RU132775U1 - NORMAL SCHEME PLANE - Google Patents
NORMAL SCHEME PLANE Download PDFInfo
- Publication number
- RU132775U1 RU132775U1 RU2013126164/11U RU2013126164U RU132775U1 RU 132775 U1 RU132775 U1 RU 132775U1 RU 2013126164/11 U RU2013126164/11 U RU 2013126164/11U RU 2013126164 U RU2013126164 U RU 2013126164U RU 132775 U1 RU132775 U1 RU 132775U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- mechanization
- aircraft
- attack
- coefficient
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
Самолет нормальной схемы, содержащий фюзеляж, силовую установку, крыло с механизацией, хвостовое вертикальное и горизонтальное оперение (ГО) и шасси; точка приложения приращения подъемной силы крыла от выпущенной механизации Fнаходится в пределах 0...0,3 средней аэродинамической хорды bкрыла впереди центра масс (ЦМ) самолета, отличающийся тем, что относительную площадь ГО рассчитывают из условия обеспечения балансировки самолета при полностью выпущенной механизации крыла и угле атаки крыла, соответствующем максимально допустимому в данной конфигурации, с учетом коэффициента торможения воздушного потока kперед ГО, по формуле:где- коэффициент подъемной силы крыла при убранной механизации, соответствующий максимально допустимому углу атаки крыла при отрыве от ВПП или касании ВПП на посадке при выпущенной механизации;- коэффициент подъемной силы ГО, равный максимально допустимому значению для ГО как несущей поверхности с учетом запаса;- коэффициент дополнительной подъемной силы крыла при выпущенной механизации, соответствующий максимально допустимому углу атаки крыла αпри отрыве от ВПП или касании ВПП на посадке при выпущенной механизации;- относительное расстояние от ЦМ до точки приложения дополнительной подъемной силы крыла при выпущенной механизации;- относительные расстояния от ЦМ до точки приложения подъемной силы крыла при убранной механизации и ГО соответственно;k- коэффициент торможения потока (уменьшения скоростного напора) перед ГО;- относительная площадь горизонтального оперения;S- площадь крыла;S- площадь горизонтального оперения;а необходимую величину удлинения ГО определяют по величине пA normal circuit aircraft containing a fuselage, a power plant, a wing with mechanization, tail vertical and horizontal tail (GO) and landing gear; the point of application of the increment of the wing lift from the released mechanization F is within the range of 0 ... 0.3 of the average aerodynamic chord of the wing in front of the center of mass (CM) of the aircraft, characterized in that the relative area of GO is calculated from the condition of balancing the aircraft with the wing mechanization fully released and angle of attack of the wing, which corresponds to the maximum allowable in this configuration, taking into account the coefficient of braking of the air flow k before GO, according to the formula: where is the coefficient of lift of the wing with the gear removed and corresponding to the maximum allowable angle of attack of the wing when it is separated from the runway or when the runway touches the landing when mechanization is issued; - the lifting force coefficient of the aircraft equal to the maximum allowable value for the aircraft as a bearing surface, taking into account the margin; - the coefficient of additional lifting force of the wing with the machinery released, corresponding to the maximum allowable angle of attack of the wing α at separation from the runway or touching the runway at landing with the mechanization released; - the relative distance from the CM to the point of application of the additional lifting wing forces when mechanization is launched; - relative distances from the CM to the point of application of the wing lifting force when the mechanization and GO are removed, respectively; k is the drag coefficient of the flow (reducing the pressure head) in front of the GO; - the relative area of the horizontal tail; S is the wing area; S- the area of horizontal plumage; and the required amount of elongation GO is determined by the value of n
Description
Полезная модель относится к авиационной технике, в частности к летательным аппаратам тяжелее воздуха. Преимущественная область применения предлагаемой полезной модели - пассажирские или военно-транспортные самолеты.The utility model relates to aircraft, in particular to aircraft heavier than air. The primary field of application of the proposed utility model is passenger or military transport aircraft.
