RU2533011C1 - Lift creation by isolated disc - Google Patents
Lift creation by isolated disc Download PDFInfo
- Publication number
- RU2533011C1 RU2533011C1 RU2013140612/11A RU2013140612A RU2533011C1 RU 2533011 C1 RU2533011 C1 RU 2533011C1 RU 2013140612/11 A RU2013140612/11 A RU 2013140612/11A RU 2013140612 A RU2013140612 A RU 2013140612A RU 2533011 C1 RU2533011 C1 RU 2533011C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- insulator
- disc
- isolator
- aircraft
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиации и может быть использовано для создания безаэродромных, вертикально взлетающих ЛА, что, в свою очередь, расширяет функциональные, оперативные и эксплуатационные возможности авиации и позволяет существенно снизить затраты на строительство и эксплуатацию аэродромов.The invention relates to the field of aviation and can be used to create aero-aerodrome, vertical take-off aircraft, which, in turn, extends the functional, operational and operational capabilities of aviation and can significantly reduce the cost of construction and operation of airfields.
Известен способ создания подъемной силы для летательного аппарата (ЛА) с вертикальным влетом и посадкой, реализованный в ЛА-вертолете [1], заключающийся в том, что необходимая подъемная сила для его взлета, полета и посадки создается несущим винтом (ротором), а не крылом. Для создания подъемной силы вертолет не нуждается в поступательном перемещении.There is a method of creating lifting force for an aircraft with vertical take-off and landing, implemented in an LA-helicopter [1], which consists in the fact that the necessary lifting force for its take-off, flight and landing is created by the rotor (rotor), and not wing. To create lift, the helicopter does not need translational movement.
К недостаткам данного способа и устройства для его реализации следует отнести следующие [1]:The disadvantages of this method and device for its implementation include the following [1]:
необходимость уравновешивания реактивного момента;the need to balance the reactive moment;
существенные, до 10%, потери мощности в трансмиссии при передаче крутящего момента от двигателя к несущему и рулевому винтам, а в самой конструкции используются длинные валы, что приводит к нежелательным вибрациям в этом ЛА;significant, up to 10%, power losses in the transmission when transmitting torque from the engine to the main and tail rotors, and the design uses long shafts, which leads to undesirable vibrations in this aircraft;
сложность управления вертолетом из-за требования строгого соответствия между шагом хвостового винта, шагом несущего винта мощностью двигателя.the difficulty of controlling the helicopter due to the requirement of strict correspondence between the pitch of the tail rotor and the pitch of the rotor with engine power.
Известен также способ создания подъемной силы летательного аппарата, выбранный в качестве прототипа, заключающийся в том, что подъемную силу создают путем вращения диска со скоростью, превышающей число оборотов n=1258,86/R, гдеThere is also a method of creating the lifting force of an aircraft, selected as a prototype, which consists in the fact that the lifting force is created by rotating the disk at a speed exceeding the number of revolutions n = 1258.86 / R, where
R - радиус окружности радиального центра тяжести.R is the radius of the circumference of the radial center of gravity.
Летательный аппарат, в котором реализован вышеуказанный способ, включает полый диск, по периметру которого установлены реактивные двигатели, а в его полости - топливные емкости, отличающийся тем, что упомянутый полый диск является внутренним, расположен в наружном полом диске, внутренний периметр которого оснащен зубьями, а реактивные двигатели внутреннего диска размещены радиально, их сопла на выходе из диска повернуты по касательной к периметру диска и направлены в передние грани зубьев наружного диска, при этом ступицы обоих дисков соединены с полой осью при помощи опор, состоящих, каждая, из гидравлического подшипника, выполненного в виде ступенчатых кольцевых полостей, заполненных водой, из упорного и радиального подшипников, имеющих обводные каналы в ступице для тел качения, причем в теле полой оси выполнены технологические люки, в ее полости размещено оборудование, на верхней части оси расположена кабина, на нижней - картер, отсеки с оборудованием и опоры, а в качестве топлива используют кислород и водород.An aircraft in which the above method is implemented includes a hollow disk, jet engines are installed around its perimeter, and fuel tanks in its cavity, characterized in that said hollow disk is an internal one, located in an external hollow disk, the inner perimeter of which is equipped with teeth, and the jet engines of the inner disk are arranged radially, their nozzles at the exit of the disk are turned tangentially to the perimeter of the disk and directed to the front faces of the teeth of the outer disk, while the hubs of both disks with are integrated with the hollow axis using bearings, each consisting of a hydraulic bearing made in the form of stepped annular cavities filled with water, of persistent and radial bearings having bypass channels in the hub for rolling elements, and technological hatches are made in the body of the hollow axis, equipment is located in its cavity, a cabin is located on the upper part of the axis, a crankcase, equipment compartments and supports are located on the lower axis, and oxygen and hydrogen are used as fuel.
