 5 и реверсируемая шестерня 7 с полым валом 8 и входным реверс-винтом 12. Так как входной лопастной реверс-винт через нагнетатели 16 соединен с лопастными реверс-винтами 15, вращается весь ротор лопастных реверс-винтов. Центральные лопастные винты 13 в зоне ротора имеют меньшие диаметры, то есть встречное вращение осуществляется. Как известно, вращение лопастного винта приводит к попутному вращению воздушного жгута. То есть соосно поставленный лопастной винт того же направления будет вращаться в попутной струе, не создавая тяги. Но если соосный винт вращается в противоположную сторону, он как бы удваивает обороты и, соответственно, тягу. Перемещаясь далее вдоль оси осевого вентилятора-движителя, воздушный поток разгоняется многократно. Нагнетатели аэродинамического профиля имеют лопастную форму, поэтому при вращении ротора лопастных реверс-винтов загребают воздух, отсасывая его через жалюзи 17.The axial fan-mover works, that is, it creates traction, according to the well-known principle of propeller propulsion. The use of more power with a smaller propelled area of the screw is achieved due to the operation of the blades in oncoming air flows. When the drive shaft is turned on, the central gear 4 and its central shaft 10 with central blade screws 13, reversible gears 5 and a reversible gear 7 with a hollow shaft 8 and an input reverse screw 12. rotate. reverse screws 15, rotates the entire rotor of the blade reverse screws. The Central rotor blades 13 in the area of the rotor have smaller diameters, that is, counter rotation is carried out. As you know, the rotation of the rotor blade leads to the associated rotation of the air bundle. That is, a coaxially placed blade screw of the same direction will rotate in a passing jet without creating traction. But if the coaxial screw rotates in the opposite direction, it seems to double the speed and, accordingly, the thrust. Moving further along the axis of the axial fan-propulsion, the air flow accelerates many times. The superchargers of the aerodynamic profile have a blade shape, therefore, when the rotor of the blade reversing screws rotates, they rake in the air, aspirating it through the blinds 17.

Осевой вентилятор-движитель может быть использован как в качестве индивидуального движителя для привода саней, лодки, воздушного шара, параплана, дельтаплана, велосипеда и т.п., так и в виде компаунд-машины, как показано на фиг.3. Здесь изображено транспортное средство амфибия-вездеход. Предпочтительно два таких компаунд-движителя, установленных по бортам транспортного средства, дают возможность водителю, манипулируя сцепными муфтами 23, широкоманевренно перемещаться по воздуху, снегу, льду, воде и т.п. Соединение осевых вентиляторов-движителей через валы 6 карданными валами 20 дает возможность использовать один двигатель и обеспечить компактность.The axial fan-mover can be used both as an individual mover for driving a sleigh, boat, balloon, paraglider, hang glider, bicycle, etc., and in the form of a compound machine, as shown in figure 3. This is an amphibious all-terrain vehicle. Preferably, two such compound propulsors mounted on the sides of the vehicle enable the driver, by manipulating the couplers 23, to move widely through air, snow, ice, water, and the like. The connection of the axial fan-propulsors through the shafts 6 by the cardan shafts 20 makes it possible to use one engine and ensure compactness.

Claims (2)

1. Осевой вентилятор-движитель, содержащий привод, устройство, осуществляющее реверсирование соосных валов, центральный вал, размещенный внутри полого вала с входным лопастным реверс-винтом, отличающийся тем, что центральный вал снабжен рядом центральных лопастных винтов с интервалами, в которых на подшипниках установлены лопастные реверс-винты, соединенные между собой и с входным лопастным реверс-винтом нагнетателями аэродинамического профиля.1. An axial fan-propulsion device comprising a drive, a device for reversing coaxial shafts, a central shaft located inside a hollow shaft with an input rotary reverse screw, characterized in that the central shaft is equipped with a number of central blade screws at intervals in which the bearings are mounted bladed reverse screws connected to each other and to the input rotor blade by aerodynamic profile superchargers. 2. Осевой вентилятор-движитель по п.1, отличающийся тем, что реверсирующие шестерни устройства, осуществляющего реверсирование соосных валов, снабжены валами для самостоятельного привода. 2. The axial fan-propulsion device according to claim 1, characterized in that the reversing gears of the device for reversing the coaxial shafts are provided with shafts for independent drive.
RU2007127280/11A 2007-07-16 2007-07-16 Axial fan-propeller RU2354582C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007127280/11A RU2354582C1 (en) 2007-07-16 2007-07-16 Axial fan-propeller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007127280/11A RU2354582C1 (en) 2007-07-16 2007-07-16 Axial fan-propeller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007127280A RU2007127280A (en) 2009-01-27
RU2354582C1 true RU2354582C1 (en) 2009-05-10

Family

ID=40543507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007127280/11A RU2354582C1 (en) 2007-07-16 2007-07-16 Axial fan-propeller

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2354582C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Гусев Б.К., Докин В.Ф. Основы авиации. - Транспорт. - М., 1982, с.86-89. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007127280A (en) 2009-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5054998A (en) Thrust reversing system for counter rotating propellers
CN109279002B (en) VTOL vehicle with fan blades outside the discharge flow path
US2313413A (en) Axial flow fan
BR112015007799B1 (en) UNPLUGGED PUSH PRODUCTION SYSTEM
US20140090366A1 (en) Generator
US1997506A (en) Guide vane for rotary machines
US3441088A (en) Hydraulic propeller by compound reaction
FI112058B (en) Ship propulsion machinery with rudder propeller
US2004571A (en) Fan
CN100534858C (en) Double-vane propeller
US3050007A (en) Propeller apparatus
US1925156A (en) Method of driving propellers and rotative wing systems
SE464718B (en) MOTORATING EXCHANGE-FREE FRONT FLAFT ENGINE
RU2354582C1 (en) Axial fan-propeller
RU2373112C2 (en) Axial tunnel-type blower-propulsor
US5810289A (en) High velocity propeller
US5810288A (en) High velocity propeller
EP0963315B1 (en) Differential multipropeller system
US20070014669A1 (en) Centrifugal engine
JPS5850920B2 (en) boat propeller
KR101873854B1 (en) Thrust generating device with adjustable thrust direction
US6602054B1 (en) Fluid motor apparatus for amplifying thrust
US3395760A (en) Aerodynamically feathered helicopter rotor
US3092184A (en) Thrust augmentation for fluid current propulsion motors
US2913055A (en) Propulsion device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090717