Способ формирования подъемной силы и устройство для его осуществления

Способ формирования подъемной силы и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технологии формирования подъемной силы и может быть использовано при построении различных устройств, для подъема и перемещения различных грузов в воздушной среде или других вязких текучих средах.

Известен способ формирования подъемной силы, который заключается в том, что две соосные выпуклые поверхности формируют с регулярно последовательными ребрами, ориентированными на них по спирали с противоположной ориентацией, при этом обе поверхности вращают в противоположных направлениях (см. пат. RU №2268199 от 06.01.2004 г.[1]).

Недостатком этого известного способа является низкая надежность в связи с наличием механических элементов.

Известен также способ формирования подъемной силы, который заключается в том, что на выпуклой или конической поверхности соосно ей располагают ступенчатую регулярную пьезокерамическую поверхность с возможностью возвратно-поступательного колебания, посредством приложенного переменного напряжения ортогонально общей их оси, при этом пьезокерамическую поверхность выполняют в виде единого конструктива либо последовательно расположенных фрагментов (см. пат. RU №2313475 от 16.12.2005 г.[2]). Этот способ выбран в качестве прототипа.

Недостатком известного прототипа является низкая эффективность воздействия возвратно-поступательного колебания ступенчатой регулярной пьезокерамической поверхности на частицы окружающей среды и, следовательно, низкий коэффициент полезного действия (к.п.д.).

Целью изобретения является повышение к.п.д. известного способа за счет увеличения эффективности воздействия на частицы окружающей среды для формирования подъемной силы.

Поставленная цель достигается тем, что в способе формирования подъемной силы применяют не возвратно-поступательные перемещения активных элементов, а маховые колебательные движения, что позволяет значительно увеличить эффективность воздействия на частицы окружающей среды.

Новизна изобретения состоит в том, что область пониженного давления, обеспечивающую создание подъемной силы, формируют с помощью маховых колебательных движений рабочих элементов, образующих ступенчатую регулярную активную поверхность.

Указанная задача решается также тем, что в устройстве для осуществления приведенного выше способа используется расположенная на выпуклой или конической поверхности аппарата, соосно ей, ступенчатая регулярная активная поверхность, формируемая пьезоэлектрическими ленточными актюаторами, способными совершать маховые колебательные движения, посредством приложенного управляющего электрического воздействия. На фиг.1, 2, 3 и 4 изображено устройство, которое реализует предложенный способ.

На фиг.1 изображена активная поверхность летательного аппарата, образованная корпусами 1 и рабочими элементами 2 ленточных актюаторов, способными совершать маховое колебательное движение. Пьезоэлектрические ленточные актюаторы соединены с источником управляющего воздействия 3.

На фиг.2 изображен пьезоэлектрический ленточный актюатор, состоящий из корпуса 1 и рабочего элемента 2. При приложении напряжения к актюатору от источника управляющего воздействия 3 рабочий элемент изгибается, совершая маховые колебательные движения. Периодическое движение 4 рабочего элемента 2 вызывает смещение частиц окружающей среды 5.

Работа устройства заключается в следующем (фиг.3, 4).

При подаче управляющего воздействия на активную поверхность происходит маховое колебательное движение 4 рабочих элементов 2, в результате таких колебаний над последней поверхностью формируется область пониженного давления окружающей среды 6, поскольку частицы среды в результате колебаний рабочих элементов пьезоэлектрических ленточных актюаторов будут смещаться 5 в радиальном направлении. Возникновение области пониженного давления обеспечивает формирование подъемной силы за счет разности давлений над поверхностью летательного аппарата и под ним [4].

Использование изобретения позволяет повысить к.п.д. известного способа за счет увеличения эффективности воздействия на частицы окружающей среды для формирования подъемной силы путем применения не возвратно-поступательных перемещений активных элементов, а маховых колебательных движений.

Положительный эффект от использования изобретения состоит в том, что расширяются возможности по формированию подъемной силы летательных аппаратов за счет повышения эффективности воздействия на частицы окружающей среды.

Источники информации

1. Патент RU 2268199 С2, кл. В64С 29/04, В64С 11/48, В64С 23/02, 2006 г.

2. Патент RU 2313475 С2, кл. В64С 39/06, B64C 23/00, 2007 г.

3. Патент RU 2243919 С2, кл. В64С 21/00, 2005 г.

4. Краснов Н.Ф. Аэродинамика. Ч. 1. Основы теории. Аэродинамика профиля и крыла: Учебник для студентов втузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1980. - 495 с.

1. Способ формирования подъемной силы, заключающийся в том, что на выпуклой или конической поверхности аппарата, соосно ей, располагают ступенчатую регулярную пьезокерамическую поверхность, отличающийся тем, что область пониженного давления, обеспечивающую создание подъемной силы, формируют с помощью управляемых посредством приложенного электрического воздействия маховых колебательных движений рабочих элементов, образующих ступенчатую регулярную активную поверхность.

2. Устройство для осуществления способа формирования подъемной силы, содержащее расположенную на выпуклой или конической поверхности аппарата, соосно ей, ступенчатую регулярную активную поверхность, формируемую пьезоэлектрическими ленточными актюаторами, способными посредством приложенного управляющего электрического воздействия совершать маховые колебательные движения, вызывающие смещение частиц окружающей среды, формирующие область пониженного давления, обеспечивающую создание подъемной силы.