Кроме того, вышеуказанный ЛА отличается еще и тем, что его наружный полый диск по внешнему периметру дополнительно снабжен полыми поворотными лепестками с замками, удерживающими их в сложенном положении, и клапанами для заправки и слива балласта (воды).In addition, the aforementioned aircraft is also characterized in that its outer hollow disk along the outer perimeter is additionally equipped with hollow rotary petals with locks holding them in the folded position, and valves for refueling and draining ballast (water).
При этом ЛА снабжен дополнительно не менее чем одним приводом (наружный диск с внутренним, установленные на полой оси), а кабина выполнена в виде автобуса.At the same time, the aircraft is equipped with at least one drive (an external drive with an internal drive mounted on a hollow axis), and the cabin is made in the form of a bus.
Кроме того, этот ЛА составлен из 4 приводов, расположенных равномерно вокруг центрального привода, а их полые оси соединены общей рамой.In addition, this aircraft is composed of 4 drives that are evenly spaced around the central drive, and their hollow axes are connected by a common frame.
К недостаткам описанных выше способа и устройства для его реализации можно отнести повышенный уровень шума из-за сложности балансировки подвижного внешнего диска с подвижными лепестками и удерживающими замками и, как следствие, возникновение трудногасимых резонансных частот в полых резонирующих конструкциях рабочих дисков, подвижных лепестков и осей.The disadvantages of the method and device described above for its implementation include an increased noise level due to the difficulty of balancing a movable external disk with movable lobes and holding locks and, as a result, the emergence of difficult resonant frequencies in hollow resonant structures of working disks, movable lobes and axes.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение подъемной силы, основанное на передаче рабочей аэродинамической среде - воздуху, механической энергии вращающегося диска с образованием зоны пониженного давления и отделения этой зоны от зоны спокойного воздуха с атмосферным давлением посредством неподвижного изолятора. Разница давлений, действующих на кинематически связанную пару «диск-изолятор» (атмосферного - на изолятор, пониженного - на вращающийся диск), даст соответственно подъемную силу, величина которой будет зависеть от значения массовой плотности воздуха, скорости вращения диска и его радиуса.The technical result of the invention is to obtain a lifting force based on the transfer of a working aerodynamic medium - air, mechanical energy of a rotating disk with the formation of a zone of reduced pressure and separation of this zone from a zone of calm air with atmospheric pressure through a fixed insulator. The pressure difference acting on a kinematically coupled disk-insulator pair (atmospheric pressure on the insulator, low pressure on the rotating disk) will give rise to a corresponding lifting force, the value of which will depend on the mass density of air, the speed of rotation of the disk and its radius.
Представляется возможным полагать, что величина подъемной силы будет существенно выше, чем при традиционных способах ее получения путем обтекания, например, несимметричного аэродинамического профиля воздушным потоком, когда поток, а равно и его энергия, в критической точке делится на две неравные части, которые создают разрежение по контуру профиля, на верхней и нижней его поверхностях, а подъемную силу создает лишь их разность.It seems possible to assume that the magnitude of the lifting force will be significantly higher than with traditional methods of obtaining it by flowing, for example, an asymmetric aerodynamic profile with an air stream, when the stream, as well as its energy, at the critical point is divided into two unequal parts that create a vacuum along the profile contour, on its upper and lower surfaces, and only their difference creates lift.
