RU199278U1

RU199278U1 - BIPLAN TYPE AIRCRAFT

Info

Publication number: RU199278U1
Application number: RU2020107336U
Authority: RU
Inventors: Владимир Евгеньевич Барсук; Андрей Сергеевич Белов; Валерий Андреевич Беспалов; Олег Вилигардович Вир; Валерий Юрьевич Зайцев; Вячеслав Витальевич Писарев; Владимир Леонидович Чемезов
Original assignee: Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов")
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2020-08-25

Abstract

Полезная модель относится к области авиационной техники, в частности к самолетам бипланного типа, обладающим расширенными возможностями базирования для осуществления пассажирских и грузовых перевозок на местных воздушных линиях.При создании заявленной полезной модели была поставлена задача - сохраняя аэродинамические характеристики самолета, повысить эксплуатационные преимущества прототипа, а также упросить и облегчить конструкцию.Поставленная задача решается благодаря тому, что самолет бипланного типа содержит фюзеляж, состоящий из носового, среднего и хвостового отсеков, верхнее крыло, нижнее крыло, однокилевое вертикальное оперение и горизонтальное оперение, шасси, основную силовую установку, причем верхнее и нижнее крылья выполнены в виде замкнутого контура, верхнее крыло выполнено неразъемным со срезом по передней кромке, консоль верхнего крыла самолета снабжена предкрылками по всему размаху консолей, расположенными вдоль передней кромки верхнего крыла и состоящими из двух секций, соединенных между собой тендером, который позволяет производить регулировку зазоров между секциями, при этом нижнее крыло выполнено разъемным, причем верхнее и нижнее крыло имеют профиль, который выполнен однорежимным переменной толщины в корневой части 15,7% и в концевой 12,8%, сечение горизонтального оперения выполнено в виде несимметричного профиля относительно хорды крыла, причем с целью расширения эксплуатационного диапазона центровок и повышения эффективности продольного управления площадь горизонтального оперения составляет не менее 12,6 м, при этом мотоотсек включает в себя вспомогательную силовую установку, состоящую из газотурбинного двигателя малого размера.В средней части самолета бипланного типа размещен грузопассажирский отсек с общим объемом не менее 12 м, оборудованный легкосъемным оборудованием, грузовой дверью, совмещенной с пассажирской дверью, кроме того, имеется аварийный выход. Хвостовая часть представляет собой технический отсек, предназначенный для хранения самолетного оборудования. Фюзеляж выполнен прямоугольного сечения с герметизацией. Фонарь кабины выполнен из изогнутых прозрачных износостойких панелей и имеет систему электрического подогрева лобовых стекол. Внешний обвод капотов силовой установки представляет собой поверхность плавного изменения сечения от окружности в месте подхода к фюзеляжу до эллипса в начальной зоне.Верхнее крыло самолета бипланного типа снабжено предкрылками по всему размаху консолей и однощелевыми закрылками в корневой части консолей (до элерона). Нижнее крыло снабжено однощелевыми закрылками по всему размаху консолей и интерцепторами. Закрылки выполнены выдвижными с одной профилированной щелью между обводообразующими поверхностями крыла и закрылка. Интерцепторы расположены на верхней поверхности хвостовой части нижнего крыла самолета. Верхняя плоскость нижнего крыла в зоне расположения входной двери экипажа выполнена усиленной с антискользящим покрытием. В каркасе самолета бипланного типа его вертикального и горизонтального оперения, верхнего и нижнего крыла, киля используются композиционные материалы на основе углеродной ткани.Силовая установка заявленной полезной модели включает в себя один турбовинтовой двигатель со свободной турбиной, воздухозаборник двигателя установлен на носовой части капотов. Комплекс бортового радиоэлектронного оборудования самолета бипланного типа включает в себя пилотажно-навигационное оборудование, содержащее не менее двух дисплеев, не менее двух курсовертикалей со встроенным датчиком системы воздушных сигналов, не менее двух датчиков магнитного курса, по крайней мере один контроллер приборов контроля двигателя и систем самолета, по крайней мере один резервный авиагоризонт, по крайней мере один преобразователь интерфейсов для связи с навигационным прибором. Агрегаты внешней сигнализации содержат транспордер.The utility model relates to the field of aviation technology, in particular to biplane-type aircraft with enhanced basing capabilities for passenger and cargo transportation on local airlines. When creating the declared utility model, the task was set to preserve the aerodynamic characteristics of the aircraft, increase the operational advantages of the prototype, and also to simplify and facilitate the design. The problem is solved due to the fact that a biplane type aircraft contains a fuselage consisting of a nose, middle and tail compartments, an upper wing, a lower wing, a single-fin vertical tail and a horizontal tail, a landing gear, a main power plant, and the upper and the lower wings are made in the form of a closed contour, the upper wing is made one-piece with a cut along the leading edge, the console of the upper wing of the aircraft is equipped with slats along the entire span of the consoles located along the leading edge of the upper wing and consisting of two sections, connected by a tender, which allows you to adjust the gaps between the sections, while the lower wing is split, and the upper and lower wings have a profile that is made of a single-mode variable thickness in the root part 15.7% and in the end 12.8%, horizontal section tail is made in the form of an asymmetric profile relative to the wing chord, and in order to expand the operational range of alignments and improve the efficiency of longitudinal control, the horizontal tail area is at least 12.6 m, while the engine compartment includes an auxiliary power unit consisting of a small-sized gas turbine engine. In the middle part of the biplane type aircraft there is a cargo-passenger compartment with a total volume of at least 12 m, equipped with easily removable equipment, a cargo door combined with a passenger door, and in addition, there is an emergency exit. The tail section is a technical compartment for storing aircraft equipment. The fuselage is made of a rectangular section with sealing. The canopy is made of curved transparent wear-resistant panels and has an electrically heated windshield. The outer contour of the hoods of the power plant is a surface of smooth cross-section change from a circle at the point of approach to the fuselage to an ellipse in the initial zone. The upper wing of a biplane-type aircraft is equipped with slats along the entire span of the consoles and single-slotted flaps in the root of the consoles (up to the aileron). The lower wing is equipped with single-slotted flaps along the entire span of the consoles and spoilers. The flaps are made retractable with one profiled slot between the bypass surfaces of the wing and the flap. The spoilers are located on the upper surface of the tail section of the lower wing of the aircraft. The upper plane of the lower wing in the area of the crew entrance door is made reinforced with an anti-slip coating. In the frame of a biplane type aircraft, its vertical and horizontal tail, upper and lower wings, keel, composite materials based on carbon fabric are used. The power plant of the declared utility model includes one turboprop engine with a free turbine, the engine air intake is installed on the nose of the hoods. The complex of onboard electronic equipment of a biplane-type aircraft includes flight and navigation equipment containing at least two displays, at least two directional indexes with a built-in air signal system sensor, at least two magnetic heading sensors, at least one controller of engine control devices and aircraft systems , at least one reserve artificial horizon, at least one interface converter for communication with the navigation device. External signaling units contain a transponder.

