Изобретение относится к области авиастроения. Изобретение может быть использовано в производстве нового летательного аппарата, а именно, вибролета.

Известен махолет, который летает за счет взмахов крыльями, подобно птицам. Недостатком махолета является то, что крылья не могут быть использованы на больших многоместных летательных аппаратах из-за необходимости изготовления их из легких сверхпрочных материалов, которые очень дороги и малодоступны. Кроме того, осуществление махов по сложной траектории технически нецесообразно, так как происходит износ большого количества деталей.

Наиболее близким к заявляемому виброкрылу является вибролет [Патент Российской Федерации, № 2147786, кл. HO2N2/02, B64D27/24, B63H1/32, заявка №98118762/28. Дата подачи заявки 08.10.1998. Авторы Лозовский Л.А. и др.] – прототип. Вибролету придает подъемную силу движение пластины вверх-вниз с помощью пьезоэлемента. Недостатком этого вибролета является невозможность создания с помощью пьезоэлемента поступательных движений с большой амплитудой, необходимой для больших грузов.

Цель изобретения – предложить виброкрыло, создающее при колебании в широких диапазонах частоты и амплитуды подъемную силу за счет возникновения разности давления между верхом и низом виброкрыла.

Поставленная цель достигается тем, что виброкрыло на верхней поверхности имеет выпуклости, а на нижней – углубления в форме части сферы. Между четырьмя выпуклостями и между четырьмя углублениями в виде круга имеются отверстия - проемы в виде четырехугольников. Отношение наибольшей высоты выпуклости к диаметру равно 0,1-0,5. Подъемную силу создают путем придания возвратно-поступательного движения виброкрылу вверх-вниз с частотой 5-100 Гц и амплитудой 5-200 см.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленное виброкрыло отличается тем, что оно на верхней поверхности имеет выпуклости, а на нижней – углубления в форме части сферы (фиг. 1). Между четырьмя выпуклостями и между четырьмя углублениями имеются отверстия - проемы в виде четырехугольников. Отношение наибольшей высоты выпуклости к диаметру равно 0,1-0,5. Подъемную силу создают путем придания виброкрылу поступательного движения вверх-вниз с частотой 5-100 Гц и амплитудой 5-200 см.

Таким образом, заявленное виброкрыло соответствует критерию «новизна».

Анализ известных технических решений (аналогов) позволяет сделать вывод об отсутствии в них совокупности признаков, совпадающих с совокупностью признаков заявляемого виброкрыла и способа создания подъемной силы и признать решение соответствующим критерию «существенные отличия».

Использование виброкрыла, которое на верхней поверхности имеет выпуклости, а в нижней части углубления в форме части сферы и между четырьмя выпуклостями и между четырьмя углублениями имеются четырехугольные отверстия при отношении наибольшей высоты выпуклости к его диаметру равно 0,1-0,5 дало неожиданный технический эффект. А именно, создается подъемная сила при возвратно-поступательном движении виброкрыла вверх-вниз с одинаковой скоростью при частоте 5-100 Гц и амплитуде 5-200 см.

Достигнутый технический эффект объясняется тем, что при поступательном движении виброкрыла вверх оно испытывает меньшее аэродинамическое сопротивление из-за округлой формы выпуклости. При движении виброкрыла вниз оно испытывает большее аэродинамическое сопротивление. В результате этого возникает разность аэродинамического сопротивления, которая приводит к появлению подъемной силы.

Виброкрыло целесообразно изготавливать из материала плотностью 0,8-3,0 г/см³ с пределом прочности на изгиб не менее 100 кг/см².

Во избежание уменьшения подъемной силы не рекомендуется использовать виброкрыло с отношением наибольшей выпуклости к его диаметру менее 0,1 и более 0,5.

Во избежание уменьшения подъемной силы не рекомендуется создавать возвратно-поступательные движения виброкрыла вверх-вниз с частотой менее 5 Гц и амплитудой менее 5 см.

Во избежание разрушения виброкрыла не следует создавать возвратно-поступательные движения вверх-вниз с частотой более 100 Гц и амплитудой более 200 см.

Пример 1. Берут виброкрыло из полипропилена с плотностью 0,8 г/см3, которое имеет выпуклости на верхней поверхности, а в нижней части углубления в форме части сферы (фиг. 1). Отношение наибольшей высоты к диаметру выпуклости равно 0,3. Между четырьмя выпуклостями и между четырьмя углублениями имеются четырехугольные отверстия - проемы. Для создания подъемной силы виброкрылу его возвратно-поступательно двигают вверх-вниз с частотой 50 Гц и амплитудой 8 см. Виброкрыло при этом создает подъемную силу.

Пример 2. Берут виброкрыло из алюминиевого сплава с плотностью 3,0 г/см3, которое имеет выпуклости на верхней поверхности, а в нижней части углубления в форме части сферы (фиг. 1). Отношение наибольшей высоты к диаметру выпуклости равно 0,1. Между четырьмя выпуклостями и между четырьмя углублениями имеются четырехугольные отверстия - проемы. Для создания подъемной силы виброкрылу его возвратно-поступательно двигают вверх-вниз с частотой 5 Гц и амплитудой 200 см. Виброкрыло при этом создает подъемную силу.

Пример 3. Берут виброкрыло из стеклопластика с плотностью 2,0 г/см3, которое имеет выпуклости на верхней поверхности, а в нижней части углубления в форме части сферы (фиг. 1). Отношение наибольшей высоты к диаметру выпуклости равно 0,5. Между четырьмя выпуклостями и между четырьмя углублениями имеются четырехугольные отверстия - проемы. Для создания подъемной силы виброкрылу его возвратно-поступательно двигают вверх-вниз с частотой 100 Гц и амплитудой 5 см. Виброкрыло при этом создает подъемную силу.

Виброкрыло может быть использовано в изготовлении вибролетов с высокими летно-техническими показателями. Ожидается, что вибролет будет эффективен в использовании как низколетящего транспортного средства для перевозки пассажиров и грузов.

Формула изобретения

• Виброкрыло, отличающееся тем, что на верхней поверхности имеет выпуклости, а на нижней – углубления и между выпуклостями и между углублениями имеет отверстия - проемы.
• По п.1 виброкрыло, отличающееся тем, что выпуклости и углубления имеют форму части сферы, а отверстия - конфигурацию четырехугольника между четырьмя прилегающими окружностями и отношение наибольшей высоты выпуклости к диаметру равно 0,1-0,5.
• По п.1,2, способ создания подъемной силы с помощью виброкрыла, отличающийся тем, что ему придают поступательные движения вверх-вниз с частотой 5-100 Гц и амплитудой 5-200 см.

Реферат изобретения

Изобретение относится к области авиастроения. Виброкрыло может быть использовано в производстве нового летательного аппарата, а именно, вибролета.

Виброкрыло на верхней поверхности имеет выпуклости, а на нижней – углубления в форме части сферы. Между четырьмя выпуклостями и четырьмя углублениями имеются отверстия в виде четырехугольника. Отношение наибольшей выпуклости к диаметру окружности равно 0,1-0,5.

С помощью виброкрыла создают подъемную силу путем приданию ему возвратно-поступательных движений вверх-вниз с частотой 5-100 Гц и амплитудой 5-200 см.

Такое виброкрыло может быть использовано в изготовлении вибролетов как эффективного низколетящего транспортного средства для перевозки пассажиров и грузов.