RU171939U1 - Short takeoff and landing airplane - Google Patents
Short takeoff and landing airplane Download PDFInfo
- Publication number
- RU171939U1 RU171939U1 RU2016145045U RU2016145045U RU171939U1 RU 171939 U1 RU171939 U1 RU 171939U1 RU 2016145045 U RU2016145045 U RU 2016145045U RU 2016145045 U RU2016145045 U RU 2016145045U RU 171939 U1 RU171939 U1 RU 171939U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- landing
- aircraft
- power plant
- propellers
- Prior art date
Links
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
- B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
- B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plants using steam or spring force
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D41/00—Power installations for auxiliary purposes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к авиационной технике и может быть использована при разработке самолетов короткого взлета и посадки, а именно: местных авиалиний и региональных, авиации общего назначения, специального назначения и грузовых самолетов. Самолет содержит: фюзеляж, крыло с убираемой в крейсерском полете вспомогательной распределенной электрической силовой установкой с воздушными винтами, хвостовое оперение, а также основную (маршевую) силовую установку.Убираемая в крейсерском полете в крыло распределенная электрическая силовая установка позволяет значительно увеличить подъемную силу крыла, обеспечив режим короткого взлета и посадки или/и увеличение крейсерской скорости полета и аэродинамического качества за счет сокращения площади крыла. На режимах патрулирования распределенная силовая установка позволяет обеспечить минимальные скорости патрулирования.The utility model relates to aviation technology and can be used in the development of short take-off and landing aircraft, namely: local and regional airlines, general aviation, special purpose and cargo aircraft. The aircraft contains: a fuselage, a wing with an auxiliary distributed electric power unit with propellers removed in cruise flight, a tail unit, as well as a main (marching) power unit. A distributed electric power unit removed during cruise flight to the wing can significantly increase the wing lift, providing a short take-off and landing mode and / or an increase in cruising flight speed and aerodynamic quality by reducing the wing area. In patrol modes, a distributed power plant allows for minimum patrol speeds.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к авиационной технике. Полезная модель может быть использована при разработке самолетов короткого взлета и посадки, а именно: местных авиалиний и региональных, авиации общего назначения, специального назначения и грузовых самолетов.The proposed utility model relates to aircraft. The utility model can be used in the development of short take-off and landing aircraft, namely: local and regional airlines, general aviation, special purpose and cargo aircraft.
Наиболее актуальными задачами для местной и региональной авиации является обеспечение экономической и физической доступности авиаперевозок. Первая связана со снижением себестоимости перевозок. Вторая - с возможностью использовать для взлета и посадки небольшие аэродромы и взлетно-посадочные площадки.The most pressing tasks for local and regional aviation is to ensure the economic and physical availability of air travel. The first is associated with a reduction in transportation costs. The second - with the ability to use for take-off and landing small airfields and runways.
В мире накоплен определенный научный задел по созданию самолетов короткого взлета и посадки с развитой механизацией крыла. Традиционные способы механизации передней и задней кромки крыла (предкрылки и закрылки различных типов) могут обеспечить максимальные значения коэффициента подъемной силы крыла до Суmax~3,5. Для дальнейшего повышения Суmax необходимо использовать энергетические методы повышения подъемной силы, связанные с увеличением энергии пограничного слоя, отклонением струи и увеличением скорости вокруг крыла, по сравнению со скоростью набегающего потока. Применение энергетических метолов позволяет обеспечить Суmax до 7-8.A certain scientific reserve has been accumulated in the world on the creation of short take-off and landing aircraft with advanced wing mechanization. Traditional methods of mechanization of the leading and trailing edge of the wing (slats and flaps of various types) can provide maximum values of the coefficient of the lifting force of the wing up to Su max ~ 3.5. To further increase Su max, it is necessary to use energy methods for increasing the lifting force associated with an increase in the energy of the boundary layer, deflection of the jet, and an increase in velocity around the wing, as compared with the speed of the incident flow. The use of energy metols allows to provide Su max up to 7-8.