Description

Полезная модель относится к области авиационной техники, в частности к самолетам бипланного типа, обладающим расширенными возможностями базирования для осуществления пассажирских и грузовых перевозок на местных воздушных линиях.The utility model relates to the field of aviation technology, in particular, to biplane-type aircraft with extended basing capabilities for passenger and cargo transportation on local air lines.

Повышение транспортной доступности отдаленных регионов Российской Федерации, развитие местных воздушных линий в обеспечение внутри региональных и межрегиональных авиационных перевозок пассажиров и грузов, оказание медицинской помощи населению отдаленных регионов, выполнение авиационных работ (лесопатрульные работы, сельскохозяйственные работы и др.) с использованием воздушных судов малой авиации являются государственными задачами и приоритетными направлениями социально-экономического развития регионов Сибири и Дальнего Востока.Increasing the transport accessibility of remote regions of the Russian Federation, the development of local air lines to ensure intra-regional and interregional air transportation of passengers and cargo, the provision of medical assistance to the population of remote regions, the performance of aerial work (forest patrol work, agricultural work, etc.) using small aircraft are state tasks and priority areas of socio-economic development of the regions of Siberia and the Far East.

Известен эксплуатируемый с 1947 года неприхотливый к условиям эксплуатации самолет биплан Ан-2 (энциклопедия авиации, М.: «Научное издательство «БРЭ», 1994 г., стр. 56).The An-2 biplane aircraft, which has been in operation since 1947 and is unpretentious to operating conditions, is known (Aviation Encyclopedia, Moscow: Scientific Publishing House BRE, 1994, p. 56).

Самолет эксплуатировался на местных воздушных линиях для перевозки пассажиров и грузов, на линиях, связывавших областные центры с небольшими городами, поселками, селами и деревнями. Будучи простым в эксплуатации, пригодным для работы на неподготовленных грунтовых площадках и обладая малым разбегом и пробегом, Ан-2 был незаменим в сельскохозяйственной и санитарной авиации, его можно было увидеть как в районах Крайнего Севера, так и в среднеазиатских пустынях и высокогорных районах.The plane was operated on local air lines for the transportation of passengers and cargo, on lines connecting regional centers with small cities, towns, villages and hamlets. Being easy to operate, suitable for work on unprepared unpaved sites and having a low take-off and mileage, the An-2 was indispensable in agricultural and medical aviation, it could be seen both in the Far North and in the Central Asian deserts and highland regions.

Вопрос замены устаревших самолетов АН-2 назрел давно, с этой целью в 2010 году в Сибирском научно-исследовательском институте авиации им. С.А. Чаплыгина (СибНИА, Новосибирск) началась разработка проекта ремоторизации Ан-2 в самолет ТВС-2МС.The issue of replacing obsolete AN-2 aircraft has long been ripe, for this purpose in 2010 at the Siberian Research Institute of Aviation named after S.A. Chaplygin (SibNIA, Novosibirsk), the development of a project for remotorization of An-2 into a TVS-2MS aircraft began.

Новый самолет получил новый турбовинтовой двигатель Honeywell ТРЕ-331-12 мощностью 1100 л.с, работающий на различных видах топлива, включая авиационный керосин и автомобильный бензин.The new aircraft received a new Honeywell TPE-331-12 turboprop engine with a capacity of 1100 hp, operating on various types of fuel, including aviation kerosene and motor gasoline.