Уровень техникиState of the art
Известен патент US 2011/0180672 A1, 2011 г, «Самолет с компоновкой, защищенной от сваливания, и нормальными характеристиками устойчивости». Самолет общего назначения имеет крыло прямой стреловидности с острой передней кромкой, и стабилизатор с закругленной передней кромкой. Обе несущих поверхности создают положительную подъемную силу. При превышении самолетом назначенного предельного угла атаки на крыле благодаря острой кромке происходит срыв потока и уменьшение подъемной силы, а подъемная сила стабилизатора не меняется, за счет этого появляется пикирующий момент, который уменьшает угол атаки самолета. Целью изобретения является защита самолета от сваливания. Однако острая передняя кромка ухудшает характеристики профиля и крыла и приводит к снижению аэродинамического качества на крейсерском режиме и не улучшает взлетно-посадочные характеристики самолета.Known patent US 2011/0180672 A1, 2011, "Aircraft with a layout that is protected from stall, and normal stability characteristics." A general-purpose aircraft has a direct sweep wing with a sharp leading edge, and a stabilizer with a rounded leading edge. Both bearing surfaces create positive lift. If the aircraft exceeds the designated maximum angle of attack on the wing due to the sharp edge, the flow stalls and the lift decreases, and the stabilizer lift does not change, due to this a dive moment appears, which reduces the angle of attack of the aircraft. The aim of the invention is to protect the aircraft from stalling. However, the sharp leading edge degrades the profile and wing characteristics and leads to a decrease in aerodynamic quality during cruising and does not improve the take-off and landing characteristics of the aircraft.
Известен патент SU 1828630 A3 "Самолет нормальной схемы", содержащий фюзеляж, силовую установку, крыло с механизацией и хвостовое оперение, отличающийся тем, что с целью увеличения подъемной силы на режимах взлета и посадки при выпущенной механизации крыла с сохранением статической устойчивости центр масс расположен на расстоянии 0…30% САХ от координаты точки приложения приращения подъемной силы при выпущенной механизации, где САХ - средняя аэродинамическая хорда крыла.The patent SU 1828630 A3 "Aircraft of a normal circuit" is known, containing a fuselage, a power plant, a wing with mechanization and a tail unit, characterized in that in order to increase the lifting force during takeoff and landing with the released mechanization of the wing while maintaining static stability, the center of mass is located on a distance of 0 ... 30% of the MAR from the coordinate of the point of application of the increment of the lifting force with the mechanization released, where the MAR is the average aerodynamic chord of the wing.
При этом, как следует из описания, самолет должен быть статически устойчив, что снижает максимально достигаемое аэродинамическое качество в крейсерской конфигурации, поскольку известно, что балансировочные потери качества тем больше, чем больше статическая устойчивость и, соответственно, более переднее положение центра масс (ЦМ) самолета, а неустойчивость позволяет его повысить (фиг.1.).At the same time, as follows from the description, the aircraft must be statically stable, which reduces the maximum achievable aerodynamic quality in the cruising configuration, since it is known that balancing quality losses are greater, the greater the static stability and, accordingly, the more forward position of the center of mass (CM) aircraft, and instability allows you to increase it (figure 1.).
Известна заявка на изобретение 95120691/11 "Самолет", содержащий фюзеляж, силовую установку, крыло с механизацией, хвостовое вертикальное и горизонтальное оперение и шасси, отличающийся тем, что точка приложения F3 приращения подъемной силы крыла от выпущенной механизации находится в пределах 0…0,3 средней аэродинамической хорды bA крыла впереди центра масс самолета, а горизонтальное оперение (ГО) выполнено с удлинением, обеспечивающим значения его максимального коэффициента подъемной силы Cymax и производной коэффициента подъемной силы по углу атаки в пределах ±20% от значений соответствующих коэффициентов для крыла, при этом площадь ГО S2, необходимо для обеспечения заданной величины производной продольного момента по углу атаки определяется по следующей формуле:Known application for invention 95120691/11 "Aircraft" containing a fuselage, a power plant, a wing with mechanization, tail vertical and horizontal tail and landing gear, characterized in that the point of application F 3 increments of the lifting force of the wing from the issued mechanization is in the
, ,
где: S1, S2 - площадь крыла и горизонтального оперения соответственно;where: S 1 , S 2 - the area of the wing and horizontal tail, respectively;
, - производные коэффициентов подъемной силы по углу атаки для крыла и горизонтального оперения соответственно; , - derivatives of the lifting force coefficients with respect to the angle of attack for the wing and horizontal tail, respectively;
, - относительные величины плеч крыла и горизонтального оперения соответственно. , - the relative values of the wing shoulders and horizontal tail, respectively.
