RU2783544C1 - Flying car - Google Patents
Flying car Download PDFInfo
- Publication number
- RU2783544C1 RU2783544C1 RU2022117805A RU2022117805A RU2783544C1 RU 2783544 C1 RU2783544 C1 RU 2783544C1 RU 2022117805 A RU2022117805 A RU 2022117805A RU 2022117805 A RU2022117805 A RU 2022117805A RU 2783544 C1 RU2783544 C1 RU 2783544C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wings
- wing
- turning
- car
- fuselage
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 239000007779 soft material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Известны автомобили с летными свойствами с устройствами поддержания в воздухе роторного типа, например, автожира Pal-V LIBERTY авт. Майк Стекеленбург и др., Нидерланды, Википедия, 01.07.2021 г. Данный автомобиль с летными свойствами содержит фюзеляж (автомобильный салон), двигатель полета и движения по земле, складываемые вертолетные лопасти большого размаха и органы управления движением устройства на земле и в полете. Убираемая наверх фюзеляжа задняя часть и винт обеспечивают небольшие продольные габариты, что положительно влияет на парковку устройства в городе, однако большой размах винтов может препятствовать приземлению на автомобильные трассы. Кроме того, все вертолеты имеют плохие показатели расхода топлива, что уменьшает дальность полетов.Known cars with flight properties with devices to maintain in the air of the rotary type, for example, the gyroplane Pal-V LIBERTY auth. Mike Stekelenburg et al., The Netherlands, Wikipedia, 07/01/2021 This flightable vehicle includes a fuselage (car interior), flight and ground propulsion engine, large-span folding helicopter blades, and ground and in-flight motion controls for the device. The retractable fuselage rear part and propeller provide small longitudinal dimensions, which has a positive effect on parking the device in the city, however, the large span of the propellers can prevent landing on highways. In addition, all helicopters have poor fuel consumption, which reduces the flight range.
Известен автомобиль с летными свойствами много роторного типа, приведенный в патенте RU2551300 C1 «Автомобиль с летными свойствами» авт. Енаев А.А. и др., 20.05.2015. Данный автомобиль содержит фюзеляж (автомобильный салон), генератор электрического тока с приводом от двигателя и связанными электрически электродвигатели четырех вентиляторов, из которых два последних друг над другом расположены в задней части устройства. Устройство компактно, так как не имеет крыльев и хорошо приспособлено для движения по автомобильным трассам. Недостатками данного устройства являются слабая топливная эффективность многороторной установки, обусловленная небольшими диаметрами лопастей вентиляторов. Кроме того, при парировании возмущения от крена могут возникнуть затруднения из-за малого плеч тяги передних вентиляторов.Known for a car with flying properties of a multi-rotor type, shown in patent RU2551300 C1 "Vehicle with flying properties" ed. Enaev A.A. and others, 05/20/2015. This car contains a fuselage (car interior), an electric current generator driven by an engine and electrically connected electric motors of four fans, of which the last two are located one above the other in the rear of the device. The device is compact, as it does not have wings and is well adapted for driving on highways. The disadvantages of this device are the low fuel efficiency of the multi-rotor installation, due to the small diameters of the fan blades. In addition, when parrying disturbances from a roll, difficulties may arise due to the small thrust arms of the front fans.