Одним из приоритетов ремоторизации машины являлось максимальное сохранение оригинальной конструкции Ан-2, поэтому изменению подверглась только его носовая часть, в связи с установкой нового двигателя с меньшей массой была разработана новая моторама и перекомпонован двигательный отсек для установки дополнительного оборудования (патент на полезную модель №142783). Этот самолет принят за прототип.One of the priorities of the car's remotorization was the maximum preservation of the original design of the An-2, therefore only its nose was changed, in connection with the installation of a new engine with a lower mass, a new engine mount was developed and the engine compartment was re-arranged for the installation of additional equipment (patent for utility model No. ). This plane was taken as a prototype.

Прототип по патенту №142783 также имеет ряд недостатков, а именно, силовая схема бипланного крыла включает в себя набор стоек и расчалок, которые создают дополнительное лобовое сопротивление и дополнительный вес конструкции, закрылки имеют ограниченную эффективность, пассажирская кабина не соответствует современным требованиям безопасности полетов, отсутствует современная аэронавигационная аппаратура для эксплуатации самолета в северных широтах.The prototype under the patent No. 142783 also has a number of disadvantages, namely, the power circuit of the biplane wing includes a set of struts and braces that create additional drag and additional weight of the structure, the flaps have limited efficiency, the passenger cabin does not meet modern flight safety requirements, is absent modern aeronautical equipment for aircraft operation in northern latitudes.

ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина» в 2019 году была проведена НИОКР «Комплексные исследования в обеспечение разработки и создания перспективного легкого многоцелевого самолета для местных воздушных линий», Шифр «Байкал ТП-ЭП» (Отчет №07-19 от 05.07.2019, СибНИА, Новосибирск), по результатам Технического предложения (аванпроекта) была подтверждена возможность и целесообразность создания самолета бипланного типа для местных воздушных линий в соответствии с приведенным ниже техническим обликом и конфигурацией, рекомендовано использовать полезную модель для практической реализации и внедрения. По результатам расчетов были определены массовые и центровочные характеристики самолета (приведены в составе НТО инв. №12391А, ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина», Новосибирск, 2019 г.).FSUE "SibNIA im. S.A. Chaplygin "in 2019, R&D was carried out" Comprehensive research to ensure the development and creation of a promising light multipurpose aircraft for local airlines ", Code" Baikal TP-EP "(Report No. 07-19 dated 05.07.2019, SibNIA, Novosibirsk), according to The results of the Technical Proposal (preliminary design) confirmed the possibility and feasibility of creating a biplane type aircraft for local airlines in accordance with the technical appearance and configuration given below, it was recommended to use a utility model for practical implementation and implementation. Based on the results of the calculations, the mass and alignment characteristics of the aircraft were determined (listed in the NTO inv. No. 12391A, FSUE "SibNIA named after S.A. Chaplygin", Novosibirsk, 2019).

При создании заявленной полезной модели была поставлена задача - сохраняя аэродинамические характеристики самолета, повысить эксплуатационные преимущества прототипа, а также упросить и облегчить конструкцию.When creating the declared utility model, the task was set - maintaining the aerodynamic characteristics of the aircraft, increasing the operational advantages of the prototype, as well as simplifying and lightening the structure.

По программе импортозамещения установлен другой турбовинтовой двигатель. Взамен двигателя ТРЕ331-12 фирмы Honeywell, установленного на ТВС-2МС, установлен двигатель ТВД-20-03, взлетной мощностью 1430 л.с. производства ОДК.Another turboprop was installed under the import substitution program. Instead of the Honeywell TPE331-12 engine installed on TVS-2MS, a TVD-20-03 engine with a takeoff power of 1430 hp was installed. produced by UEC.

В целях обеспечения требуемых характеристик, был убран набор стоек и расчалок, что облегчило конструкцию.In order to ensure the required characteristics, a set of racks and braces was removed, which facilitated the construction.