Для достижения этого результата предложен способ получения подъемной силы, заключающийся в том, что подъемную силу создают вращением диска, и отличающийся тем, что одну из поверхностей вращающегося диска изолируют от невозмущенного воздуха неподвижным изолятором, куда помещают диск, чем обеспечивают разность между атмосферным давлением невозмущенного воздуха, действующим на изолятор, и местным статическим давлением потока, омывающего незакрытую изолятором поверхность вращающегося диска, уравновешивают реактивный и гироскопический моменты, для чего используют вторую пару «диск-изолятор», которую устанавливают на одной оси с первой, вращают диски с одинаковой скоростью в разных направлениях и направляют неизолированные поверхности дисков в сторону действия получаемой подъемной силы, величина которой будет приближенно определяться соотношением:To achieve this result, a method for obtaining lifting force is proposed, namely, that lifting force is created by rotating the disk, and characterized in that one of the surfaces of the rotating disk is isolated from the undisturbed air by a fixed insulator where the disk is placed, which ensures the difference between the atmospheric pressure of the undisturbed air acting on the insulator and the local static pressure of the flow washing the surface of the rotating disk not covered by the insulator balance the reactive and gyroscopic moments for which they use the second pair of "disk-insulator", which is installed on the same axis as the first, rotate the disks at the same speed in different directions and direct the uninsulated surfaces of the disks in the direction of the obtained lifting force, the value of which will be approximately determined by the ratio:
Y=2СкρR4n2, (1)Y = 2С to ρR 4 n 2 , (1)
где Ск - комплексный безразмерный коэффициент, учитывающий совершенство пары «диск-изолятор», собственно форму вращающегося диска, а также переводные коэффициенты;where Ck is a complex dimensionless coefficient that takes into account the perfection of the disk-insulator pair, the actual shape of the rotating disk, and also the conversion factors;
ρ - массовая плотность воздуха;ρ is the mass density of air;
R - радиус вращающегося диска;R is the radius of the rotating disk;
n - число оборотов диска в минуту.n is the number of revolutions of the disk per minute.
С учетом «принципа обращенного движения» [3], который широко применяется в аэродинамике и заключается в том, что силы, действующие на ЛА, не зависят от того, рассматривается ли движение тела в воздушной среде или наоборот, воздушный поток набегает с той же скоростью на тело - можно считать, что скорость движения диска относительно воздуха равна скорости движения воздуха относительно диска.Taking into account the “principle of reversed movement” [3], which is widely used in aerodynamics and consists in the fact that the forces acting on the aircraft do not depend on whether the body’s movement in the air is considered or vice versa, the air flow runs at the same speed on the body - we can assume that the speed of the disk relative to air is equal to the speed of air relative to the disk.
Известно также [3], что аэродинамические силы, действующие на тело, движущееся в воздушном потоке или помещенное в воздушный поток, определяются силами трения и давления. Рассмотрим последние.It is also known [3] that the aerodynamic forces acting on a body moving in an air stream or placed in an air stream are determined by the forces of friction and pressure. Consider the latter.
Так, силы давления зависят от формы тела, ориентации его относительно потока и параметров самого потока - температуры, плотности, давления и скорости (расхода). Помещенное в поток тело деформирует его. На фиг.1 показана картина обтекания аэродинамического профиля при дозвуковой скорости потока.So, the pressure forces depend on the shape of the body, its orientation relative to the flow and the parameters of the flow itself - temperature, density, pressure and speed (flow rate). A body placed in a stream deforms it. Figure 1 shows a picture of the flow around an aerodynamic profile at a subsonic flow rate.
Известно [3], что согласно уравнению энергии БернуллиIt is known [3] that according to the Bernoulli energy equation
где ρ - плотность;where ρ is the density;
V - скорость воздуха;V is the air velocity;
P - статическое давление;P is the static pressure;
сумма скоростного напора и статического давления в струйке есть величина постоянная.the sum of the pressure head and the static pressure in the stream is a constant value.
Так, например, с увеличением площади сечения струйки, скорость потока в ней снижается, а значит, уменьшается и скоростной напор q - динамическая составляющая энергии потока, но в этом случае растет ее статическая составляющая - P, и наоборот, если площадь сечения струйки уменьшается, то скорость потока в ней, а следовательно, скоростной напор q увеличиваются, но тогда снижается статическое давление - P.So, for example, with an increase in the cross-sectional area of the trickle, the flow velocity in it decreases, which means that the pressure head q also decreases - the dynamic component of the flow energy, but in this case its static component - P increases, and vice versa, if the cross-sectional area of the trickle decreases, then the flow rate in it, and therefore, the pressure head q increase, but then the static pressure decreases - P.