В данной заявке расчет площади ГО выполняется только исходя из обеспечения заданной величины производной продольного момента по углу атаки , то есть заданной степени статической устойчивости самолета, что не обеспечивает оптимальности ни по величине аэродинамического качества в крейсерском полете, ни по величине Cymax на режимах взлета и посадки.In this application, the calculation of the GO area is carried out only on the basis of ensuring a given value of the derivative of the longitudinal moment with respect to the angle of attack , that is, a given degree of static stability of the aircraft, which does not provide optimality either in terms of aerodynamic quality in cruise flight or in C ymax in take-off and landing modes.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении аэродинамического качества самолета на крейсерских режимах полета, что позволит снизить расход топлива, например, дальнемагистрального самолета, и увеличении коэффициента подъемной силы самолета на режимах взлета и посадки, что позволит уменьшить скорости и дистанции взлета и посадки. Для этого выбор величин относительной площади и удлинения λ2 ГО производится исходя из двух условий: обеспечения заданной степени продольной статической устойчивости при заданном положении ЦМ и обеспечения максимальной величины подъемной силы самолета при выпущенной механизации при данной площади ГО.The technical result, which the utility model aims to achieve, is to increase the aerodynamic quality of the aircraft at cruising flight modes, which will reduce fuel consumption, for example, of a long-haul aircraft, and increase the lift coefficient of the aircraft at take-off and landing modes, which will reduce speeds and distances takeoff and landing. For this, the choice of relative area values and lengthening λ 2 GO is based on two conditions: to ensure a given degree of longitudinal static stability at a given position of the CM and to ensure the maximum lifting force of the aircraft with mechanization issued at a given area of GO.
Для достижения названного технического результата в предлагаемой полезной модели у самолета «нормальной» схемы, содержащего фюзеляж, силовую установку, крыло с механизацией, хвостовое вертикальное и горизонтальное оперение (ГО) и шасси, точка F3 - приложение приращения подъемной силы крыла от выпущенной механизации - находится в пределах 0…0,3 средней аэродинамической хорды bA крыла впереди центра масс (ЦМ) самолета, относительную площадь ГО рассчитывают из условия обеспечения балансировки самолета при полностью выпущенной механизации крыла и угле атаки крыла, соответствующем максимально допустимому в данной конфигурации, с учетом уменьшения скоростного напора kq перед ГО, по формуле:To achieve the named technical result in the proposed utility model, the aircraft has a “normal” scheme containing the fuselage, powerplant, wing with mechanization, tail vertical and horizontal tail (GO) and landing gear, point F 3 - application of the increment of the lift force of the wing from the issued mechanization - is in the
где: коэффициент подъемной силы крыла при убранной механизации, соответствующий максимально допустимому углу атаки крыла при отрыве от ВПП или касании ВПП на посадке при выпущенной механизации;Where: the lift coefficient of the wing with retracted mechanization, corresponding to the maximum allowable angle of attack of the wing when it is separated from the runway or touched the runway at landing with the mechanization released;
- коэффициент подъемной силы ГО, равный максимально допустимому значению для ГО как несущей поверхности с учетом запаса; - GO lifting force coefficient equal to the maximum allowable value for GO as a bearing surface, taking stock into account;
- коэффициент дополнительной подъемной силы крыла при выпущенной механизации, соответствующий максимально допустимому углу атаки крыла αm1 при отрыве от ВПП или касании ВПП на посадке при выпущенной механизации; - the coefficient of additional wing lift when mechanization is released, corresponding to the maximum allowable angle of attack of the wing α m1 when leaving the runway or when the runway touches landing when mechanization is released;
- относительное расстояние от ЦМ до точки приложения дополнительной подъемной силы крыла при выпущенной механизации; - the relative distance from the CM to the point of application of additional lifting force of the wing with the issued mechanization;
, - относительные расстояния от ЦМ до точки приложения подъемной силы крыла при убранной механизации и ГО соответственно; , - the relative distances from the CM to the point of application of the lifting force of the wing with retracted mechanization and civil defense, respectively;
