RU223804U1 - Airplane with emergency landing flaps - Google Patents
Airplane with emergency landing flaps Download PDFInfo
- Publication number
- RU223804U1 RU223804U1 RU2024101484U RU2024101484U RU223804U1 RU 223804 U1 RU223804 U1 RU 223804U1 RU 2024101484 U RU2024101484 U RU 2024101484U RU 2024101484 U RU2024101484 U RU 2024101484U RU 223804 U1 RU223804 U1 RU 223804U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- fuselage
- water
- emergency landing
- flaps
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 21
- 241000282373 Panthera pardus Species 0.000 abstract description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009189 diving Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- UJCHIZDEQZMODR-BYPYZUCNSA-N (2r)-2-acetamido-3-sulfanylpropanamide Chemical compound CC(=O)N[C@@H](CS)C(N)=O UJCHIZDEQZMODR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 241001669680 Dormitator maculatus Species 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к авиационной технике, а более конкретно к самолётам, имеющим уплощённый широкий участок нижней поверхности центральной части фюзеляжа, образованный обтекателями шасси. Преимуществом полезной модели является то, что она позволяет упростить конструкцию аварийно-посадочных щитков самолёта и уменьшает их массы и размеры. Самолёт содержит два аварийно-посадочных щитка, установленных на боковых поверхностях обтекателей шасси, слева и справа, вертикально к строительной горизонтали фюзеляжа, позади центра масс, поперёк набегающего потока воды, симметрично базовой плоскости фюзеляжа. При входе в воду аварийно-посадочных щитков сила гидродинамического сопротивления, возникающая на них, создаёт пикирующий момент, компенсирующий кабрирующий момент от гидродинамической подъёмной силы, возникающей на уплощённой центральной части днища фюзеляжа. Тем самым предотвращается выбрасывание самолёта из воды с увеличением угла тангажа (барс), и дальнейшее движение самолёта по воде становится устойчивым. При этом нагрузки, действующие на фюзеляж самолёта, снижаются, что уменьшает возможность повреждения фюзеляжа. Полезная модель может быть использована для снижения нагрузок на фюзеляж при аварийной посадке самолёта на воду. The utility model relates to aviation technology, and more specifically to aircraft that have a flattened wide section of the lower surface of the central part of the fuselage formed by the landing gear fairings. The advantage of the utility model is that it simplifies the design of aircraft emergency landing flaps and reduces their weight and size. The aircraft contains two emergency landing flaps installed on the side surfaces of the landing gear fairings, on the left and on the right, vertical to the fuselage horizontal plane, behind the center of mass, across the incoming water flow, symmetrically to the base plane of the fuselage. When the emergency landing flaps enter the water, the hydrodynamic drag force arising on them creates a diving moment, compensating for the pitching moment from the hydrodynamic lift force arising on the flattened central part of the fuselage bottom. This prevents the aircraft from being thrown out of the water with an increase in pitch angle (leopard), and the further movement of the aircraft through the water becomes stable. At the same time, the loads acting on the aircraft fuselage are reduced, which reduces the possibility of damage to the fuselage. The utility model can be used to reduce loads on the fuselage during an emergency landing of an aircraft on water.
Description
Полезная модель относится к авиационной технике, а более конкретно к самолётам, имеющим уплощённый широкий участок нижней поверхности центральной части фюзеляжа, образованный обтекателями шасси (например, самолёт ATR-42). При аварийной посадке на воду такого самолёта гидродинамическая подъёмная сила, действующая на уплощённую нижнюю поверхность центральной части фюзеляжа, приводит к выбрасыванию самолёта из воды с увеличением угла тангажа – барсу (барс-выбрасывание самолёта из воды на больших скоростях глиссирования с изменением угла дифферента). Движение по воде такого самолёта может представлять собой серию барсов, что свидетельствует о продольной неустойчивости движения. Значения гидродинамических нагрузок на фюзеляж при вторичных приводнениях после барсов могут значительно превосходить значения, возникающие при первичном контакте фюзеляжа с водой.The utility model relates to aviation technology, and more specifically to aircraft that have a flattened wide section of the lower surface of the central part of the fuselage formed by the landing gear fairings (for example, the ATR-42 aircraft). During an emergency landing on water of such an aircraft, the hydrodynamic lift force acting on the flattened lower surface of the central part of the fuselage leads to the aircraft being thrown out of the water with an increase in the pitch angle - leopard (leopard is the ejection of an aircraft from the water at high planing speeds with a change in trim angle). The movement of such an aircraft through water can be a series of leopards, which indicates longitudinal instability of the movement. The values of hydrodynamic loads on the fuselage during secondary splashdowns after leopards can significantly exceed the values that arise during the initial contact of the fuselage with water.
Известны устройства (аварийные средства, использующиеся в самолётах), предназначенные для предотвращения ударов фюзеляжа о воду и разрушения фюзеляжа при аварийной посадке на воду. К таким устройствам относятся отклоняемые гидрощитки, гидролыжи и подводные крылья, устанавливаемые под фюзеляжем.There are known devices (emergency equipment used in aircraft) designed to prevent fuselage impacts on water and destruction of the fuselage during an emergency landing on water. Such devices include deflectable hydraulic flaps, hydroskis and hydrofoils installed under the fuselage.