Если воздушный поток омывает несимметричный аэродинамический профиль, то подъемная сила будет направлена в сторону большего поджатия потока профилем, поскольку с этой стороны действует меньшее статическое давление и местная скорость здесь выше, чем со стороны, где скорость потока ниже из-за того, что поджатие потока меньше.If the air flow is washed by an asymmetric aerodynamic profile, then the lifting force will be directed towards a greater compression of the flow by the profile, since lower static pressure acts on this side and the local speed is higher here than on the side where the flow velocity is lower due to the fact that the flow compression smaller.
Так, если в потоке перемещать симметричное тело (в нашем случае вращать плоский диск), то обе его поверхности будут омываться потоком с одинаковой скоростью, а значит, динамические и соответственно статические составляющие полного давления этого потока будут одинаковыми, вращающийся диск будет находиться в равновесии, потому что действующие на его поверхности силы от статических составляющих давлений потоков, омывающих поверхности диска, будут равны.So, if you move a symmetrical body in a stream (in our case, rotate a flat disk), then both of its surfaces will be washed by the stream at the same speed, which means that the dynamic and, accordingly, static components of the total pressure of this stream will be the same, the rotating disk will be in equilibrium, because the forces acting on its surface from the static pressure components of the flows washing the disk surfaces will be equal.
При этом, как было сказано, полное давление потока Pполн будет складываться из статической составляющей Pместн и динамической - скоростного напора qместн=pV2 местн/2.Moreover, as was said, the total pressure of the flow P full will be the sum of the static component P local and dynamic - velocity head q local = pV 2 local / 2.
Заметим лишь, что с ростом скорости вращения величина динамической составляющей энергии потока - qместн будет расти, а статической - Pместн - уменьшаться, причем существенно, по отношению к атмосферному давлению Pатм неподвижного воздуха.We only note that with an increase in the rotation speed, the value of the dynamic component of the flow energy - q loc will increase, and the static - P loc - will decrease, and significantly, with respect to atmospheric pressure P atm of stationary air.
Теперь если нижнюю, например, поверхность вращающегося диска, на которую оказывает давление Pместн, герметично закрыть кинематически связанным с диском изолятором соизмеримой с ним площади, получим систему «диск-изолятор», на верхнюю незакрытую поверхность которого действует Pместн, а на нижнюю Pатм, которое больше Pместн на величину, примерно равную qместн. Действие разности этих давлений на площадь пары «диск-изолятор» и создаст подъемную силу.Now, if the lower, for example, the surface of the rotating disk, which is exerted by the pressure P locally , is hermetically sealed with an insulator of commensurate area kinematically connected to the disk, we obtain the “disk-insulator” system, on the upper unclosed surface of which P is local , and on the lower P atm, which is greater than P local by an amount approximately equal to q local . The effect of the difference of these pressures on the area of the disk-insulator pair will create lift.
Найдем соотношение для определения подъемной силы, возникающей в паре «вращающийся диск-изолятор».We find the ratio for determining the lifting force that occurs in a pair of "rotating disk-insulator".
Для удобства вычислений и использования традиционных соотношений аэродинамики переведем угловую скорость диска в линейную, воспользовавшись формулой Эйлера[5]:For the convenience of calculations and the use of traditional aerodynamic relations, we will translate the angular velocity of the disk into linear, using the Euler formula [5]:
где w - угловая скорость;where w is the angular velocity;
r - радиус диска;r is the radius of the disk;
Известно также соотношение [3], где угловая скорость может быть выражена в об/мин:The relation [3] is also known, where the angular velocity can be expressed in rpm:
w=πn/30, (4)w = πn / 30, (4)
где n - число оборотов диска в минуту.where n is the number of revolutions of the disk per minute.
С учетом предыдущих соотношений найдем значение линейной скорости вращающегося диска:Taking into account the previous relations, we find the linear velocity of the rotating disk:
V=πnr/30. (5)V = πnr / 30. (5)
Следует заметить, что линейная скорость диска будет неодинакова на различном удалении от центра вращения - нулевой в центре при нулевом радиусе и максимальной на боковой поверхности диска при максимальном радиусе, поэтому, пользуясь эпюрой изменения скорости в зависимости от радиуса (фиг.2), найдем среднее значение линейной скорости диска.It should be noted that the linear speed of the disk will be different at different distances from the center of rotation - zero in the center at zero radius and maximum on the side surface of the disk at maximum radius, therefore, using the diagram of the change in speed depending on the radius (figure 2), we find the average linear disk speed value.
