"Горизонтальный вертолёт" - концепция скоростного вертолета "Винтолет" (статья из журнала "Двигатель")

_____________________________________________________________________________



В горизонтальном полете на воздушном винте, ось которого совпадает с направлением полета, кроме тяги (что привычно на винтовых самолетах) может быть получена подъемная сила за счет изменения углов лопастей в течении оборота.


При вращении лопасти в вертикальной плоскости, увеличивая углы установки при движении лопасти вниз, достигают наибольших углов в близи горизонтального положения лопасти, там, где силы на лопасти направлены вверх. Во время дальнейшего вращения вниз и на оставшейся части оборота уменьшают углы с тем, чтобы при движении лопасти вверх, где силы направлены вниз уменьшить углы на лопастях. Изменяя таким образом силы в течение оборота лопасти получим в сумме устойчивую силу направленную вверх и вперед. При этом на винтах противоположного вращения, момент возникающий на одном воздушном винте уравновесится моментом от другого.


Предлагаемый способ полета на воздушных
винтах позволит эффективно создавать подъемную силу и тягу, как при
низких, так и при высоких скоростях полета, в случае уменьшения окружных
скоростей на внешнем радиусе винта по отношению к скорости полета от
1,5 до 2, 3 раз. Потребная тяга будет достигаться при пониженной в несколько
раз скорости вращения по отношению к скорости вращения пропеллера самолета,
потому что силы на лопасти при движении вниз близки по величине к весу
аппарата.


По
мере замедления вращения, возрастает шаг винта и силы, создаваемые на
лопастях винта отклоняются к плоскости вращения, что приводит к возрастанию
подъемной силы и снижению тяги винта при снижении потребной для вращения
мощности.


Однако скорость вращения винта должна
быть достаточной для отклонения вперед сил на несущих лопастях, создания
тяги и преодоления сопротивления остальных лопастей, углы атаки которых
близки к нулю, а также для преодоления сопротивления самого летательного
аппарата. Использование осевого обтекания винтов позволит винтолету

летать значительно быстрее вертолета, а уменьшенные скорости обтекания

лопастей позволят даже немного обогнать по скорости винтовые самолеты.

Для еще более быстрого полета могут быть использованы высоконагруженные

винты со стреловидными лопастями винтовентиляторного типа).


Поскольку для создания максимальной
тяги на взлете используют большие окружные скорости вращения, а в полете
вращение должно быть замедленно, силовая установка и трансмиссия должны
изменять скорость вращения винта в несколько раз, для этого может быть
использован редуктор с изменяемым передаточным отношением, а короче
говоря - коробка передач. Если же удастся сконструировать винт изменяемого
диаметра, то снизить окружные скорости можно телескопически вдвигая
лопасти.

...

Для
перехода от вертикального взлёта к горизонтальному, винтолет может применять
как поворот винтов, так и изменение положения летательного аппарата
вместе с винтами. При повороте винтов вместе с корпусом аппарата, винты
могут располагаться в центре корпуса или на равных расстояниях от центра
масс на несущей балке соединяющей носовую и хвостовую части аппарата.
Для управления винтолетом используется автомат перекоса, а в полете
на скорости аппарат управляется преимущественно рулями на стабилизирующем
оперении.

_____________________________________________________________________________



Эдакий своеобразный синтез вертолёта не столько даже с самолётом, сколько с махолётом

С одной стороны, некоторое изящество и свежесть в идее присутствуют.

С другой - изящества всё как-то не хватает И в чисто аэродинамической схеме всё же маловато, а требование наличия редуктора совсем уж подгаживает

Да и винт, ИМХО, будет работать в условиях, оччень сильно отличных от "вертолётных", и не факт, что все решения можно влоб переносить.

Поэтому скорее идея на уровне не столько революции, сколько курьёза, но - небезынтересного.

Не с колёсного парохода, а с крыльчатого движителя.
http://en.wikipedia.org/wiki/Voith-Schneider