В литературе известны автомобили с летными свойствами содержащие цельные поворотные в одной или двух плоскостях крылья. Устройство подобной конструкции, приведенное в Википедии, как Air Car Штефана Клейна, Словакия, 1.07.2021, принято за прототип предлагаемого изобретения. Устройство содержит фюзеляж (автомобильный салон), двигатель полета и движения по земле, поворотные крылья с центрами поворота на фюзеляже, устройства складывания удаленной части с винтом и хвостовым оперением и органы управления движением устройства на земле и в полете. Положительным качеством является топливная эффективность крыльев устройства по сравнению с роторными механизмами уравновешивания массы устройства и более простая (надежная) система управления положением устройства в полете. Недостатками данного устройства являются крылья большого удлинения, в которых располагаются элероны и щитки закрылки. Последние снижают аэродинамическую эффективность крыльев и требуют усиления конструкции фюзеляжа более массивных крыльев с увеличенным плечом приложения подъемной силы. Кроме того, большой размах крыла повышает трудности приземления устройства на автомобильные трассы.In the literature, cars with flight properties are known that contain one-piece rotary wings in one or two planes. A device of similar design, listed on Wikipedia as Stefan Klein's Air Car, Slovakia, 1.07.2021, is taken as a prototype of the proposed invention. The device contains a fuselage (car interior), a flight and ground movement engine, rotary wings with turning centers on the fuselage, devices for folding a remote part with a propeller and tail assembly, and controls for the movement of the device on the ground and in flight. A positive quality is the fuel efficiency of the wings of the device in comparison with the rotary mechanisms for balancing the mass of the device and a simpler (reliable) system for controlling the position of the device in flight. The disadvantages of this device are the wings of high elongation, which are the ailerons and flaps. The latter reduce the aerodynamic efficiency of the wings and require strengthening of the fuselage structure of more massive wings with an increased lift arm. In addition, the large wingspan increases the difficulty of landing the device on highways.
Задачей, поставленной перед авторами, является уменьшение габаритов устройства, минимальной скорости полета, упрощение конструкции регулирующих устройств крыльев и соответственно улучшение его аэродинамики.The task set before the authors is to reduce the dimensions of the device, the minimum flight speed, simplify the design of the wing control devices and, accordingly, improve its aerodynamics.
Техническим эффектом предлагаемого устройства является снижение скорости посадки и уменьшение размаха крыла.The technical effect of the proposed device is to reduce the landing speed and reduce the wing span.
Автомобиль с летными свойствами отличающийся тем, что снабжен двумя сферическими шарнирами поворота в двух плоскостях на боковых стенках фюзеляжа, редуктором задней колесной трансмиссии и винта, с функцией поворота и закрепления хвостового отсека в переднем, а крыльев в заднем положении. A car with flying properties, characterized in that it is equipped with two spherical hinges of rotation in two planes on the side walls of the fuselage, a rear wheel transmission and propeller gearbox, with the function of turning and fixing the tail section in the forward position, and the wings in the rear position.
Предлагаемое устройство представлено на фиг.1, 2, 3.The proposed device is shown in Fig.1, 2, 3.
На фиг.1 представлен вид с боку Автомобиля с летными свойствами.Figure 1 shows a side view of the Car with flying properties.
Автомобиль с летными свойствами содержит фюзеляж 1, включающий в себя автомобильный салон 2 и хвостовую часть 3, двигатель 4 полета и движения по земле с корпусом редукторов 5 автомобильного и полетного перемещения, соединенного с двигателем 4 валом 6. К боковой поверхности автомобильного салона на шарнирах сферического типа 7 закреплены поворотные составные крылья 8, а к в верхней его части прикреплены две поворотные дугообразные рельсы 9 поддержки фюзеляжа 1 в полете. В хвостовой части фюзеляжа 3 расположено откидывающее на своих шарнирах 10 совместно с корпусом винта 11 назад хвостовое оперение 12, снабженное рулями поворота 13 и рулями тангажа 14, расположенных на вертикальном 15 и горизонтальных 16 профилях соответственно. Последний крепится дополнительно по центру втулки вала винта 11. 51 - рычаги.The car with flying properties contains a fuselage 1, including a
На фиг.2 представлен вид сверху предлагаемого автомобиля с летными свойствами. На данной фигуре представлена одна из нижних 17 частей крыла 8 с тросовым барабаном 18 с наматываемыми с двух его сторон тросами 19, взаимодействующими со стальными трубками 20 с прорезями для выхода крепежа нижней части 17 к средней части 21 крыла 8, расположенными по концам данных частей крыла 17. На верху фюзеляжа представлены гидроцилиндр подъема 22 и удержания в вертикальном положении одной из дугообразных рельс 9 поддержки одной из верхних металлических частей 23 составного крыла 8 в полете. Рядом показаны синхронизирующие шарниры 24,25 одновременного подъема дуговых рельс известными шестеренчатыми механизмами 52.Figure 2 shows a top view of the proposed vehicle with flying properties. This figure shows one of the lower 17 parts of the wing 8 with a
На фиг.3 представлено поперечное сечение Автомобиля с летными свойствами.Figure 3 shows a cross-section of the Car with flying properties.