А с учетом соотношения (4) получим зависимость:And taking into account relation (4) we get the dependence:
V=πnr/60. (7)V = πnr / 60. (7)
Находим соотношение для определения скоростного напора - qместн We find the ratio for determining the pressure head - q local
qместн=ρV2/2. (8)q mestn = ρV 2/2. (8)
Подставляем в эту формулу зависимость (7) и получаем:We substitute dependence (7) into this formula and get:
qместн=ρπ2n2r2/7200. (9)q = ρπ mestn 2 n 2 r 2/7200. (9)
Далее находим силу Yразр от действия разрежения Pместн на площадь S=πr2 неизолированной поверхности диска.Next, we find the force Y bit from the action of rarefaction P local on the area S = πr 2 of the uninsulated surface of the disk.
Yразр=qместнS илиY bit = q local S or
Yразр=ρπ2n2r2/7200·πr2. (10)Y = ρπ bit 2 n 2 r 2/7200 2 · πr. (10)
В результате преобразований получаем:As a result of the transformations we get:
Yразр=ρπ3n2r4/7200. (11)Y = ρπ bits n 3 2 r 4/7200. (eleven)
Объединим постоянные π и делитель в комплексный коэффициент Ск, который при расчетах следует брать равным:Combine the constants π and the divisor into a complex coefficient C k , which in the calculations should be taken equal to:
Ск=π2/7200=0,0043.C to = π 2/7200 = 0.0043.
Представим зависимость (11) в удобной форме:Imagine the dependence (11) in a convenient form:
Yразр=Скρn2r4. (12)Y bit = C to ρn 2 r 4 . (12)
Заметим лишь, что, если расчеты будут производиться для двух пар «диск-изолятор», добавляется множитель 2.We only note that if the calculations are performed for two pairs of “disk-isolator”, a factor of 2 is added.
Анализ вышеизложенного позволяет сделать несколько выводов в пользу предлагаемого способа:Analysis of the above allows us to draw several conclusions in favor of the proposed method:
- величина подъемной силы Y для пары «диск-изолятор» зависит от значения массовой плотности воздуха, скорости вращения диска в квадрате и от величины радиуса диска в четвертой степени, поэтому значительное увеличение подъемной силы может быть получено преимущественно за счет увеличения радиуса пары «диск-изолятор»;- the magnitude of the lifting force Y for a pair of "disk-insulator" depends on the mass density of air, the speed of rotation of the disk squared and the radius of the disk in the fourth degree, therefore, a significant increase in lifting force can be obtained mainly by increasing the radius of the pair "disk insulator";
- применение двух пар «диск-изолятор» для уравновешивания гироскопического и реактивного моментов позволяет увеличить подъемную силу сразу в два раза, естественно, за вычетом массы конструкции;- the use of two pairs of "disk-insulator" to balance the gyroscopic and reactive moments allows you to increase the lifting force at once twice, naturally, minus the mass of the structure;
Подсчитаем, с какой скоростью необходимо вращать диск радиусом 6 м и площадью соответственно 113 м2, что примерно соответствует площади крыла самолета Ту-134 (115 м2) [6] с взлетной массой 44 т, при значении массовой плотности воздуха 0,125 кГ с2/м4 у поверхности Земли.We calculate the speed with which it is necessary to rotate the disk with a radius of 6 m and an area of 113 m 2 , respectively, which approximately corresponds to the wing area of the Tu-134 aircraft (115 m 2 ) [6] with a take-off mass of 44 tons, with a mass density of air of 0.125 kg with 2 / m 4 at the surface of the Earth.
Для этого перепишем формулу (12) и подставим значения Y, Ск, ρ и r.To do this, we rewrite formula (12) and substitute the values of Y, C to , ρ and r.
n2=(Y/Ск ρ r4), илиn2= (Y / Cto ρ rfour), or
n=(44000/0,0043·0,125·1296)1/2.n = (44000 / 0.0043 · 0.125 · 1296) 1/2 .
n=252 об/мин, или w=26,3 с-1, или V=157,8 м/с.n = 252 rpm, or w = 26.3 s -1 , or V = 157.8 m / s.
