RU2066663C1

RU2066663C1 - Aircraft

Info

Publication number: RU2066663C1
Application number: RU92015674A
Authority: RU
Inventors: А.Л. Пухов; А.Ф. Правдивый; П.А. Михайлов
Original assignee: Авиационный научно-технический комплекс им.А.Н.Туполева
Priority date: 1992-12-30
Filing date: 1992-12-30
Publication date: 1996-09-20

Abstract

FIELD: aeronautical engineering; arrangement of main units of aircraft. SUBSTANCE: aircraft has wing 1 and tail unit 4 connected with fuselage 2. Mounted on wing 1 are two engines 5 with pusher propellers. Distance between longitudinal axes of propellers is equal to 1/7 to 1/6 of wing span. EFFECT: enhanced reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной тематике, касается компоновочных решений основных агрегатов самолетов и может быть использовано при проектировании различных типов ЛА, в частности, самолетов общего назначения. The invention relates to aviation topics, relates to the layout solutions of the main units of aircraft and can be used in the design of various types of aircraft, in particular general purpose aircraft.

Известен самолет, предназначенный для перевозки небольшого количества пассажиров, содержащий соединенные с фюзеляжем крыло и хвостовое оперение, два двигателя с тянущими винтами, расположенные симметрично на консолях крыла (см. Пайпер РА-44-180 "Семинол", ТИ ЦАГИ N 12, 1983 г. стр.11, рис.31). Known aircraft designed to carry a small number of passengers, containing a wing connected to the fuselage and tail, two engines with pulling screws, located symmetrically on the wing consoles (see Piper RA-44-180 "Seminol", TI TsAGI N 12, 1983 p. 11, fig. 31).

Недостатком известной схемы самолета является то, что плоскости винтов двигателей проходят через пассажирскую кабину. Это создает повышенные шумовые характеристики и условия дискомфорта у пассажиров. A disadvantage of the known aircraft design is that the plane of the engine propellers passes through the passenger cabin. This creates increased noise characteristics and conditions of discomfort for passengers.

Еще одним недостатком указанного самолета является неблагоприятный турбулизирующий эффект струи винта, действующий на крыло и уменьшающий его подъемные качества. Another disadvantage of this aircraft is the unfavorable turbulent effect of the propeller jet acting on the wing and reducing its lifting qualities.

На взлете и посадке из-за большого скоса потока на крыле на данном типе самолета для эффективной работы необходимы большие площади горизонтального оперения, что вызывает повышенные весовые характеристики. On take-off and landing, due to the large bevel of the wing flow on this type of aircraft, large areas of horizontal tail are required for efficient operation, which causes increased weight characteristics.

Наиболее близким техническим решением из известных являются самолеты, содержащие соединенные с фюзеляжем крыло с установленными на нем двумя двигателями с толкающими винтами и хвостовое оперение (см. "Аtlas letadel: dvoumotorova obchodni letadla", NADAS, Рraha, 1987 г. стр.82-83, стр.138). The closest technical solution of the known ones is aircraft containing a wing connected to the fuselage with two thrusting propellers mounted on it and a tail unit (see Atlas letadel: dvoumotorova obchodni letadla, NADAS, Praha, 1987, pp. 82-83 , p. 138).

Известные самолеты лишены ряда недостатков, присущих указанному выше летательному аппарату. Known aircraft are devoid of a number of disadvantages inherent in the aforementioned aircraft.

Однако, в известных самолетах установленные на крыле маршевые двигатели разнесены относительно продольной оси самолета на достаточно большое расстояние. В аварийной ситуации при отказе одного из двигателей, пилотирование данных самолетов очень затруднено из-за возникновения большого момента от тяги работающего двигателя относительно оси Y. Это усугубляется тем, что на самолетах данного класса пилоты, как правило, не обладают высоким профессиональным уровнем и вероятность катастрофы при указанной ситуации становится достаточной высокой. However, in known aircraft, wing-mounted propulsion engines are spaced relatively long distance relative to the longitudinal axis of the aircraft. In an emergency, in case of failure of one of the engines, the piloting of these aircraft is very difficult due to the occurrence of a large moment from the thrust of the working engine relative to the Y axis. This is compounded by the fact that on aircraft of this class pilots, as a rule, do not have a high professional level and the likelihood of an accident when this situation becomes high enough.