Поставленная задача решается благодаря тому, что самолет бипланного типа содержит фюзеляж поз. 1, состоящий из носового, среднего и хвостового отсеков поз. 2, верхнее крыло поз. 3, нижнее крыло поз. 4, однокилевое вертикальное оперение поз. 5 и горизонтальное оперение поз. 6, шасси поз. 7, основную силовую установку, причем верхнее и нижнее крылья выполнены в виде замкнутого контура, верхнее крыло выполнено неразъемным со срезом по передней кромке, консоль верхнего крыла самолета снабжена предкрылками по всему размаху консолей поз. 8, расположенными вдоль передней комки верхнего крыла и состоящими из двух секций, соединенных между собой тендером, который позволяет производить регулировку зазоров между секциями, при этом нижнее крыло выполнено разъемным, причем верхнее и нижнее крылья имеют профиль, который выполнен однорежимным переменной толщины в корневой части крыла 15,7% и в концевой 12,8% относительно хорды крыла, сечение горизонтального оперения выполнено в виде несимметричного профиля относительно хорды крыла, причем с целью расширения эксплуатационного диапазона центровок и повышения эффективности продольного управления площадь горизонтального оперения составляет не менее 12,6 м², при этом мотоотсек поз. 9 включает в себя вспомогательную силовую установку, состоящую из газотурбинного двигателя малого размера.The problem is solved due to the fact that the biplane type aircraft contains the fuselage pos. 1, consisting of the bow, middle and tail compartments pos. 2, the upper wing pos. 3, the lower wing pos. 4, single-fin vertical tail, pos. 5 and horizontal tail of pos. 6, chassis pos. 7, the main power plant, and the upper and lower wings are made in the form of a closed loop, the upper wing is made one-piece with a cut along the leading edge, the upper wing console of the aircraft is equipped with slats along the entire span of the consoles pos. 8, located along the front lump of the upper wing and consisting of two sections, interconnected by a tender, which allows you to adjust the gaps between the sections, while the lower wing is split, and the upper and lower wings have a profile that is made in a single-mode variable thickness in the root part of the wing 15.7% and at the end 12.8% relative to the wing chord, the horizontal tail section is made in the form of an asymmetric profile relative to the wing chord, and in order to expand the operational range of alignments and increase the efficiency of longitudinal control, the horizontal tail area is at least 12.6 m ² , while the motor compartment pos. 9 includes an auxiliary power unit consisting of a small size gas turbine engine.

В средней части самолета бипланного типа размещен грузопассажирский отсек с общим объемом не менее 12 м³, оборудованный легкосъемным оборудованием, грузовой дверью, совмещенной с пассажирской дверью, кроме того, имеется аварийный выход. Хвостовая часть представляет собой технический отсек, предназначенный для хранения самолетного оборудования. Фюзеляж выполнен прямоугольного сечения с герметизацией. Фонарь кабины выполнен из изогнутых прозрачных износостойких панелей и имеет систему электрического подогрева лобовых стекол. Внешний обвод капотов силовой установки представляет собой поверхность плавного изменения сечения от окружности в месте подхода к фюзеляжу до эллипса в начальной зоне.In the middle of the biplane-type aircraft there is a cargo-passenger compartment with a total volume of at least 12 m ³ , equipped with easily removable equipment, a cargo door combined with a passenger door, and in addition, there is an emergency exit. The tail section is a technical compartment for storing aircraft equipment. The fuselage is made of a rectangular section with sealing. The canopy is made of curved transparent wear-resistant panels and has an electrically heated windshield. The outer contour of the hoods of the power plant is a surface of smooth section change from a circle at the point of approach to the fuselage to an ellipse in the initial zone.

Верхнее крыло самолета бипланного типа снабжено предкрылками по всему размаху консолей поз. 8 и однощелевыми закрылками в корневой части консолей (до элерона). Нижнее крыло снабжено однощелевыми закрылками по всему размаху консолей поз. 10 и интерцепторами поз. 11. Закрылки выполнены выдвижными с одной профилированной щелью между обводообразующими поверхностями крыла и закрылка. Интерцепторы расположены на верхней поверхности хвостовой части нижнего крыла самолета.The upper wing of a biplane-type aircraft is equipped with slats along the entire span of the consoles pos. 8 and single-slotted flaps at the root of the consoles (up to the aileron). The lower wing is equipped with single-slotted flaps along the entire span of the consoles pos. 10 and spoilers pos. 11. The flaps are retractable with one profiled slot between the bypass surfaces of the wing and the flap. The spoilers are located on the upper surface of the tail section of the lower wing of the aircraft.

Верхняя плоскость нижнего крыла в зоне расположения входной двери экипажа выполнена усиленной с антискользящим покрытием. В каркасе самолета бипланного типа его вертикального и горизонтального оперения, верхнего и нижнего крыла, киля используются композиционные материалы на основе углеродной ткани.The upper plane of the lower wing in the area of the crew entrance door is made reinforced with an anti-slip coating. In the frame of a biplane-type aircraft, its vertical and horizontal tail, upper and lower wings, keel, composite materials based on carbon fabric are used.

Силовая установка заявленной полезной модели включает в себя один турбовинтовой двигатель со свободной турбиной, воздухозаборник двигателя установлен на носовой части капотов.The power plant of the claimed utility model includes one turboprop engine with a free turbine, the engine air intake is installed on the nose of the hoods.

Комплекс бортового радиоэлектронного оборудования самолета бипланного типа включает в себя пилотажно-навигационное оборудование, содержащее не менее двух дисплеев, не менее двух курсовертикалей со встроенным датчиком системы воздушных сигналов, не менее двух датчиков магнитного курса, по крайней мере один контроллер приборов контроля двигателя и систем самолета, по крайней мере один резервный авиагоризонт, по крайней мере один преобразователь интерфейсов для связи с навигационным прибором. Агрегаты внешней сигнализации содержат транспордер.The complex of onboard electronic equipment of a biplane type aircraft includes flight and navigation equipment containing at least two displays, at least two directional indexes with a built-in air signal system sensor, at least two magnetic heading sensors, at least one controller of engine control devices and aircraft systems , at least one reserve artificial horizon, at least one interface converter for communication with the navigation device. External signaling units contain a transponder.