Полученное в результате прикидочного расчета значение скорости вращения диска, которая оказалась невелика, для создания требуемой подъемной силы позволяет предположить следующее:The value of the disk rotation speed obtained as a result of an approximate calculation, which turned out to be small, to create the required lifting force suggests the following:
- заявляемый способ предполагает создание устройства компактного и соизмеримого с размерами современных истребителей с относительно небольшим размахом крыла [7], в нашем случае был взят линейный размер - радиус 6 м (диаметр - 12 м);- the claimed method involves the creation of a device compact and commensurate with the size of modern fighters with a relatively small wing span [7], in our case the linear size was taken - radius 6 m (diameter - 12 m);
- на устройстве, в котором может быть реализован предлагаемый способ, могут быть получены существенно большие значения подъемной силы, чем на традиционных ЛА, где поток рабочей аэродинамической среды, а значит, и его энергия разделяется в критической точке аэродинамического профиля на две части, и лишь их разность участвует в создании подъемной силы;- on a device in which the proposed method can be implemented, significantly higher lift values can be obtained than on traditional aircraft, where the flow of the working aerodynamic medium, and hence its energy, is divided into two parts at the critical point of the aerodynamic profile, and only their difference is involved in creating lift;
- заявляемый способ может быть технически реализован в устройстве с использованием широкой номенклатуры современных газотурбинных двигателей, в частности турбовинтовых, у которых турбина развивает большую мощность, чем требуется для вращения компрессора, и передает эту избыточную мощность через редуктор на воздушный винт, в нашем случае это вращающийся диск [3];- the inventive method can be technically implemented in a device using a wide range of modern gas turbine engines, in particular turboprops, in which the turbine develops more power than is required to rotate the compressor, and transfers this excess power through the gearbox to the propeller, in our case it’s rotating disk [3];
- такое устройство малошумно, поскольку во вращении участвует гладкий диск.- such a device is low noise, since a smooth disk is involved in the rotation.
Вот в чем, по мнению авторов, выражается технический результат предлагаемого технического решения в интересах получения подъемной силы, его существенное отличие от других и его преимущество.That's what, according to the authors, the technical result of the proposed technical solution is expressed in the interests of obtaining lift, its significant difference from others and its advantage.
Предлагаемый способ может быть реализован использованием, например, устройства, показанного на фиг.3, где изображены: вращающийся с некоторой угловой скоростью w плоский диск - 1, стакан-изолятор - 2 (далее стакан), приводной вал диска - 3, опоры - 4, сальники - 5, внутренняя стенка стакана - 6, боковая поверхность диска - 7, лабиринтные уплотнения - 8, поверхность диска, обращенная к днищу стакана - 9, днище стакана - 10, спокойный воздух с атмосферным давлением - 11, привод для вращения диска - 12, неизолированная поверхность диска - 13, разрежение - 14, внешняя поверхность днища стакана-изолятора - 15, Pместн - местное статическое давление, Pатм - атмосферное давление.The proposed method can be implemented using, for example, the device shown in Fig. 3, which shows: a flat disk rotating at a certain angular speed w - 1, a glass insulator - 2 (hereinafter glass), a drive shaft of a disk - 3, bearings - 4 , oil seals - 5, the inner wall of the glass - 6, the side surface of the disk - 7, the labyrinth seals - 8, the surface of the disk facing the bottom of the glass - 9, the bottom of the glass - 10, calm air with atmospheric pressure - 11, the drive for rotating the disk - 12, non-insulated surface of the disk - 13, vacuum - 14, external the bottom surface of the insulator cup is 15, P local is the local static pressure, P atm is atmospheric pressure.
Работа устройстваDevice operation
Если вращать диск - 1 посредством привода - 12 с некоторой скоростью w, то произойдет следующее.If you rotate the disk - 1 through the drive - 12 with a certain speed w, then the following will happen.
Неизолированная стаканом-изолятором поверхность вращающегося диска - 13 начнет двигаться в спокойном воздухе с атмосферным давлением Pатм - 11 и создавать пограничный слой. Через этот слой часть кинетической энергии вращающегося диска будет передаваться потоку воздуха, делая его возмущенным.The surface of the rotating disk - 13 not insulated by the insulator glass - will begin to move in calm air with atmospheric pressure P atm - 11 and create a boundary layer. Through this layer, part of the kinetic energy of the rotating disk will be transmitted to the air flow, making it perturbed.