Автомобиля с летными свойствами снабжен крылом 8 из двух одинаковых составных частей, каждая из которых, содержит три части - нижняя 17 и верхняя 23 из металла или его заменителей, средняя 21 из мягкого материала. В сечении ВВ представлены сверху вниз сечения средней и нижней частей. В последней по краям расположены две металлические трубки 26 с продольными разрезами и деталями 27 крепления тросов 19 к нижней пластине 28 средней части 21. В сечении средней части представлены шарниры поворота 29 на 90° ее металлических шпангоутов.The car with flying properties is equipped with a wing 8 of two identical components, each of which contains three parts - the lower 17 and the upper 23 made of metal or its substitutes, the
На фиг.4 приведено устройство сферического шарнира поворота крыльев.Figure 4 shows the device spherical hinge rotation of the wings.
Устройство сферического шарнира 7 поворота крыльев содержит наружный сферический корпус 30 из двух половин с фланцами 31, закрепленными на боковой поверхности фюзеляжа 1, внутренней сферической поверхности 32 с двумя ответными деталями 33 шлицевой втулки 34 и цилиндрического корпуса 35, в который вставлен через известное электромагнитное сцепление 36 корпус 37, снабженный внутри гидравлическим цилиндром 38, поршень 39 которого связан с шлицевой втулкой 34 и возвратной пружиной 40. Корпуса 35 и 37 связаны кольцевыми резиновыми вкладышами 41, в которые запрессованы бронзовые пластины 42. Корпус 35 установлен на сферической опоре 43 и взаимодействует с известным гидроцилиндром через нижний шарнир 44. Устройство снабжено фиксатором поворота сферического шарнира крыла относительно его корпуса, которое содержитThe spherical hinge device 7 for turning the wings contains an outer
На фиг. 5 приведен узел стыковки крыльев по их верхним частям.In FIG. 5 shows the node of the docking of the wings along their upper parts.
Узел стыковки крыльев по их верхним частям включает в себя два известных замка 45 жесткого соединения данных частей и гидроцилиндр крена 46, у которого корпус подсоединен к одной из верхних частей, а соединенный с поршнем шток 47 к другой. В каждой верхней части расположен известный вентилятор наддува 48 средних частей с электрическим приводом одновременно и для известных масляных насосов гидроцилиндров крена 46 и пружин закрытия замков 45 (на фигурах не отображены). Масло подается от бачка 49.The wing docking unit along their upper parts includes two well-known
Автомобиль с летными свойствами, работает следующим образом. В режиме парковки и движения по земле (фиг.1) заднее хвостовое оперение вместе с колонкой винта откинуто в переднее положение, при этом крылья откинуты назад до упора на полки, расположенные на вертикальных пластинах рулей поворота. Вращение вала двигателя передается через редуктор задним колесам, а управление поворотом от рулевой колонки передается на передние колеса. Перед режимом полета хвостовое оперение откидывается назад, крылья поворачиваются до вертикального положения. В этот момент включается в работу устройство сферического шарнира поворота крыльев и возвратная пружина выводит шлицевую втулку из зацепления с ответной деталью и пилотом подается сигнал на включение в работу гидроцилиндра, взаимодействующего через шток с корпусом и электромагнитную муфту. Начинается опускание крыльев в течение нескольких ходов туда-сюда поршня гидроцилиндра. При этом нижний конец средней части каждого крыла скользит по его хорде, раскручивая тросовой барабан подъема крыла. В некоторый момент опускания крыльев дуговые рельсы входят в зацепление со сферическими роликами 50 каждой верхней части крыла. В конечном горизонтальном положении крыльев каждая шлицевая втулка при помощи своего гидроцилиндра с поршнем перемещается в зацепление с ответной деталью крыла. Включаются вентиляторы наддува воздухом средних частей крыльев и расцепляются замки верхних частей крыльев. При помощи гидроцилиндра перемещается кулачковый профиль цилиндрического корпуса и в рабочее положение переводится пластина фиксации угла поворота сферического шарнира относительно его корпуса. Далее каждый гидроцилиндр почти без сопротивления переводит свое крыло на расчетный угол атаки на взлете автомобиля, который в полете переводится в номинальное положение полета в соответствии со скоростью полета. При этом пластина фиксации угла поворота сферического цилиндра остается неподвижной, так как профиль кулачка остается цилиндрическим. При ликвидации крена изменяется угол атаки