Изображение самолета по заявленной полезной модели представлено на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 - изображение полезной модели в аксонометрической проекции (вид спереди, вид сбоку, вид сверху).An image of an aircraft according to the claimed utility model is shown in Fig. 1, fig. 2, fig. 3 - an image of the utility model in axonometric projection (front view, side view, top view).

Конструктивно самолет состоит из фюзеляжа, неразъемного верхнего и разъемного нижнего крыльев, киля, оперения, двигателя, вспомогательной силовой установки, состоящей из газотурбинного двигателя малого размера и служащей для функционирования системы кондиционирования воздуха, а также обеспечения выработки электричества. Фюзеляж выполнен в форме прямоугольного сечения с герметизацией (фиг. 4). Герметизация предполагает защиту внутренних отсеков от попадания атмосферных осадков, как в полете, так и на стоянке.Structurally, the aircraft consists of a fuselage, one-piece upper and detachable lower wings, keel, tail, engine, auxiliary power unit, consisting of a small-sized gas turbine engine and serving to operate the air conditioning system, as well as to provide electricity. The fuselage is made in the form of a rectangular section with sealing (Fig. 4). Sealing involves protecting the internal compartments from atmospheric precipitation, both in flight and in the parking lot.

В средней части размещен грузопассажирский отсек с общим объемом не менее 12 м³, оборудованный легкосъемным оборудованием, в частности аварийно-спасательным, грузовой дверью, совмещенной с пассажирской дверью с аварийным выходом.In the middle part there is a cargo-passenger compartment with a total volume of at least 12 m ³ , equipped with easily removable equipment, in particular, an emergency and rescue, cargo door combined with a passenger door with an emergency exit.

Хвостовая часть представляет собой технический отсек, предназначенный для хранения самолетного оборудования (фиг. 5).The tail section is a technical compartment intended for storing aircraft equipment (Fig. 5).

Особенностью данной конструкции является конструкция обшивки, которая представляет собой цельную панель сложной формы, изготовленную из нескольких слоев углеродной ткани, пропитанной связующим веществом. По этой причине нагрузка на хвостовую часть фюзеляжа воспринимается обшивкой и в данном случае не требуется проектирование сложного силового каркаса (продольный и поперечный силовые наборы).A feature of this design is the structure of the skin, which is a one-piece panel of complex shape made of several layers of carbon cloth impregnated with a binder. For this reason, the load on the aft fuselage is taken up by the skin, and in this case, the design of a complex load-bearing frame (longitudinal and transverse load-bearing sets) is not required.

Углеродная ткань состоит из очень прочных волокон армированного полимера, которые имеют чрезвычайно маленький вес, кроме того данные волокна чрезвычайно теплостойки и трудновоспламеняемы. За счет использования данного материала специалистам удалось существенно снизить вес самолета, улучшив его безопасность.Carbon fabric is made up of highly durable reinforced polymer fibers that are extremely lightweight, and are extremely heat resistant and flame retardant. Due to the use of this material, the specialists managed to significantly reduce the weight of the aircraft, improving its safety.

Носовой средний и хвостовой отсеки фюзеляжа представляют собой самостоятельные сборочные единицы (фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8), данная модульность конструкции позволяет собирать отсеки в отдельных стапелях, что улучшает показатели ремонтопригодности при эксплуатации самолета.The forward middle and aft fuselage compartments are independent assembly units (Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8), this modularity of the design allows the compartments to be assembled in separate stocks, which improves the maintainability indicators during aircraft operation.

Верхнее крыло выполнено неразъемным по размаху со срезом по передней кромке и снабжено предкрылками по всему размаху консолей и однощелевыми закрылками в корневой части консолей (до элерона) (фиг. 9). Максимальное отклонение закрылок составляет 35 градусов относительно хорды крыла.The upper wing is made integral in span with a cut along the leading edge and is equipped with slats throughout the span of the consoles and single-slotted flaps in the root of the consoles (up to the aileron) (Fig. 9). The maximum flap deflection is 35 degrees from the wing chord.

Нижнее крыло снабжено однощелевыми закрылками по всему размаху консолей и интерцепторами, при этом закрылки выполнены выдвижными с одной профилированной щелью между обводообразующими поверхностями крыла и закрылка.The lower wing is equipped with single-slotted flaps along the entire span of the consoles and spoilers, while the flaps are retractable with one profiled slot between the bypass surfaces of the wing and the flap.

Интерцепторы расположены на верхней поверхности хвостовой части нижнего крыла самолета.The spoilers are located on the upper surface of the tail section of the lower wing of the aircraft.

Механизация задней кромки крыльев выполнена с применением выдвижных закрылков, которые перемещаются по рельсовым направляющим, механизация нижнего крыла дополнена поворотным интерцептором (фиг. 10).The mechanization of the trailing edge of the wings is made using retractable flaps that move along the rail guides, the mechanization of the lower wing is supplemented with a rotary spoiler (Fig. 10).

В рабочем положении интерцепторы левой и правой консолей отклонены от верхней поверхности крыла на угол до 40 градусов к набегающему потоку (фиг. 11).In the working position, the spoilers of the left and right consoles are deflected from the upper surface of the wing at an angle of up to 40 degrees to the incoming stream (Fig. 11).