Одним из энергетических методов увеличения подъемной силы крыла является его обдув воздушными винтами силовой установки. Однако современные нормы летной годности запрещают использовать данный метод из соображений безопасности, поскольку отказ двигателя приводит не только к уменьшению тяги, но и к уменьшению подъемной силы.One of the energy methods for increasing the lift of a wing is to blow it with propellers of a power plant. However, current airworthiness standards prohibit the use of this method for safety reasons, since engine failure not only reduces traction, but also reduces lift.
Применение множества двигателей, установленных на крыле - распределенной силовой установки (РСУ), может решить проблему безопасности, т.к. отказ одного двигателя мало сказывается на характеристиках в целом.The use of many engines mounted on the wing - a distributed power plant (DCS), can solve the security problem, because failure of one engine has little effect on overall performance.
Однако в случае использования для РСУ, например, турбовинтовых двигателей, значительно ухудшаются их характеристики и растет цена из-за отрицательного влияния уменьшения размеров (и мощности).However, in the case of using, for example, turboprop engines for DCSs, their characteristics significantly deteriorate and the price rises due to the negative effect of a decrease in size (and power).
В настоящее время появились современные безколлекторные электрические двигатели, которые обладают целым рядом преимуществ перед двигателями внутреннего сгорания (ДВС), а именно: высоким КПД, простотой и надежностью, малыми габаритами, низким уровнем шума и вибраций, экологичностью. По удельным весовым и ценовым параметрам электрические двигатели не уступают, а порой превосходят традиционные ДВС. Их использование для РСУ может оказаться перспективным.Currently, there are modern brushless electric motors that have a number of advantages over internal combustion engines (ICE), namely: high efficiency, simplicity and reliability, small size, low noise and vibration, environmental friendliness. By specific weight and price parameters, electric motors are not inferior, and sometimes surpass traditional ICEs. Their use for DCS can be promising.
Работы в данном направлении значительно активизировались в последнее время. Прототипом предлагаемого технического решения является проект самолета-демонстратора NASA Maxwell (Фиг. 1, см. интернет-сайт http://www.nasa.gov/press-release/nasa-hybrid-electric-research-plane-gets-x-number-new-name-0).Work in this direction has intensified significantly recently. The prototype of the proposed technical solution is the NASA Maxwell demonstration aircraft project (Fig. 1, see the website http://www.nasa.gov/press-release/nasa-hybrid-electric-research-plane-gets-x-number -new-name-0).
На прототипе силовая установка (фиг. 1) состоит из 2-х маршевых электрических двигателей, установленных на концах крыла и обеспечивающих тягу на всех режимах полета, а также распределенной силовой установки, состоящей из 12 вспомогательных электрических двигателей, размещенных в обтекателях перед передней кромкой крыла. На режимах взлета и посадки лопасти воздушных винтов находятся в рабочем положении (Фиг. 2), обеспечивая обдувку крыла, а на крейсерском режиме полета они сложены вокруг мотогондол (Фиг. 3). Недостатком такого решения является увеличение омываемой поверхности самолета за счет мотогондол распределенной электрической силовой установки (РЭСУ), приводящее к росту аэродинамического сопротивления, а также неблагоприятная интерференция крыла с мотогондолами РЭСУ, могущая приводить к преждевременному срыву потока. Кроме того, индивидуальное складывание каждой лопасти винта вспомогательной силовой установки усложняет всю систему и снижает ее надежность.On the prototype, the power plant (Fig. 1) consists of 2 marching electric motors installed at the ends of the wing and providing traction at all flight modes, as well as a distributed power plant consisting of 12 auxiliary electric motors located in the fairings in front of the front edge of the wing . In the take-off and landing modes, the blades of the propellers are in the working position (Fig. 2), providing blowing of the wing, and in cruising flight mode they are folded around the nacelles (Fig. 3). The disadvantage of this solution is the increase in the washed surface of the aircraft due to the nacelles of the distributed electric power plant (RES), which leads to an increase in aerodynamic drag, as well as the unfavorable interference of the wing with the RESU engine nacelles, which can lead to premature flow stall. In addition, the individual folding of each rotor blade of the auxiliary power unit complicates the entire system and reduces its reliability.