Кроме этого, двигатели установлены таким образом, что плохо выполняется так называемое "правило площадей" плавное изменение площади поперечного сечения по длине самолета, что обусловливает относительно большую площадь его миделевого сечения. In addition, the engines are installed in such a way that the so-called “area rule” is poorly implemented, smoothly changing the cross-sectional area along the length of the aircraft, which causes a relatively large area of its mid-section.

Одновременно, из-за установки двигателей на рабочей поверхности хвостовой части крыла уменьшается площадь элементов механизации крыла, что ухудшает взлетно-посадочные характеристики. At the same time, due to the installation of engines on the working surface of the tail of the wing, the area of the wing mechanization elements decreases, which worsens the takeoff and landing characteristics.

Задачей настоящего изобретения является улучшение аэродинамических характеристик путем совершенствования компоновки и эффективного выполнения основных агрегатов самолета. The objective of the present invention is to improve aerodynamic performance by improving the layout and efficient implementation of the main components of the aircraft.

Задачей изобретения является также улучшение эксплуатационных качеств самолета в аварийной ситуации при отказе одного из двигателей. The objective of the invention is also to improve the performance of the aircraft in an emergency in case of failure of one of the engines.

Еще одной задачей изобретения является улучшение взлетно-посадочных характеристик путем повышения эффективности механизации крыла. Another objective of the invention is to improve take-off and landing performance by increasing the efficiency of wing mechanization.

Для достижения указанных задач в самолете, содержащем соединенные с фюзеляжем крыло с установленными на нем двумя двигателями с толкающими винтами и хвостовое оперение, отношение расстояние между продольными осями винтов к размаху крыла равно 1/6.1/7. To achieve these tasks in an airplane containing a wing connected to the fuselage with two engines with pushing propellers and a tail unit mounted on it, the ratio of the distance between the longitudinal axes of the propellers to the wing span is 1 / 6.1 / 7.

В предложенном самолете, благодаря максимальному возможному приближению винтов к фюзеляжу, который в месте расположения винтов резко сужается, обеспечивается плавное изменение поперечных сечений по длине самолета, что способствует уменьшению площади его миделевого сечения. При отказе одного двигателя плечо, на котором создает момент работающий двигатель, имеет минимальное значение, что значительно упрощает технику пилотирования. Благодаря близкому к фюзеляжу расположению двигателей с винтами обеспечиваются конструктивные возможности для эффективного выполнения закрылков. In the proposed aircraft, due to the maximum possible approximation of the propellers to the fuselage, which tapers sharply at the location of the propellers, a smooth change in the cross sections along the length of the airplane is provided, which helps to reduce the area of its mid-section. In case of failure of one engine, the shoulder on which the running engine creates a moment has a minimum value, which greatly simplifies the piloting technique. Due to the close to the fuselage arrangement of engines with screws, structural possibilities are provided for the efficient execution of flaps.

Существо настоящего изобретения представлено на чертежах,
где
на фиг.1 представлен вид спереди на самолет,
на фиг.2 вид в плане.The essence of the present invention is presented in the drawings,
Where
figure 1 presents a front view of the plane,
figure 2 is a plan view.

Заявленный самолет общего назначения, предназначенный для перевозки 3.4 пассажиров, управляется одним пилотом. Самолет выполнен с расположением крыла 1 близким к среднему, которое соединено посредством центроплана с фюзеляжем 2. Фюзеляж 2 имеет в носовой части пассажирскую гермокабину 3, а в хвостовой Т-образное оперение 4. На консолях крыла 1 размещены два двигателя с толкающими винтами, например, поршневые, расстояние между продольными осями винтов которых равно 1/6.1/7 размаха крыла. В районе установки винтов фюзеляж имеет ярко выраженную суженную часть. На верхней поверхности крыла двигатели 5 имеют обтекатель 6. Крыло 1 самолета снабжено предкрылками 7 и закрылками 8, ближе к концевой части установлены элероны 9 и интерцепторы 10. Хвостовое оперение 4 выполнено с поверхностями управления 11. The declared general purpose aircraft, designed to carry 3.4 passengers, is controlled by one pilot. The aircraft is made with the wing location 1 close to the middle, which is connected by means of a center wing to the fuselage 2. The fuselage 2 has a passenger pressurized cabin 3 in the bow and a T-tail unit 4 in the tail section. Two engines with pushing screws are placed on the wing consoles 1, for example, piston, the distance between the longitudinal axes of the screws which is equal to 1 / 6.1 / 7 of the wingspan. In the area where the screws are installed, the fuselage has a pronounced narrowed part. On the upper surface of the wing, the engines 5 have a fairing 6. The wing 1 of the aircraft is equipped with slats 7 and flaps 8, closer to the end part there are ailerons 9 and interceptors 10. The tail unit 4 is made with control surfaces 11.