Верхняя плоскость нижнего крыла в зоне расположения входной двери экипажа выполнена усиленной с антискользящим покрытием (фиг. 12).The upper plane of the lower wing in the area of the crew entrance door is made reinforced with an anti-slip coating (Fig. 12).

Допустимый диапазон центровок при полной загрузке самолета находится в диапазоне от 20 до 30% от длины средней аэродинамической хорды (фиг. 13).The allowable range of centering at full load of the aircraft is in the range from 20 to 30% of the length of the average aerodynamic chord (Fig. 13).

Средняя часть фюзеляжа устроена так, что расположение грузов не оказывает существенного влияния на путевую устойчивость самолета в процессе выполнения летного задания.The middle part of the fuselage is designed in such a way that the location of the cargo does not significantly affect the flight stability of the aircraft during the flight mission.

Закрылки предназначены для улучшения взлетно-посадочных характеристик проектируемого самолета, располагаются в хвостовой части верхнего и нижнего крыла и выполнены выдвижными с одной профилированной щелью между обводообразующими поверхностями крыла и закрылка. Закрылки конструктивно по размаху делятся на 2 секции: внутреннюю и внешнюю.The flaps are designed to improve the take-off and landing characteristics of the projected aircraft, are located in the tail section of the upper and lower wings and are retractable with one profiled slot between the wing and flap bypass surfaces. The flaps are structurally divided into 2 sections in terms of span: inner and outer.

Выдвижные закрылки характерны тем, что при выпуске во время взлета и посадки выдвигаются назад с последующим отклонением на заданные углы, тем самым увеличивая не только кривизну профиля, но и площадь крыла. В убранном положении закрылки вписываются в контур крыла.Retractable flaps are characterized by the fact that when they are released during take-off and landing, they are extended backward with subsequent deflection at specified angles, thereby increasing not only the curvature of the profile, but also the wing area. In the retracted position, the flaps fit into the wing contour.

Закрылки имеют по 2 узла навески на секцию и подвешиваются с помощью рельсов, жестко закрепленных на задних лонжеронах верхнего и нижнего крыла и кареток установленных по краям секций закрылков.The flaps have 2 hinge assemblies per section and are suspended using rails rigidly fixed to the rear spars of the upper and lower wings and carriages installed along the edges of the flap sections.

Для обеспечения эффективности горизонтального оперения на взлетно-посадочных режимах при выпущенной механизации крыла в условиях высокой интенсивности работы силовой установки в профилеровке горизонтального оперения применен несимметричный профиль (фиг. 14).To ensure the efficiency of the horizontal tail on takeoff and landing modes with the extended wing mechanization in conditions of high intensity of operation of the power plant in the profiling of the horizontal tail, an asymmetric profile is used (Fig. 14).

Несимметричный профиль относительно хорды крыла способствует затягиванию срыва потока на горизонтальном оперении (ГО) при больших углах скоса потока в области ГО, возникающих при отклонении закрылков, что позволяет сохранить устойчивость самолета при более задних центровках, а особенно в условиях обледенения.The asymmetric airfoil relative to the wing chord contributes to delaying the flow stall on the horizontal tail (FL) at large angles of the flow in the AO region, arising from deflection of the flaps, which allows maintaining the stability of the aircraft at more rear alignment, and especially in icing conditions.

Фонарь кабины выполнен из изогнутых прозрачных износостойких панелей увеличенной площади, что существенно снизило количество непрозрачных перемычек металлического переплета фонаря.The canopy is made of curved transparent wear-resistant panels of an increased area, which significantly reduced the number of opaque lintels in the metal cover of the canopy.

Силовая установка включает в себя один турбовинтовой двигатель со свободной турбиной, воздухозаборник двигателя установлен на носовой части капотов (фиг. 15).The power plant includes one turboprop engine with a free turbine, the engine air intake is installed on the nose of the hoods (Fig. 15).

Внешний обвод капотов силовой установки представляет собой поверхность плавного изменения сечения от окружности в месте подхода к фюзеляжу до эллипса в начальной зоне (фиг. 16).The outer contour of the hoods of the power plant is a surface of smooth section change from a circle at the point of approach to the fuselage to an ellipse in the initial zone (Fig. 16).

Самолет включает в себя комплекс бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО), который включает в себя пилотажно-навигационное оборудование, состоящее из дисплеев, курсовертикалей со встроенным датчиком системы воздушных сигналов, датчиков магнитного курса, контроллера и резервного авиагоризонта. Современный комплекс БРЭО позволяет эксплуатировать самолет днем и ночью, в различных климатических условиях, в том числе в северных широтах.The aircraft includes a complex of on-board radio-electronic equipment (avionics), which includes flight and navigation equipment, consisting of displays, heading rods with a built-in air signal system sensor, magnetic heading sensors, a controller and a reserve artificial horizon. The modern avionics complex allows the aircraft to be operated day and night, in various climatic conditions, including in northern latitudes.