Задачей и техническим результатом предлагаемой полезной модели является разработка самолета короткого взлета и посадки с улучшенными показателями скорости, экономичности и безопасности.The objective and technical result of the proposed utility model is the development of a short take-off and landing aircraft with improved indicators of speed, efficiency and safety.
Технический результат состоит в увеличении коэффициента подъемной силы крыла и снижении, по сравнению с прототипом, омываемой поверхности самолета, следовательно, его сопротивления, повышения скорости, улучшения экономичности самолета (снижении расхода топлива) и повышении безопасности.The technical result consists in increasing the coefficient of lift of the wing and reducing, compared with the prototype, the surface of the aircraft being washed, therefore, its resistance, increasing speed, improving the economy of the aircraft (reducing fuel consumption) and increasing safety.
Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в самолете короткого взлета и посадки содержащем фюзеляж, крыло, основную марщевую силовую установку, вспомогательную распределенную электрическую силовую установку с воздушными винтами, хвостовое оперение, вспомогательная распределенная электрическая силовая установка с воздушными винтами расположена на крыле с возможностью быть убранной в крыло на крейсерском режиме.The solution of the problem and the technical result are achieved by the fact that in a short take-off and landing aircraft containing the fuselage, wing, main marching power plant, auxiliary distributed electric power plant with propellers, tail unit, auxiliary distributed electric power plant with propellers located on the wing with the ability to be put in the wing on a cruise mode.
При этом маршевая силовая установка может состоять из двух турбовинтовых двигателей, размещенных на крыле по бокам фюзеляжа, из двух двухконтурных турбореактивных двигателей, размещенных по бокам фюзеляжа под крылом на пилонах, из четырех электрических двигателей с винтами, размещенных на концах крыла противоположно друг другу.In this case, the marching power plant may consist of two turboprop engines located on the wing on the sides of the fuselage, two double-circuit turbojet engines located on the sides of the fuselage under the wing on the pylons, four electric motors with screws located on the ends of the wing opposite each other.
Фиг. 1 - Самолет-демонстратор NASA Maxwell с распределенной электрической силовой установкойFIG. 1 - NASA Maxwell Demonstrated Aircraft with a Distributed Electric Propulsion System
Фиг. 2 - Воздушный винт распределенной электрической силовой установки самолета Maxwell в разложенном (взлетно-посадочном) положенииFIG. 2 - Propeller of the distributed electric power plant of the Maxwell aircraft in the unfolded (takeoff and landing) position
Фиг. 3 - Воздушный винт распределенной электрической силовой установки самолета Maxwell в сложенном вокруг мотогондолы (крейсерском) положенииFIG. 3 - The propeller of the distributed electric power plant of the Maxwell aircraft folded around the nacelle (cruising) position
Фиг. 4 - Предлагаемый самолет короткого взлета и посадки с маршевыми турбовинтовыми двигателями, расположенными на крыле в крейсерской конфигурацииFIG. 4 - The proposed short take-off and landing aircraft with marching turboprops located on the wing in a cruising configuration
Фиг. 5 - Предлагаемый самолет короткого взлета и посадки с маршевыми турбовинтовыми двигателями во взлетно-посадочной конфигурацииFIG. 5 - The proposed short take-off and landing aircraft with mid-flight turboprops in the take-off and landing configuration
Фиг. 6 - Воздушный винт распределенной электрической силовой установки предлагаемого самолета короткого взлета и посадки в сложенном (крейсерском) положении, убранный в крылоFIG. 6 - Propeller distributed electric power plant of the proposed aircraft short take-off and landing in the folded (cruising) position, removed in the wing
Фиг. 7 - Воздушный винт распределенной электрической силовой установки предлагаемого самолета короткого взлета и посадки в выпущенном (взлетно-посадочном) положенииFIG. 7 - Propeller distributed electric power plant of the proposed aircraft short takeoff and landing in the released (takeoff and landing) position