kq - коэффициент торможения потока (уменьшения скоростного напора) перед ГО;k q is the drag coefficient of the flow (reduction of the pressure head) before GO;
- относительная площадь горизонтального оперения; - the relative area of the horizontal tail;
S1 - площадь крыла;S 1 - wing area;
S2 - площадь горизонтального оперения;S 2 - the area of horizontal plumage;
а необходимую величину удлинения ГО λ2 определяют по величине производной коэффициента подъемной силы ГО по углу атаки ГО , которую рассчитывают из условия обеспечения требуемой величины производной продольного момента по углу атаки при заданном положении ЦМ и с учетом коэффициента торможения потока по формуле:and the necessary amount of GO elongation λ 2 is determined by the derivative of the GO lifting force coefficient with respect to the angle of attack of GO , which is calculated from the condition of ensuring the required value of the derivative of the longitudinal moment with respect to the angle of attack at a given position of the CM and taking into account the drag coefficient of the flow according to the formula:
где: , - производные коэффициентов подъемной силы по углу атаки крыла и горизонтального оперения соответственно;Where: , - derivatives of the lifting force coefficients with respect to the angle of attack of the wing and horizontal tail, respectively;
εα - производная скоса потока перед горизонтальным оперением по углу атаки самолета;ε α is the derivative of the bevel of the stream before the horizontal tail in the angle of attack of the aircraft;
- необходимая величина производной продольного момента по углу атаки при заданном положении ЦМ самолета; - the required value of the derivative of the longitudinal moment with respect to the angle of attack at a given position of the airplane’s CM;
, - относительные расстояния от ЦМ до аэродинамического фокуса крыла и горизонтального оперения соответственно. , - relative distances from the CM to the aerodynamic focus of the wing and the horizontal tail, respectively.
При этом допускается статическая неустойчивость самолета. Затем по зависимости выбирают необходимое удлинение ГО λ2.In this case, static instability of the aircraft is allowed. Then according to select the required elongation of GO λ 2 .
Таким образом, параметры горизонтального оперения самолета - площадь и удлинение - выбирают из условий:Thus, the parameters of the horizontal tail of the aircraft — area and elongation — are selected from the conditions:
- обеспечения заданной степени продольной статической устойчивости при заданном положении ЦМ;- providing a given degree of longitudinal static stability at a given position of the CM;
- обеспечения максимальной величины подъемной силы самолета при выпущенной механизации при данной площади ГО.- ensuring the maximum value of the lifting force of the aircraft with the mechanization issued at a given area of civil defense.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами.The proposed utility model is illustrated by drawings.
- на фиг.1 показана зависимость аэродинамического качества самолета от коэффициента подъемной силы и положения ЦМ (запаса статической устойчивости);- figure 1 shows the dependence of the aerodynamic quality of the aircraft on the lift coefficient and the position of the CM (margin of static stability);
- на фиг.2 схематично изображен общий вид предложенного самолета, на котором указаны основные функциональные элементы, точки, схема сил, действующих на него, где:- figure 2 schematically shows a General view of the proposed aircraft, which indicates the main functional elements, points, a diagram of the forces acting on it, where:
1 - фюзеляж самолета;1 - aircraft fuselage;
2 - силовая установка;2 - power plant;
3 - крыло;3 - wing;
4 - механизация (закрылок или щиток-закрылок);4 - mechanization (flap or flap flap);
5 - вертикальное оперение;5 - vertical plumage;
6 - горизонтальное оперение.6 - horizontal plumage.
G - вес самолета;G is the weight of the aircraft;
Ц.М. - центр масс самолета;C.M. - the center of mass of the aircraft;
D1 - центр давления крыла при убранной механизации;D 1 - center of pressure of the wing with retracted mechanization;
D2 - центр давления ГО;D 2 - center of pressure of GO;
На этой фигуре представлена схема плеч (расстояний от точек приложения сил до ЦМ) и сил, действующих на самолет на крейсерском режиме.This figure shows a diagram of the shoulders (distances from the points of application of forces to the CM) and the forces acting on the aircraft in cruising mode.