Основным источником электроэнергии является стартер-генератор (СГ) постоянного тока с необходимой для оборудования самолета эксплуатационной мощностью, приводящийся во вращение через коробку приводов двигателя. Эксплуатационная мощность основного источника не менее 9 кВт.The main source of electricity is a DC starter-generator (SG) with the operational power required for the aircraft equipment, which is rotated through the engine drive box. The operating power of the main source is not less than 9 kW.

В качестве аварийного источника электроэнергии используются две аккумуляторные батареи, которые подключаются непосредственно шине 27 В.As an emergency source of electricity, two batteries are used, which are connected directly to the 27 V bus.

Все потребители электроэнергии постоянного тока, независимо от степени их важности, подключены к шине 27 В распределительного устройства.All DC power consumers, regardless of their importance, are connected to the 27 V bus of the switchgear.

При отказе или отключении основного источника или при отключенном аэродромном питании основная шина получает питание от аварийного источника - аккумуляторных батарей (АКБ).In case of failure or disconnection of the main source or when the aerodrome power supply is disconnected, the main bus receives power from an emergency source - storage batteries (accumulator batteries).

Аккумуляторные батареи АКБ в нормальном режиме работы СЭС подключена через контакторы к шине 27 В. В этом режиме она обеспечивает компенсацию мощности при перегрузках и бесперебойность питания при коммутациях.Rechargeable batteries The battery in normal operation of the SES is connected through contactors to the 27 V bus. In this mode, it provides power compensation in case of overloads and uninterrupted power supply during switching.

В состав оборудования входят две посадочные фары WHELEN 71674, расположенные в передних кромках нижнего крыла по левому и правому бортам, также выполняют функцию рулежных фар.The equipment includes two WHELEN 71674 landing lights, located in the leading edges of the lower wing on the port and starboard sides, and also serve as taxiing lights.

Включение фар, а также выбор режима работы (посадочный, рулежный) производится переключателем, установленным на панели управления внешним освещением. Панель управления внешним освещением расположена на приборной панели слева от центрального пульта.The headlights are switched on, as well as the choice of the operating mode (landing, taxiing) is performed by a switch installed on the external lighting control panel. The external lighting control panel is located on the dashboard to the left of the center console.

Электропитание рулежной и посадочных фар осуществляется от бортовой сети.The taxiway and landing lights are powered by the on-board network.

Кроме того, в состав полезной модели входят агрегаты внешней сигнализации, обеспечивающие световое обозначение самолета в полете при рулении и стоянке (аэронавигационные огни, хвостовой огонь, проблесковые маяки, огни предотвращения столкновений), а также транспондер, который является бортовой частью системы вторичной радиолокации, обеспечивающей решение задач управления воздушным движением (УВД) на трассах и в районе аэродрома. Транспондер служит для автоматической передачи наземным вторичным радиолокаторам по их запросу, ответных сигналов для определения радиолокационных координат самолета и сигналов, содержащих информацию о номере самолета, высоте полета. Кроме указанного, имеется возможность автоматической передачи диспетчеру УВД сигнала об аварийной обстановке на самолете и сигнала индивидуального опознавания по запросу с земли.In addition, the utility model includes external signaling units that provide light indication of the aircraft in flight during taxiing and parking (aeronautical lights, tail light, flashing beacons, collision avoidance lights), as well as a transponder, which is an onboard part of the secondary radar system that provides solving problems of air traffic control (ATC) on highways and in the airfield area. The transponder is used for automatic transmission to ground secondary radars, upon their request, of response signals to determine the radar coordinates of the aircraft and signals containing information about the aircraft number and flight altitude. In addition to the above, it is possible to automatically transmit to the ATC controller an emergency signal on the aircraft and an individual identification signal upon request from the ground.

В состав полезной модели входит метеорадар, который размещается в законцовке левой консоли верхнего крыла, так чтобы в зону работы не попадала кабина экипажа и моторный отсек, в радиопрозрачном обтекателе.The utility model includes a meteorological radar, which is located in the tip of the left upper wing console, so that the cockpit and engine compartment do not enter the operation area, in a radio-transparent fairing.

Метеорадар представляет собой импульсный радиолокатор со сканирующей в азимутальной плоскости антенной.Weather radar is a pulse radar with an antenna scanning in the azimuth plane.

Объектами, от которых метеорадар принимает отраженные сигналы, могут быть гидрометеообразованиями, характеризующиеся достаточно большими диаметрами водяных капель, удерживающими восходящими потоками воздуха (зоны грозовой деятельности, мощная кучевая облачность и т.д.), а также наземные сооружения, надводные объекты и участки земной поверхности. Дальность обнаружения объекта зависит от величины эффективной площади поверхности рассеивания.Objects from which the meteorological radar receives reflected signals can be hydrometeorological formations, characterized by sufficiently large diameters of water droplets, retaining ascending air currents (zones of thunderstorm activity, powerful heap clouds, etc.), as well as ground structures, surface objects and areas of the earth's surface ... The detection range of an object depends on the value of the effective scattering surface area.