Фиг. 8 - Предлагаемый самолет короткого взлета и посадки с маршевыми турбореактивными двигателямиFIG. 8 - Suggested short take-off and landing aircraft with marching turbojet engines
Фиг. 9 - Предлагаемый самолет короткого взлета и посадки с 4 маршевыми электрическими двигателями, расположенными попарно на концах крылаFIG. 9 - The proposed short take-off and landing aircraft with 4 marching electric engines located in pairs at the ends of the wing
Самолет короткого взлета и посадки (фиг. 4) содержит крыло 1, фюзеляж 2, Т-образное хвостовое оперение 3, маршевую силовую установку из двух турбовинтовых двигателей с воздушными винтами 4 и вспомогательную распределенную электрическую силовую установку 5 (Фиг. 5). Фюзеляж 2 служит для размещения коммерческой нагрузки, экипажа и оборудования. Хвостовое оперение 3 Т-образной формы имеет киль с рулем направления и стабилизатор с рулем высоты.The short take-off and landing airplane (Fig. 4) contains a
Высокорасположенное прямое крыло 1 прямоугольной или трапециевидной формы в плане имеет механизацию задней кромки для сокращения длины разбега и пробега. Крыло оборудовано распределенной электрической силовой установкой 5, состоящей из электродвигателей с воздушными винтами, расположенной между выдвижным предкрылком 7 и кессоном крыла (Фиг. 6). В крейсерском полете воздушные винты 6 ориентированы вдоль крыла, предкрылки 7 придвинуты к кессону крыла образуя гладкий профиль (Фиг. 6). На режиме взлета и посадки (Фиг. 7) предкрылок 7 выдвинут, воздушные винты 6 обдувают крыло. Обеспечение электроэнергией двигателей РЭСУ осуществляют за счет генераторов, установленных на маршевых двигателях, в качестве которых могут использоваться газотурбинные, турбовинтовые или турбореактивные двигатели, а также электрической батареи.The upright
Маршевая силовая установка может состоять из:Marching power plant may consist of:
- двух турбовинтовых двигателей 4 с воздушными винтами, установленных на крыле по бокам фюзеляжа (Фиг. 4 и Фиг. 5). При этом воздушные винты вспомогательной РЭСУ на взлете и посадке обеспечивают обдув оставшейся части крыла, не обеспеченной обдувом винтами маршевой силовой установки.- two
- двух двухконтурных турбореактивных двигателей 8, размещенных по бокам фюзеляжа под крылом на пилонах (Фиг. 8). При этом воздушные винты вспомогательной РЭСУ на взлете и посадке обеспечивают обдув всего крыла по размаху.- two
- 4-х электрических двигателей 9, размещенных на концах крыла (Фиг. 9). При этом воздушные винты вспомогательной РЭСУ на взлете и посадке обеспечивают обдув всего крыла по размаху.- 4
Расположение двигателей на концах крыла при вращении воздушных винтов, направленном против закрутки концевого вихря, обеспечивает снижение индуктивного сопротивления крыла и увеличение КПД винта. Использование 4-х маршевых двигателей, а не 2-х, как у прототипа, обеспечивает безопасность при отказе одного из двигателей или разрушении одного из маршевых воздушных винтов.The location of the engines at the ends of the wing during rotation of the propellers, directed against the twist of the end vortex, reduces the inductive drag of the wing and increases the efficiency of the screw. The use of 4 marching engines, and not 2, as in the prototype, ensures safety in case of failure of one of the engines or the destruction of one of the marching propellers.
Убираемая в крейсерском полете в крыло распределенная электрическая силовая установка позволяет значительно увеличить подъемную силу крыла, обеспечив режим короткого взлета и посадки, а также увеличение крейсерской скорости полета и аэродинамического качества за счет сокращения площади крыла. На режимах патрулирования распределенная силовая установка позволяет обеспечить минимальные скорости полета.The distributed electric propulsion system, which is cleaned during cruise flight into the wing, can significantly increase the wing lift, providing a short take-off and landing mode, as well as increase cruising flight speed and aerodynamic quality by reducing the wing area. In patrol modes, a distributed power plant allows for minimum flight speeds.