На этой поверхности диска будет возникать разрежение - 14, соответствующее Pместн по отношению к неподвижному воздуху с атмосферным давлением Ратм - 11.On this surface of the disk there will be a rarefaction - 14, corresponding to P local with respect to still air with atmospheric pressure P atm - 11.
На поверхности диска, обращенной к днищу стакана-изолятора - 9, также возникнет разрежение - 14, но оно будет изолировано как от неподвижного воздуха 11, окружающего стакан-изолятор - 2, так и от возмущенного потока, омывающего неизолированную поверхность диска - 13.On the surface of the disk facing the bottom of the glass-insulator - 9, there will also be a rarefaction - 14, but it will be isolated from the still air 11 surrounding the glass-insulator - 2, and from the disturbed flow washing the non-insulated surface of the disk - 13.
На наружную поверхность днища стакана-изолятора - 15 будет действовать атмосферное давление спокойного воздуха Ратм.Atmospheric pressure of calm air R atm will act on the outer surface of the bottom of the glass insulator - 15.
В результате действия Рместн на площадь неизолированной поверхности - 13 диска - 1 с одной стороны и Ратм - на внешнюю поверхность стакана-изолятора - 15 - с другой, образуются противоположно направленные силы, равнодействующая которых - Y и есть подъемная сила, возникающая при вращении диска - 1.As a result of the action of P local on the non-insulated surface area - 13 disks - 1 on the one hand and P atm - on the outer surface of the insulator cup - 15 - on the other, oppositely directed forces are formed, the resultant of which is Y and is the lifting force that occurs during rotation disk - 1.
На фиг.1 показана картина обтекания профиля крыла при дозвуковой скорости потока.Figure 1 shows a picture of the flow around a wing profile at a subsonic flow rate.
На фиг.2 показана эпюра изменения линейных скоростей точек, лежащих на радиусе вращающегося диска.Figure 2 shows a plot of the linear velocity of the points lying on the radius of the rotating disk.
На фиг.3 изображено устройство, в котором может быть реализован вышеописанный способ.Figure 3 shows a device in which the above method can be implemented.
Источники информацииInformation sources
1. В.М. Коц, Д.Е. Липовский. В.Л. Вельский, И.П. Власов, В.Н. Зайцев, С.Н. Кан, В.П. Карножицкий. Конструкция летательных аппаратов. М.: Оборонгиз, 1963.1. V.M. Kots, D.E. Lipovsky. V.L. Velsky, I.P. Vlasov, V.N. Zaitsev, S.N. Kahn, V.P. Karozhitsky. The design of the aircraft. M .: Oborongiz, 1963.
2. Заявка на изобретение №2007103967/11, 10.11.2011 г., МПК B64G 1/40, М.С Никитюк. Способ создания подъемной силы летательного аппарата и летательный аппарат для его осуществления.2. Application for invention No. 2007103967/11, 11/10/2011, IPC B64G 1/40, M. S. Nikityuk. A method of creating a lifting force of an aircraft and an aircraft for its implementation.
3. Справочник авиационного техника. М.: Воениздат, 1964.3. Directory of aircraft. M .: Military Publishing House, 1964.
4. ГОСТ 23281-78 Аэродинамика летательных аппаратов. Термины, определения и буквенные обозначения.4. GOST 23281-78 Aerodynamics of aircraft. Terms, definitions and letter designations.
5. Справочник по физике. Б.М. Яворский, А.А. Детлаф. М.: Наука, 1964.5. Handbook of physics. B.M. Yavorsky, A.A. Detlaf. M .: Nauka, 1964.
6. Т.И. Лигум. Особенности аэродинамики самолета ТУ-134. Москва, типография РИО МГА, 1968.6. T.I. Ligum. Features of the aerodynamics of the TU-134. Moscow, printing house RIO MGA, 1968.
7. Н.И. Рябинкин. Современные боевые самолеты. Минск: Элайда, 1997.7. N.I. Ryabinink. Modern combat aircraft. Minsk: Elayda, 1997.
