RU2022878C1

RU2022878C1 - Aircraft aerodynamic surface control device

Info

Publication number: RU2022878C1
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Мухин
Original assignee: Летно-исследовательский институт им.М.М.Громова
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: aviation. SUBSTANCE: device has bearing disks hinged to each other in at least three bearing points 3 by means of double tie-rods 5 with radial levers 4, quantity of which is equal to that of bearing points 3. Radial levers are arranged in parallel each to the other in parallel planes in pairs on correspondent control shafts 6 fastened in the base. Each shaft is connected with separate drive. EFFECT: enhanced efficiency of control. 6 dwg

Description

Изобретение относится к авиации, а именно к управлению аэродинамической поверхностью летательного аппарата, а также может быть использовано на судах с подводными крыльями. The invention relates to aviation, namely to control the aerodynamic surface of an aircraft, and can also be used on ships with hydrofoils.

Целью изобретения является расширение возможностей управления путем установки аэродинамической поверхности в любой плоскости в пpостранстве. The aim of the invention is the expansion of control capabilities by installing an aerodynamic surface in any plane in space.

На фиг. 1 изображено устройство, поперечный разрез относительно фюзеляжа; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вид сбоку; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.6 - вид конструкции устройства в увеличенном масштабе. In FIG. 1 shows a device, a transverse section relative to the fuselage; figure 2 is the same, a top view; figure 3 is the same side view; figure 4 is a section aa in figure 1; figure 5 is a section bB in figure 1; figure 6 is a view of the design of the device on an enlarged scale.

Устройство для управления аэродинамической поверхностью, например крылом 1, включает опорные диски 2, на периметре которых имеются четыре опорные точки 3. Кинематическое соединение опорных точек 3 с радиальными рычагами 4 осуществляется перекрестными двойными тягами 5. Опорные точки 3 и концы рычагов 4 снабжены шарнирами, расположенными напротив один другого. Соединение их перекрестными двойными тягами 5 произведено так, что каждый шарнир опорного диска 2 соединен не с противоположным ему шарниром на радиальном рычаге 4, а с рядом лежащими шарнирами радиальных рычагов 4. При четырех опорных точках необходимое число тяг 5 к ним равно восьми (четыре двойных). Радиальные рычаги 4 жестко укреплены и распределены радиально на управляющих валах 6, расположенных коаксиально относительно один другого. Последние установлены шарнирно в опорном основании 7 и соединены через рычаги 8 и шарниры 9 с приводами 10. Радиальные рычаги 4 и 8 установлены в трех плоскостях вокруг управляющих валов 6. Вместо соосно установленных валов могут быть применены валы, расположенные параллельно один другому. Крепление радиальных рычагов 4 на управляющих валах 6 выполнено на обоих торцах по каждому валу. Таким образом, что радиальные рычаги соответственно параллельны на обоих управляющих валах. К опорным дискам 2 жестко прикреплены левая и правая плоскости крыла 1, при этом продольная ось крыла и управляющих валов совпадают или параллельны. A device for controlling an aerodynamic surface, for example, wing 1, includes support discs 2, on the perimeter of which there are four reference points 3. The kinematic connection of the reference points 3 with radial levers 4 is carried out by cross double rods 5. The reference points 3 and the ends of the levers 4 are provided with hinges located opposite one another. They are connected by cross double rods 5 so that each hinge of the support disk 2 is connected not with the opposite hinge on the radial arm 4, but with the adjacent hinges of the radial levers 4. With four support points, the required number of rods 5 to them is eight (four double ) The radial levers 4 are rigidly mounted and distributed radially on the control shafts 6 located coaxially relative to each other. The latter are mounted pivotally in the support base 7 and are connected through the levers 8 and the hinges 9 to the drives 10. The radial levers 4 and 8 are mounted in three planes around the control shafts 6. Instead of coaxially mounted shafts, shafts arranged parallel to one another can be used. The fastening of the radial levers 4 on the control shafts 6 is made at both ends on each shaft. Thus, the radial levers are respectively parallel on both control shafts. The left and right planes of the wing 1 are rigidly attached to the supporting disks 2, while the longitudinal axis of the wing and the control shafts coincide or are parallel.

Минимальное количество опорных точек 3 на диске 2 может быть равно трем. The minimum number of reference points 3 on disk 2 may be three.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В случае управления по изменению поперечного угла V, когда движение крыла происходит в вертикальной плоскости (вверх и вниз), достаточно управления только по двум управляющим валам, связанным с горизонтально расположенными радиальными рычагами 4. Противофазное вращение указанных управляющих валов при действии на них усилий соответствующих приводов приводит к перемещению по дуге навстречу один другому шарниров радиальных рычагов. При этом тяги 5, действуя на опорные точки 3 правого опорного диска 2, смещают их верхнюю по дуге против часовой стрелки вниз, а нижнюю - по дуге вверх, что приводит к повороту пpавого опорного диска против часовой стрелки с соответствующим движением правой плоскости крыла. Тяги 5, действуя на опорные точки 3 левого опорного диска, смещают их - верхнюю по дуге по часовой стрелке вниз, нижнюю - по часовой стрелке по дуге вверх, что приводит к повороту левого опорного диска по часовой стрелке с соответствующим движением левой плоскости крыла. In the case of control by changing the transverse angle V, when the wing moves in the vertical plane (up and down), it is sufficient to control only two control shafts connected with horizontally located radial levers 4. Antiphase rotation of these control shafts under the action of the forces of the corresponding drives leads to movement along the arc towards one another of the hinges of the radial levers. In this case, the thrust 5, acting on the reference points 3 of the right support disk 2, displace their upper arc counterclockwise down, and the lower - in an arc upward, which leads to the rotation of the right support disk counterclockwise with the corresponding movement of the right wing plane. The rods 5, acting on the anchor points 3 of the left support disk, shift them — the upper one in a clockwise direction downward, the lower - in a clockwise direction upward, which leads to a rotation of the left support disk clockwise with the corresponding movement of the left wing plane.