Таким образом, удается создать самолет короткого взлета и посадки с повышенным уровнем безопасности и комфорта для пассажиров, улучшенными экологическими характеристиками.Thus, it is possible to create a short take-off and landing aircraft with an increased level of safety and comfort for passengers, improved environmental performance.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016145045U RU171939U1 (en) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Short takeoff and landing airplane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016145045U RU171939U1 (en) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Short takeoff and landing airplane |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU171939U1 true RU171939U1 (en) | 2017-06-21 |
Family
ID=59240619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016145045U RU171939U1 (en) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Short takeoff and landing airplane |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU171939U1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696681C1 (en) * | 2018-10-17 | 2019-08-05 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Aircraft wing |
RU192967U1 (en) * | 2017-08-15 | 2019-10-08 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМСЕРВИС" | SHORT TAKEOFF AND LANDING PLANE |
RU2752104C1 (en) * | 2020-02-25 | 2021-07-22 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМСЕРВИС" | Short take-off and landing aircraft |
US11970275B2 (en) | 2021-01-26 | 2024-04-30 | Israel Aerospace Industries Ltd. | Air vehicle configurations |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5810284A (en) * | 1995-03-15 | 1998-09-22 | Hibbs; Bart D. | Aircraft |
RU2250181C2 (en) * | 1999-10-26 | 2005-04-20 | Франц БУХЕР | Aircraft and method of its operation |
US20140367510A1 (en) * | 2013-06-14 | 2014-12-18 | Airbus | Aircraft with electric propulsion means |
-
2016
- 2016-11-17 RU RU2016145045U patent/RU171939U1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5810284A (en) * | 1995-03-15 | 1998-09-22 | Hibbs; Bart D. | Aircraft |
RU2250181C2 (en) * | 1999-10-26 | 2005-04-20 | Франц БУХЕР | Aircraft and method of its operation |
US20140367510A1 (en) * | 2013-06-14 | 2014-12-18 | Airbus | Aircraft with electric propulsion means |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU192967U1 (en) * | 2017-08-15 | 2019-10-08 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМСЕРВИС" | SHORT TAKEOFF AND LANDING PLANE |
RU2696681C1 (en) * | 2018-10-17 | 2019-08-05 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Aircraft wing |
RU2752104C1 (en) * | 2020-02-25 | 2021-07-22 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМСЕРВИС" | Short take-off and landing aircraft |
US11970275B2 (en) | 2021-01-26 | 2024-04-30 | Israel Aerospace Industries Ltd. | Air vehicle configurations |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2870506C (en) | An aircraft | |
US10358229B2 (en) | Aircraft | |
US8186617B2 (en) | Aircraft having a lambda-box wing configuration | |
US7530787B2 (en) | Rotor hub fairing system for a counter-rotating, coaxial rotor system | |
RU171939U1 (en) | Short takeoff and landing airplane | |
US20180093777A1 (en) | Translating nacelle wall for an aircraft tail mounted fan section | |
US9573697B2 (en) | Energy recovery of an aircraft | |
CN102975851B (en) | The high-mobility, multipurpose, wheeled vehicle wing-tip vortex turbine that a kind of impeller is preposition | |
CN105857579A (en) | Propeller airplane | |
CN103192981A (en) | Motor-driven low-noise short-distance taking-off and landing wing-connected aircraft | |
RU2701284C1 (en) | Convertible aircraft | |
EP3546349A1 (en) | Multi-function strut | |
CN207580184U (en) | Aircraft with a flight control device | |
CN107719671A (en) | A kind of ducted fan promotes all-electric unmanned plane | |
Seyfang | Recent developments of the Fan-wing aircraft | |
RU2696681C1 (en) | Aircraft wing | |
CN211076356U (en) | Commuting type electric airplane system | |
RU2637277C1 (en) | Wing of aircraft with retracting air screw | |
Pascale et al. | Design and aerodynamic analysis of a light twin-engine propeller aircraft | |
RU2819821C1 (en) | Plane | |
RU223474U1 (en) | Airplane integrated circuit | |
EP3912904B1 (en) | Systems and methods for aircraft wing plug | |
Ma et al. | Synthesized analysis to the aircraft configuration with open rotor engines | |
RU2680586C1 (en) | Local and regional lines cargo-passenger plane with expanded opportunities of stationing | |
Chao et al. | A conceptual analysis of an aircraft with rear-mounted open rotor engines |