Claims (1)
Y=2CкρR4n2,
где Ск - комплексный безразмерный коэффициент, учитывающий совершенство пары «диск-изолятор», собственно форму вращающегося диска, а также переводные коэффициенты;
ρ - массовая плотность воздуха;
R - радиус вращающегося диска;
n - число оборотов диска в минуту. A method of creating lift for an aircraft, namely, that lift is created by rotating the disk, and characterized in that one of the surfaces of the rotating disk is isolated from the undisturbed air stream by a stationary insulator in the form of a cup coaxial with the disk, where the disk is placed, which ensures the difference between atmospheric pressure of undisturbed air acting on the insulator and static pressure of the stream washing the surface of the rotating disk not covered by the insulator, and the disk is rotated inside the insulator t excluding their mutual axial movement on the supports, the above media are separated by seals and balance the reactive and gyroscopic moments, using the second pair of "disk-insulator", which is installed on the same axis with the first, direct the surface of the disks insulated from the medium in the direction of the obtained lifting force and the disks rotate at the same speed in different directions, while the generated lifting force will be approximately determined by the ratio:
Y = 2C to ρR 4 n 2 ,
where C k is a complex dimensionless coefficient that takes into account the perfection of the disk-insulator pair, the actual shape of the rotating disk, and also the conversion factors;
ρ is the mass density of air;
R is the radius of the rotating disk;
n is the number of revolutions of the disk per minute.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013140612/11A RU2533011C1 (en) | 2013-09-03 | 2013-09-03 | Lift creation by isolated disc |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013140612/11A RU2533011C1 (en) | 2013-09-03 | 2013-09-03 | Lift creation by isolated disc |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2533011C1 true RU2533011C1 (en) | 2014-11-20 |
Family
ID=53382578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013140612/11A RU2533011C1 (en) | 2013-09-03 | 2013-09-03 | Lift creation by isolated disc |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2533011C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2944762A (en) * | 1955-12-12 | 1960-07-12 | Thompson Ramo Wooldridge Inc | Aircraft |
RU2128128C1 (en) * | 1996-08-02 | 1999-03-27 | Анатолий Алексеевич Денисов | Flying vehicle |
RU2341411C1 (en) * | 2007-05-02 | 2008-12-20 | Александр Николаевич Галкин | Device for inducing lift |
CN102556346A (en) * | 2012-02-18 | 2012-07-11 | 胡仲勤 | Disc booster |
-
2013
- 2013-09-03 RU RU2013140612/11A patent/RU2533011C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2944762A (en) * | 1955-12-12 | 1960-07-12 | Thompson Ramo Wooldridge Inc | Aircraft |
RU2128128C1 (en) * | 1996-08-02 | 1999-03-27 | Анатолий Алексеевич Денисов | Flying vehicle |
RU2341411C1 (en) * | 2007-05-02 | 2008-12-20 | Александр Николаевич Галкин | Device for inducing lift |
CN102556346A (en) * | 2012-02-18 | 2012-07-11 | 胡仲勤 | Disc booster |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6234422B1 (en) | Uniblade air rotor and flight and covercraft vehicles with its | |
Fradenburgh | The helicopter and the ground effect machine | |
CN102490898B (en) | Coaxial dual-rotor helicopter | |
US20200156750A1 (en) | Recuperative jet drive | |
CN106114835A (en) | A kind of compound un-manned aerial helicopter | |
RU2533011C1 (en) | Lift creation by isolated disc | |
CN102673775A (en) | Design method of reactive torque rudder structure | |
RU2618355C1 (en) | Device for lifting force generation | |
Lee et al. | Design and experiment of two-rotored uav cyclocopter | |
RU183800U1 (en) | ROPE WING BEZRUKOV | |
RU2537935C1 (en) | Method of lift creation by second-order surfaces | |
EP1273513A2 (en) | Propulsion system for supersonic aircraft | |
Czyż et al. | Analysis of the pre-rotation engine loads in the autogyro | |
US2696953A (en) | Fluid propelled airplane | |
CN107539480A (en) | A kind of New Ring-like Type rotor | |
US20130315733A1 (en) | Passive thrust enhancement using circulation control | |
CN104724287A (en) | Saucer-shaped aircraft | |
RU178120U1 (en) | Helicopter with tail rotor in the fuselage | |
RU2128128C1 (en) | Flying vehicle | |
RU2368538C1 (en) | Method for transformation of centrifugal force into force that creates directed haul | |
GB587516A (en) | Improvements in or relating to regulating means for gas turbine installations | |
RU156316U1 (en) | Convert | |
RU2609598C1 (en) | Vertical lift propeller | |
CN110712738A (en) | Civil light aircraft | |
RU2792994C1 (en) | Propeller with external annular frame and tension blades |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150904 |