крыльев в противоположные стороны, также работают гидроцилиндры, а профили кулачков на этих участках остаются цилиндрическими, а пластины фиксации угла поворота сферического цилиндра остаются неподвижными. При устранении крена рабочая жидкость полается в оба гидроцилиндра через перекидной дроссель, увеличивающий поступление рабочей жидкости в один из цилиндров по сравнению с другим и угол атаки крыла (подъемная сила) первого гидроцилиндра будет увеличиваться. При этом поршни обоих гидроцилиндров могут продолжать перемещаться как и до этого, например, при переходе автомобиля к режиму посадки. Гидроцилиндр крена может вступать в работу одновременно с гидроцилиндрами, увеличивая скорость вращения крыльев в сферических опорных узлах. Перед посадкой гидроцилиндры переводят углы атаки крыльев на большие значения с использованием набегающего потока воздуха для уравновешивания сил трения на роликах, без отклонения углов установки крыльев верхнего по отношению к нижнему, обеспечивая минимальную скорость посадки автомобиля. После приземления рабочая жидкость центрального цилиндра сливается и возвратная пружина выведет из зацепления шлицевую втулку, давая возможность крыльям перемещаться в верхнее положение, используя их тросовые барабаны. Дуговые рельсы переводятся в горизонтальное положение. В конечном верхнем положении подается рабочая жидкость в центральный цилиндр и шлицевая втулка входит в зацепление с ответной деталью каждого крыла для его опускания.A car with flying properties works as follows. In the mode of parking and movement on the ground (figure 1) rear tail together with the propeller column is tilted to the front position, while the wings are tilted back until they stop on the shelves located on the vertical plates of the rudders. The rotation of the engine shaft is transmitted through the gearbox to the rear wheels, and the steering control from the steering column is transmitted to the front wheels. Before the flight mode, the tail unit leans back, the wings turn to a vertical position. At this moment, the device of the spherical hinge for turning the wings is activated and the return spring disengages the splined sleeve from the mating part, and the pilot is given a signal to turn on the hydraulic cylinder, which interacts through the rod with the housing and the electromagnetic clutch. The lowering of the wings begins during several strokes back and forth of the hydraulic cylinder piston. At the same time, the lower end of the middle part of each wing slides along its chord, spinning the wing lift cable drum. At some point in the lowering of the wings, the arc rails engage with the
Таким образом, на более опасных режимах полета - взлета и посадки, углы установки верхних частей крыльев хорошо регулируются и работают в своих заданных значениях. На других режимах перемещение роликов в дуговых рельсах обеспечивается продольной жесткостью шпангоутов средних частей крыльев и накаченным в них воздухом. По сравнению с прототипом заданная конструкция крыльев обеспечивает значительные изменения в лучшую сторону - по уменьшению размаха крыльев, повышению параметров взлета (посадки) – сокращение взлетно-посадочной полосы, и экономичности полета. Это вытекает из того, что предложенное ламинарное крыло не содержит элеронов и поворотного типа щитков закрылков со слабым аэродинамическим качеством. Увеличение суммарной длины крыльев при малом размахе крыльев понизит скорость посадки и обеспечит ему широкую эксплуатацию в городских условиях без ограничений от наличия на улицах автомобильного транспорта.Thus, in more dangerous flight modes - takeoff and landing, the angles of installation of the upper parts of the wings are well regulated and work in their given values. In other modes, the movement of the rollers in arc rails is ensured by the longitudinal rigidity of the frames of the middle parts of the wings and the air pumped into them. Compared with the prototype, the specified wing design provides significant changes for the better - to reduce the wingspan, increase the take-off (landing) parameters - shortening the runway, and flight efficiency. This follows from the fact that the proposed laminar wing does not contain ailerons and rotary flaps with poor aerodynamic quality. An increase in the total length of the wings with a small wingspan will reduce the landing speed and ensure its wide operation in urban conditions without restrictions from the presence of road transport on the streets.