Работа устройства осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.

Предложенный самолет общего назначения может эксплуатироваться с грунтовых аэродромов и даже со слабоподготовленных летных площадок с прочностью грунта 3 кг/кв.см. Используя мощную для данного самолета механизацию крыла в виде предкрылков и закрылков, самолет пробегает при взлете расстояние порядка 200 м и со скоростью порядка 110 км/ч открывается от земли. Крейсерский полет совершается до высоты 7000 м с диапазоном скоростей 300.400 км/ч. Дальность полета самолета зависит от коммерческой нагрузки и может достигать 2000 км. Управляемость самолета в полете по продольной, путевой и поперечной осям обеспечивается поверхностями управления: элеронами, интерцепторами, рулями высоты и направления. Используемая схема самолета позволяет надежно и просто пилотировать машину как с помощью автопилота, так и в случаях перехода на ручное управление. The proposed general-purpose aircraft can be operated from unpaved airfields and even from poorly prepared flight sites with a ground strength of 3 kg / sq. Cm. Using powerful wing mechanization for this aircraft in the form of slats and flaps, the aircraft runs a distance of about 200 m during take-off and opens from the ground at a speed of about 110 km / h. Cruising is performed up to an altitude of 7000 m with a speed range of 300.400 km / h. The flight range of the aircraft depends on the commercial load and can reach 2000 km. The controllability of the aircraft in flight along the longitudinal, track and transverse axes is provided by control surfaces: ailerons, interceptors, elevators and rudders. The used airplane scheme allows you to reliably and simply pilot a car, both with the help of an autopilot and in cases of switching to manual control.

Размещение винтов двигателей за крылом уменьшает вероятность образование срыва потока и повышает аэродинамическое качество самолета. Placing engine propellers behind the wing reduces the likelihood of a stall and increases the aerodynamic quality of the aircraft.

На взлете и посадке эффективная механизация самолета обеспечивает хорошие взлетно-посадочные характеристики с короткой дистанцией разбега и пробега. On takeoff and landing, effective mechanization of the aircraft provides good takeoff and landing performance with a short takeoff and run distance.

При отказе одного из двигателей 5 полет на данном самолете можно продолжать с одним работающим двигателем. Близкое расположение винтов двигателей к фюзеляжу позволяет посредством аэродинамических поверхностей обеспечивать управляемость самолета одним пилотом до посадки в пункте назначения. If one of the engines 5 fails, the flight on this aircraft can be continued with one engine running. The close arrangement of engine screws to the fuselage allows aerodynamic surfaces to provide controllability of the aircraft by one pilot before landing at the destination.

Опытные испытания моделей и теоретическое обоснование показали, что наиболее предпочтительным для рассматриваемых типа, размерности и энергетических возможностей самолета является вариант, в котором расстояние между продольными осями винтов двигателей 5 равно 1/6.1/7 размаха крыла. Experimental tests of models and theoretical justification have shown that the most preferable for the considered type, dimension and energy capabilities of the aircraft is the option in which the distance between the longitudinal axes of the propellers of engines 5 is 1 / 6.1 / 7 of the wing span.

Отличительные признаки настоящего изобретения обеспечивают предложенному самолету улучшенные аэродинамические характеристики, повышают надежность и эксплуатационные качества конструкции. Distinctive features of the present invention provide the proposed aircraft with improved aerodynamic characteristics, increase the reliability and performance of the structure.

Claims

An airplane comprising a wing connected to the fuselage with two engines with pushing propellers mounted on it, a tail unit, characterized in that the distance between the longitudinal axes of the propellers is 1/7 ^° C 1/6 of the wing span.