Таким образом, левая и правая плоскости крыла движутся противофазно (обе вверх) вместе с опорными дисками относительно их центров, образуя угол V поперечного крыла. Thus, the left and right wing planes move out of phase (both up) together with the support disks relative to their centers, forming an angle V of the transverse wing.

В случае управления стреловидностью крыла по углу Х, когда движение крыла происходит в горизонтальной плоскости (назад и вперед), также достаточно осуществить движение только по двум управляющим валам, связанным теперь с вертикально расположенными рычагами 4. При повороте этих двух управляющих валов так, чтобы указанные радиальные рычаги 4 двигалиcь навстречу друг другу, происходит действие тяг 5 на горизонтально расположенные опорные точки 3 правого опорного диска 2 и смещение их по дуге в горизонтальной плоскости, такое же действие оказывается и на левый опорный диск. Это действие приводит к пpотивофазному повороту правой и левой плоскостей крыла в горизонтальной плоскости. Управления крылом по углам V и Х приводит к тому, что в управлении возможны не только крайние варианты, когда изменяется в отдельности положение плоскости по одному из углов, но и промежуточные движения в виде одновременного изменения сразу двух (трех) величин, что расширяет возможности управления полетом. In the case of controlling the wing sweep along the angle X, when the wing moves in the horizontal plane (back and forth), it is also sufficient to carry out movement only along two control shafts, now connected with vertically arranged levers 4. When turning these two control shafts so that the indicated the radial levers 4 moved towards each other, the action of the rods 5 on the horizontally located support points 3 of the right support disk 2 and their displacement along the arc in the horizontal plane, the same effect It is also mounted on the left support disk. This action leads to an antiphase rotation of the right and left wing planes in the horizontal plane. The wing control in the angles V and X leads to the fact that not only extreme options are possible in the control, when the position of the plane in one of the angles changes individually, but also intermediate movements in the form of simultaneous changes of two (three) quantities at once, which expands the control flight.

Реализация отмеченных возможностей осуществляется при соответствующем совместном действии приводов управления по всем управляющим валам. The implementation of the noted capabilities is carried out with the corresponding joint action of the control drives on all control shafts.

В рассматриваемом варианте конструкции число приводов 10 равно четырем. Однако минимальное количество их может составлять только три, соответственно три ортогональные оси движения крыльев. Механизм также может быть выполнен несимметричным. При этом выдерживается равенство

= const= сonst, где R - радиус радиального рычага; а - расстояние между плоскостями диска 2 и рычагов 4.In the considered embodiment, the number of drives 10 is four. However, the minimum number of them can be only three, respectively, three orthogonal axis of movement of the wings. The mechanism can also be asymmetrical. At the same time, equality is maintained

= const = const, where R is the radius of the radial lever; and - the distance between the planes of the disk 2 and levers 4.

Управление по углу α атаки, когда производится изменение по третьей координате, осуществляется поворотом сразу всех управляющих валов 6. При этом вся кинематически связанная система поворачивается как одно целое вокруг продольной оси управляющих валов вместе с поворотом опорных дисков 2 и плоскостями крыльев 1, т.е. в этом случае происходит фазный поворот плоскостей крыльев по углу α. Поворот плоскостей крыльев может производиться также в любой из трех ортогональных плоскостей в пространстве, т.е. по углам стреловидности X, поперечному V и α атаки, причем совместная доля одного угла в другом может быть любая, поворот по углу атаки может быть вместе с поворотом по поперечному углу и углу стреловидности в любом соотношении, а их фаза и противофаза таковы, что плоскости крыльев могут двигаться в противофазе по углу стреловидности и поперечному углу, а по углу атаки - в фазе. Control over the angle of attack α, when a change is made in the third coordinate, is carried out by turning all the control shafts 6. At the same time, the whole kinematically connected system rotates as a whole around the longitudinal axis of the control shafts along with the rotation of the support disks 2 and the wing planes 1, i.e. . in this case, a phase rotation of the wing planes occurs along the angle α. The rotation of the wing planes can also be performed in any of the three orthogonal planes in space, i.e. along the sweep angles X, transverse V and α attacks, and the joint fraction of one angle in another can be any, the rotation along the angle of attack can be together with the rotation along the transverse angle and sweep angle in any ratio, and their phase and antiphase are such that the planes wings can move in antiphase in the sweep angle and the transverse angle, and in the angle of attack - in phase.

Изобретение, кроме расширения возможностей управления летательным аппаратом, позволяет реализовать необходимые характеристики самолета короткого взлета и посадки, а также уменьшить габариты самолета при его транспортировании и хранении. Наиболее рационально применять устройство для управления плоскостями переднего горизонтального оперения. The invention, in addition to expanding the control capabilities of the aircraft, allows you to realize the necessary characteristics of a short take-off and landing aircraft, as well as reduce the dimensions of the aircraft during its transportation and storage. It is most rational to use a device for controlling the planes of the front horizontal tail.

Claims

A DEVICE FOR CONTROLING THE AERODYNAMIC SURFACE OF Aircraft, containing a mechanism for controlling the aerodynamic surface at the sweep, attack and lateral angle V, characterized in that, in order to expand control capabilities by installing the aerodynamic surface in any plane in space, the mechanism is made in the form of support disks, pivotally connected in at least three reference points by means of cross double rods with an equal number of reference points by radial levers installed parallel to each other in parallel planes, in pairs on respective coaxially or parallel control shaft pivotally mounted in the base, wherein the radial arms are arranged between the supporting discs and each shaft connected with the drive.