Claims (5)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2783544C1 true RU2783544C1 (en) | 2022-11-14 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2385807C2 (en) * | 2007-09-24 | 2010-04-10 | Игорь Яковлевич Герасименко | Aeromobile |
RU2531538C2 (en) * | 2013-01-25 | 2014-10-20 | Сергей Васильевич Григорьев | Convertible craft |
CN105984298A (en) * | 2015-02-25 | 2016-10-05 | 顾明 | Vertical take-off and landing aerocar |
US11027584B1 (en) * | 2015-07-22 | 2021-06-08 | Taras Kiceniuk, Jr. | Flying car with fore and aft lifting surfaces |
RU2758223C2 (en) * | 2017-05-11 | 2021-10-26 | Штефан Клеин | Method for transforming motor vehicle for land and air transportation, motor vehicle |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2385807C2 (en) * | 2007-09-24 | 2010-04-10 | Игорь Яковлевич Герасименко | Aeromobile |
RU2531538C2 (en) * | 2013-01-25 | 2014-10-20 | Сергей Васильевич Григорьев | Convertible craft |
CN105984298A (en) * | 2015-02-25 | 2016-10-05 | 顾明 | Vertical take-off and landing aerocar |
US11027584B1 (en) * | 2015-07-22 | 2021-06-08 | Taras Kiceniuk, Jr. | Flying car with fore and aft lifting surfaces |
RU2758223C2 (en) * | 2017-05-11 | 2021-10-26 | Штефан Клеин | Method for transforming motor vehicle for land and air transportation, motor vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9688397B2 (en) | Aircraft with a plurality of engines driving a common driveshaft | |
US8152096B2 (en) | Apparatus and method for vertical take-off and landing aircraft | |
US8162253B2 (en) | Convertible vehicle for road, air, and water usage | |
US4856732A (en) | Airborne vehicle with hydraulic drive and control | |
US6086014A (en) | Roadable aircraft | |
RU2563921C1 (en) | Rotorcraft with vertical takeoff | |
US6786450B1 (en) | Rapidly-convertible roadable aircraft | |
US20140084114A1 (en) | VTOL Aircraft with Propeller tiltable around two Axes and a retractable Rotor | |
US11691724B2 (en) | Systems and methods for controlling rotor tilt for a vertical take-off and landing aircraft | |
CN101559702A (en) | Tandem double-duct vertical take-off and landing land-air vehicle | |
CN1857965A (en) | Rotor shaft controllable tilting coaxial rotor wing helicopter | |
AU2013287203A1 (en) | Aircraft with freewheeling engine | |
EP2668097A1 (en) | Apparatus and method for vertical take-off and landing aircraft | |
RU2749709C1 (en) | Swashplate of multi-rotor aircraft with rigid attachment of blades and method for its operation | |
RU2783544C1 (en) | Flying car | |
RU2169085C1 (en) | Method to control movement of vehicle convertible into aircraft and design of such vehicle | |
KR101529856B1 (en) | Flight vehicle having flying function of helicopter | |
RU2740039C1 (en) | Swash plate of single-rotor aircraft and method of its operation | |
RU94009352A (en) | Convertible helicopter | |
RU2742513C2 (en) | Helicopter | |
CN219467983U (en) | Co-rotating folding film wing structure of co-rotating vertical take-off and landing film wing aircraft | |
RU2046063C1 (en) | Vertical take-off and landing aeroplane - road-type | |
EA011979B1 (en) | Flying vehicle | |
RU2099246C1 (en) | Convertiplane and device for automatic spreading and folding of main rotor | |
RU2118272C1 (en) | Helicopter |