Y1, Y2 - подъемные силы крыла и ГО;Y 1 , Y 2 - the lifting forces of the wing and GO;
ld1, ld2 - расстояние от ЦМ до точки приложения подъемной силы крыла при убранной механизации и ГО.l d1 , l d2 is the distance from the CM to the point of application of the lifting force of the wing with retracted mechanization and civil defense.
- на фиг.3 представлена схема плеч и сил для расчета величины коэффициента , где:- figure 3 presents a diagram of the shoulders and forces for calculating the value of the coefficient where:
F1 - аэродинамический "фокус" крыла по углу атаки крыла;F 1 - aerodynamic "focus" of the wing by the angle of attack of the wing;
F2 - аэродинамический "фокус" ГО по углу атаки ГО;F 2 - aerodynamic "focus" GO on the angle of attack GO;
ΔY1, ΔY2 - приращение подъемной силы крыла и ГО по углу атаки;ΔY 1 , ΔY 2 - increment of the lifting force of the wing and GO along the angle of attack;
lf1 - расстояние от ЦМ до аэродинамического фокуса крыла;l f1 is the distance from the CM to the aerodynamic focus of the wing;
lf2 - расстояние от ЦМ до аэродинамического фокуса ГО;l f2 is the distance from the CM to the aerodynamic focus of the GO;
- на фиг.4 представлена схема плеч и сил, действующих на самолет при выпущенной механизации крыла на режиме взлета или посадки, где:- figure 4 presents a diagram of the shoulders and forces acting on the aircraft with the mechanization of the wing released on take-off or landing, where:
G - вес самолета;G is the weight of the aircraft;
Ц.М. - центр масс самолета;C.M. - the center of mass of the aircraft;
D1 - центр давления крыла при убранной механизации;D 1 - center of pressure of the wing with retracted mechanization;
D2 - центр давления ГО;D 2 - center of pressure of GO;
Y1 - подъемная сила крыла;Y 1 - the lifting force of the wing;
Y2 - подъемная сила ГО;Y 2 - lifting force GO;
Y3 - приращение подъемной силы крыла при выпущенной механизации;Y 3 - increment of the lifting force of the wing with the released mechanization;
ld1 - расстояние от ЦМ до точки приложения подъемной силы крыла при убранной механизации;l d1 - distance from the CM to the point of application of the lifting force of the wing with retracted mechanization;
ld2 - расстояние от ЦМ до точки приложения подъемной силы горизонтального оперения;l d2 is the distance from the CM to the point of application of the lifting force of the horizontal tail;
lf3 - расстояние от ЦМ до точки приложения приращения подъемной силы крыла при выпущенной механизации.l f3 is the distance from the CM to the point of application of the increment of the lifting force of the wing when mechanization is released.
- на фиг.5 представлен график экспериментальной зависимости коэффициента несущей поверхности от отношения , где λ - удлинение, а χ - стреловидность; по которому вычисляется удлинение ГО по величине коэффициента- figure 5 presents a graph of the experimental dependence of the coefficient bearing surface from relationship where λ is the elongation and χ is the sweep; by which the elongation of GO is calculated by the value of the coefficient
- на фиг.6 представлена схема относительных плеч сил самолета для примера расчета параметров ГО по предлагаемому алгоритму.- figure 6 presents a diagram of the relative shoulders of the aircraft forces for an example of calculating the parameters of GO according to the proposed algorithm.
Ц.М. - центр масс самолета;C.M. - the center of mass of the aircraft;
F1 - аэродинамический "фокус" крыла по углу атаки крыла;F 1 - aerodynamic "focus" of the wing by the angle of attack of the wing;
F2 - аэродинамический "фокус" ГО по углу атаки ГО;F 2 - aerodynamic "focus" GO on the angle of attack GO;
F3 - аэродинамический "фокус" крыла по отклонению механизации (точка приложения приращения подъемной силы от выпуска механизации).F 3 - aerodynamic "focus" of the wing on the deviation of mechanization (the point of application of the increment of the lifting force from the release of mechanization).