Кроме того, полезная модель самолета оснащена системой для снабжения воздухом потребителей других систем, а также используется для обогрева остекления фонаря во избежание обледенения и обогрева кабины пилотов и грузового отсека теплым воздухом для создания и поддержания комфортных условий членам экипажа и пассажирам.In addition, the utility model of the aircraft is equipped with a system for supplying air to consumers of other systems, and is also used for heating the glazing of the canopy to avoid icing and heating the cockpit and the cargo compartment with warm air to create and maintain comfortable conditions for the crew and passengers.

Обоснование рациональности конструктивных решений при создании самолета по предлагаемой полезной модели подтверждается многочисленными прочностными, аэродинамическими, наземными и летными испытаниями, проведенными в лаборатории ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина» на натурном макете.Justification of the rationality of design solutions when creating an aircraft according to the proposed utility model is confirmed by numerous strength, aerodynamic, ground and flight tests carried out in the laboratory of FSUE “SibNIA im. S.A. Chaplygin "on a full-scale model.

Применение данного самолета позволит повысить транспортную доступность ряда регионов РФ и может быть представлено такими видами работ как грузопассажирские и грузовые перевозки, административные перевозки, первоначальная летная подготовка, сельскохозяйственные работы, мониторинг состояния лесного хозяйства, геофизические работы, осуществление поисково-спасательных операций, экскурсионно-развлекательные цели.The use of this aircraft will increase the transport accessibility of a number of regions of the Russian Federation and can be represented by such types of work as cargo and passenger and cargo transportation, administrative transportation, initial flight training, agricultural work, monitoring the state of forestry, geophysical work, search and rescue operations, excursion and entertainment goals.

Claims

1. A biplane-type aircraft containing a fuselage consisting of nose, middle and tail compartments, upper wing, lower wing, single-fin vertical tail and horizontal tail, landing gear, main power plant, characterized in that the upper and lower wings are made in the form of a closed loop , the upper wing is made one-piece with a cut along the leading edge, the console of the upper wing of the aircraft is equipped with slats along the entire span of the consoles located along the leading edge of the upper wing and consisting of two sections connected by a tender that allows you to adjust the gaps between the sections, while the lower the wing is detachable, and the upper and lower wings have a profile that is made of a single-mode variable thickness in the root part 15.7% and in the end 12.8%, the horizontal tail section is made in the form of an asymmetrical profile relative to the wing chord, and the horizontal tail area is not less than 12.6 m ² , while m the compartment includes an auxiliary power unit consisting of a small size gas turbine engine.

2. An aircraft according to claim 1, characterized in that in the middle part there is a cargo-passenger compartment with a total volume of at least 12 m ³ , equipped with easily removable equipment, a cargo door combined with a passenger door, and in addition, there is an emergency exit.

3. An aircraft according to claim 1, characterized in that the tail section is a technical compartment for storing aircraft equipment.

4. An airplane according to claim 1, characterized in that the nose, middle and tail sections of the fuselage are independent assembly units that allow the sections to be assembled in separate stocks.

5. An aircraft according to claim 1, characterized in that the fuselage is made of a rectangular section with sealing.

6. The aircraft according to claim 1, characterized in that the upper wing is equipped with slats along the entire span of the consoles and single-slotted flaps in the root of the consoles (up to the aileron).

7. An airplane according to claim 1, characterized in that the lower wing is equipped with single-slotted flaps along the entire span of the consoles and spoilers.

8. An aircraft according to claim. 8, characterized in that the flaps are retractable with one profiled slot between the bypass surfaces of the wing and the flap.

9. An aircraft according to claim 8, characterized in that the spoilers are located on the upper surface of the tail section of the lower wing of the aircraft.

10. An airplane according to claim 11, characterized in that in the operating position the spoilers of the left and right consoles are deflected from the upper surface of the wing at an angle of up to 40 degrees to the incoming stream.

11. An aircraft according to claim 1, characterized in that the upper plane of the lower wing in the area of the crew entrance door is made reinforced with an anti-slip coating.

12. An airplane according to claim. 1, characterized in that the permissible center of gravity at full load of the aircraft is in the range from 20 to 30% of the length of the average aerodynamic chord.

13. An aircraft according to claim 1, characterized in that the cockpit canopy is made of curved transparent wear-resistant panels and has an electric heating system for the windshields.

14. An aircraft according to claim 1, characterized in that the power plant includes one turboprop engine with a free turbine, the engine air intake is installed on the nose of the hoods.

15. An airplane according to claim. 1, characterized in that the outer contour of the hoods of the power plant is a surface of smooth section change from a circle at the point of approach to the fuselage to an ellipse in the initial zone.

16. An airplane according to claim 1, characterized in that the complex of onboard radio-electronic equipment includes flight and navigation equipment containing at least two displays, at least two directional indexes with a built-in air signal system sensor, at least two magnetic heading sensors, at least at least one engine and aircraft system controller, at least one artificial horizon, at least one interface converter for communication with the navigation device.

17. An airplane according to claim 1, characterized in that the external signaling units comprise a transponder.

18. An aircraft according to claim 1, characterized in that composite materials based on carbon fabric are used in the frame of the aircraft of its vertical and horizontal tail, upper and lower wings, keel.

19. An aircraft according to claim 1, characterized in that two storage batteries are used as an emergency power source.