D1 - центр давления крыла при убранной механизации;D 1 - center of pressure of the wing with retracted mechanization;
D2 - центр давления ГО.D 2 - the center of pressure of GO.
Осуществление полезной модели.Implementation of a utility model.
Самолет содержит фюзеляж 1, силовую установку 2, крыло 3, элемент механизации 4, хвостовое вертикальное 5 и горизонтальное 6 оперение (ГО) и шасси 7, (см. фиг.2). Элемент механизации соединен конструктивно с крылом и находится в убранном положении, когда самолет находится на любом режиме полета, кроме взлета и посадки. Компоновку его осуществляют таким образом, чтобы точка F3 приложения приращения подъемной силы крыла от выпущенной механизации 4, находилась в пределах 0…0,3 средней аэродинамической хорды bA крыла впереди центра масс (ЦМ) самолета. Это достигается соответствующим распределением весов самолетного оборудования, топлива и полезного груза. Однако площадь и удлинение горизонтального оперения 6 самолета выбираются таким образом, чтобы обеспечить заданную степень продольной статической устойчивости при заданном положении ЦМ и максимальную величину подъемной силы самолета при выпущенной механизации для данной площади ГО.The aircraft contains a
Благодаря тому, что диапазон положений ЦМ расположен на 45…70% bA, ГО создает положительную подъемную силу и на крейсерских режимах, что приводит к росту аэродинамического качества K. Пример влияния положения ЦМ на величину K показан на фиг.1.Due to the fact that the range of positions of the CM is located at 45 ... 70% b A , GO creates a positive lift in cruising modes, which leads to an increase in the aerodynamic quality of K. An example of the influence of the position of the CM on the value of K is shown in FIG.
Уравнения для выбора параметров ГО имеют следующий вид:The equations for choosing the parameters of GO have the following form:
- обеспечение заданной степени продольной статической устойчивости (фиг.3):- providing a given degree of longitudinal static stability (figure 3):
; ;
- уравнение балансировки на режиме взлета или посадки (фиг.4):- balancing equation for take-off or landing (figure 4):
; ;
где:Where:
- коэффициент подъемной силы крыла при убранной механизации, соответствующий максимально допустимому углу атаки крыла αm1 при отрыве от ВПП или касании ВПП на посадке при выпущенной механизации; - wing lift coefficient with retracted mechanization, corresponding to the maximum allowable angle of attack of the wing α m1 when leaving the runway or touching the runway during landing with the mechanization released;
- коэффициент подъемной силы ГО, равный максимально допустимому значению для ГО, как несущей поверхности, с учетом запаса; - GO lifting force coefficient equal to the maximum permissible value for GO as a bearing surface, taking into account the margin;
- коэффициент дополнительной подъемной силы крыла при выпущенной механизации, соответствующий максимально допустимому углу атаки крыла αm1 при отрыве от ВПП или касании ВПП на посадке при выпущенной механизации; - the coefficient of additional wing lift when mechanization is released, corresponding to the maximum allowable angle of attack of the wing α m1 when leaving the runway or when the runway touches landing when mechanization is released;
, - относительные расстояния от ЦМ до аэродинамического фокуса крыла и горизонтального оперения соответственно; , - relative distances from the CM to the aerodynamic focus of the wing and the horizontal tail, respectively;
, - относительные расстояния от ЦМ до точки приложения , - relative distances from the CM to the point of application
подъемной силы крыла при убранной механизации и ГО соответственно;wing lift with retracted mechanization and GO, respectively;
, - производные коэффициентов подъемной силы по углу атаки крыла , - derivatives of the lift coefficients with respect to the angle of attack of the wing
и горизонтального оперения соответственно;and horizontal plumage, respectively;
εα - производная скоса потока перед горизонтальным оперением по углу атаки самолета;ε α is the derivative of the bevel of the stream before the horizontal tail in the angle of attack of the aircraft;
- требуемая величина производной продольного момента по углу атаки при заданном положении ЦМ самолета. - the required value of the derivative of the longitudinal moment with respect to the angle of attack at a given position of the airplane’s CM.
kq - коэффициент торможения потока (уменьшения скоростного напора) перед ГО;k q is the drag coefficient of the flow (reduction of the pressure head) before GO;
- относительная площадь горизонтального оперения. - the relative area of the horizontal plumage.
Из уравнения балансировки получаем формулу (1) для расчета относительной площади ГО на режиме взлета или посадки. В этом случае cy2m берется равным максимально допустимому значению для ГО, как несущей поверхности, с учетом запаса.From the balancing equation, we obtain formula (1) for calculating the relative area of civil defense during take-off or landing. In this case, c y2m is taken equal to the maximum allowable value for GO as a bearing surface, taking into account the margin.
Из уравнения обеспечения заданной степени продольной статической устойчивости получаем формулу (2) для расчета необходимой величины ГО. По величине , с помощью известной зависимости (фиг.5.) находим величину удлинения ГО λ2.From the equation for providing a given degree of longitudinal static stability, we obtain formula (2) for calculating the required value GO. In size using a known dependency (Fig.5.) we find the magnitude of the elongation of GO λ 2 .
При большой отрицательной величине (большой степени статической устойчивости) потребная величина может получиться слишком большой: либо потребуется очень большое удлинение ГО, что приведет к его большому весу и сложности изготовления, либо вообще окажется практически нереализуемой. В этом случае необходимо увеличить значение для уменьшения . Для упрощения выбора можно по формуле (2) построить график зависимости , на котором выбирается точка с наиболее приемлемым в данном случае сочетанием значений и .With a large negative value (high degree of static stability) required value it may turn out to be too large: either a very large elongation of the GO is required, which will lead to its great weight and complexity of manufacture, or it will turn out to be practically unrealizable. In this case, increase the value for decreasing . To simplify the selection, it is possible to construct a dependency graph using formula (2) where the point with the most appropriate combination of values in this case is selected and .
На всех режимах полета, в том числе при взлете и посадке, силовая установка 2 создает необходимую тягу для создания крылом 3 подъемной силы Y1, горизонтальное оперение создает подъемную силу Y2, сумма моментов этих сил относительно ЦМ равна нулю. Для увеличения коэффициента подъемной силы крыла 3 выпускается элемент механизации 4. Вследствие этого на крыле 3 в точке F3 возникает приращение подъемной силы крыла Y3. Для компенсации момента от силы Y3 подъемную силу горизонтального оперения необходимо увеличить на ΔY2, например, посредством отклонения руля высоты. Сила Y2 всегда направлена вертикально вверх, следовательно, общий коэффициент подъемной силы самолета увеличивается (см. фиг.3), что приводит также к росту аэродинамического качества K.In all flight modes, including during take-off and landing, the
Для того, чтобы увеличение подъемной силы на взлете или посадке было максимально возможным при данной площади ГО, надо площадь ГО рассчитать по формуле (1) со значением cy2m, равным максимально допустимому значению для ГО как аэродинамической поверхности с учетом запаса. Необходимую величину коэффициента , рассчитывают по формуле (2), и затем по зависимости (фиг.5) определяют необходимое удлинение ГО λ2. При этом допускается статическая неустойчивость самолета.In order for the increase in lift on takeoff or landing to be as possible as possible for a given GO area, the GO area must be calculated using formula (1) with a value of c y2m equal to the maximum allowable value for GO as an aerodynamic surface, taking into account the margin. The required value of the coefficient calculated by the formula (2), and then according to (figure 5) determine the required elongation of GO λ 2 . In this case, static instability of the aircraft is allowed.
Пример расчетаCalculation Example
Рассчитаем необходимые параметры ГО для упрощенного случая, пренебрегая влиянием фюзеляжа. Примем для крыла и ГО следующие исходные аэродинамические данные:We calculate the necessary GO parameters for the simplified case, neglecting the influence of the fuselage. We accept for the wing and GO the following initial aerodynamic data:
Для плеч примем следующие значения (фиг.6):For shoulders, we take the following values (Fig.6):
Рассчитаем параметры , и ГО так, чтобы обеспечить максимальное значение коэффициента подъемной силы Cymax самолета на режимах взлета или посадки:Calculate the parameters , and GO so that to ensure the maximum value of the coefficient of lift C ymax of the aircraft during takeoff or landing:
; ;
. .
Полученная величина оказалась слишком большой для практической реализации, поэтому примем, что самолет будет статически неустойчив, примем новую величину . Рассчитаем новое значение :The resulting value turned out to be too large for practical implementation, therefore, we assume that the plane will be statically unstable, we take a new value . Calculate the new value :
, ,
что является приемлемым результатом: , то есть ГО будет иметь такое же удлинение, как и крыло (при такой же стреловидности).which is an acceptable result: , that is, the GO will have the same elongation as the wing (with the same sweep).
Таким образом, заявленная полезная модель при тех же параметрах крыла (площади, типе взлетно-посадочной механизации) и указанным образом выбранных параметрах ГО позволит получить увеличение аэродинамического качества самолета на крейсерских режимах полета и максимально возможную при данной площади ГО величину коэффициента подъемной силы самолета на режимах взлета и посадки.Thus, the claimed utility model with the same wing parameters (area, type of take-off and landing mechanization) and the GO parameters selected in this way will allow to obtain an increase in the aerodynamic quality of the aircraft at cruising flight modes and the maximum possible lift coefficient of the aircraft for the given GO area at the modes takeoff and landing.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013126164/11U RU132775U1 (en) | 2013-06-07 | 2013-06-07 | NORMAL SCHEME PLANE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013126164/11U RU132775U1 (en) | 2013-06-07 | 2013-06-07 | NORMAL SCHEME PLANE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU132775U1 true RU132775U1 (en) | 2013-09-27 |
Family
ID=49254304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013126164/11U RU132775U1 (en) | 2013-06-07 | 2013-06-07 | NORMAL SCHEME PLANE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU132775U1 (en) |
-
2013
- 2013-06-07 RU RU2013126164/11U patent/RU132775U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8186617B2 (en) | Aircraft having a lambda-box wing configuration | |
CN109353500A (en) | A kind of aircraft of dwelling installing hydrofoil additional more | |
GB977506A (en) | Aircraft | |
CN209382267U (en) | A kind of combined type vertically taking off and landing flyer | |
CN204399465U (en) | A kind of anury all-wing aircraft many controlsurfaces unmanned plane | |
CN108639339A (en) | A kind of UAV aerodynamic layout | |
CN105270620A (en) | Integrated general-purpose vertical take-off and landing aircraft based on lifting and floating force | |
US20180334253A1 (en) | Aircraft comprising a wing formed by a plurality of distributed airfoils | |
CN103640696A (en) | Vertical touchdown type unmanned aerial vehicle and control method thereof | |
CN106828933B (en) | A kind of high altitude long time tandem rotor aircraft aerodynamic arrangement using upper inverted diherdral difference | |
CN104964610B (en) | A kind of unmanned target drone of waverider-derived | |
RU132775U1 (en) | NORMAL SCHEME PLANE | |
CN103171758A (en) | Lift-rising method of flying wing type airplane | |
CN206679269U (en) | A kind of double hair unmanned planes | |
CN205738056U (en) | A kind of aerodynamic arrangement of the big aircraft of strategy | |
RU196109U1 (en) | Supersonic Civil Aircraft | |
RU2604951C1 (en) | Short takeoff and landing aircraft | |
CN209126965U (en) | A kind of seaplane | |
US1112126A (en) | Aeroplane construction. | |
RU196128U1 (en) | Supersonic Civil Aircraft | |
RU196130U1 (en) | Supersonic Passenger Aircraft | |
WO2011089458A2 (en) | Airplane with aerodynamic stall-prevention layout and pertinent longitudinal stability arrangement | |
RU2144885C1 (en) | Maneuverable trainer multi-mission aircraft "yak- 130" | |
RU2604755C1 (en) | Vertical or short takeoff and landing universal unmanned aircraft | |
RU2611296C2 (en) | Helicopter with an asymmetrical wing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180608 |