В качестве прототипа рассмотрим самолет с установленными гидрощитками (Патент США № 2676771, Cl.244-105, 1954г.). Гидрощитки представляют собой пластины, шарнирно закреплённые под фюзеляжем в носовой части и отклоняемые при вынужденной посадке самолёта на воду на угол порядка 30°. As a prototype, we will consider an aircraft with installed hydraulic shields (US Patent No. 2676771, Cl.244-105, 1954). Hydraulic shields are plates hinged under the fuselage in the nose and deflected at an angle of about 30° during a forced landing of the aircraft on water.
На фиг. 1 представлен самолёт, выбранный в качестве прототипа, где 1-фюзеляж, 2-гидрощиток, 3-схема выпуска гидрощитка. Гидрощитки могут быть различной формы в плане: прямоугольные, треугольные и трапециевидные. При входе щитков в воду на них действует гидродинамическая подъемная сила, создающая кабрирующий момент, достаточный для предотвращения удара фюзеляжа о воду.In fig. Figure 1 shows the aircraft chosen as a prototype, where 1 is the fuselage, 2 is the hydraulic shield, 3 is the hydraulic shield release diagram. Hydraulic shields can be of various shapes in plan: rectangular, triangular and trapezoidal. When the flaps enter the water, they are subject to a hydrodynamic lifting force, creating a pitching moment sufficient to prevent the fuselage from hitting the water.
Недостатками прототипа являются сложная конструкция гидрощитков, требующая устройства для их выпуска и большие размеры и масса. Так, по результатам испытания модели самолета получено, что трапециевидный гидрощиток, устанавливаемый на самолёт массой 22 т, длиной фюзеляжа 20 м и шириной 3 м имеет длину 1220 мм при основаниях трапеции 600 мм и 300 мм [Fisher L.J. and Hoffman E.L. Ditching Investigations of Dynamic Models and Effects of Design Parameters on Ditching Characteristics. NACA Report 1958, N 1347, 28 p. Bibl. 2 NN. (Технический перевод ЦАГИ №9885, 1959г.)].The disadvantages of the prototype are the complex design of the hydraulic shields, which requires a device for their release, and their large size and weight. Thus, based on the results of testing the aircraft model, it was found that the trapezoidal hydraulic shield installed on an aircraft weighing 22 tons, fuselage length 20 m and width 3 m has a length of 1220 mm with trapezoid bases of 600 mm and 300 mm [Fisher L.J. and Hoffman E.L. Ditching Investigations of Dynamic Models and Effects of Design Parameters on Ditching Characteristics. NACA Report 1958, N 1347, 28 p. Bibl. 2 NN. (Technical translation of TsAGI No. 9885, 1959)].
Задачей и техническим результатом создания полезной модели является снижение гидродинамических нагрузок, действующих на фюзеляж самолёта при аварийной посадке на воду.The task and technical result of creating a utility model is to reduce the hydrodynamic loads acting on the aircraft fuselage during an emergency landing on water.
Решение задачи и технический результат достигаются тем, что в самолёте с аварийно-посадочными щитками, содержащем уплощённый широкий участок нижней поверхности центральной части фюзеляжа, образованный обтекателями шасси, на боковых поверхностях которых позади центра масс самолёта симметрично базовой плоскости фюзеляжа установлены два аварийно-посадочных щитка, при этом аварийно-посадочные щитки выполнены выступающими за нижнюю поверхность обтекателей шасси вертикально к строительной горизонтали фюзеляжа.The solution to the problem and the technical result are achieved by the fact that in an aircraft with emergency landing flaps, containing a flattened wide section of the lower surface of the central part of the fuselage, formed by landing gear fairings, on the side surfaces of which two emergency landing flaps are installed behind the center of mass of the aircraft symmetrically to the base plane of the fuselage, in this case, the emergency landing flaps are made protruding beyond the lower surface of the landing gear fairings vertically to the building horizontal of the fuselage.
На фиг.1 - самолёт, выбранный в качестве прототипа.Figure 1 shows the aircraft chosen as a prototype.
На фиг.2 - схема установки аварийно-посадочных щитков вид спереди.Figure 2 is a diagram of the installation of emergency landing flaps, front view.
На фиг.3 - схема установки аварийно-посадочных щитков в увеличенном масштабе.Figure 3 is a diagram of the installation of emergency landing flaps on an enlarged scale.
На фиг.4 - схема установки аварийно-посадочных щитков вид по стрелке А.Figure 4 is a diagram of the installation of emergency landing flaps, seen along arrow A.
На фиг. 5 - графики зависимости параметров приводнения от времени для модели с аварийно-посадочными щитками и без них.In fig. 5 - graphs of the dependence of splashdown parameters on time for the model with and without emergency landing flaps.
Для снижения нагрузок, действующих при вынужденной посадке на воду на фюзеляж самолёта, имеющего уплощённый широкий участок 4 нижней поверхности центральной части фюзеляжа 1 (фиг.2), образованный обтекателями шасси 5, и уменьшения возможности повреждения фюзеляжа на боковых поверхностях обтекателей шасси установлены два аварийно-посадочных щитка 2, например, выполненных в виде пластин. Щитки 2 установлены вертикально к строительной горизонтали фюзеляжа, поперёк набегающего потока воды, симметрично базовой плоскости фюзеляжа слева и справа на обтекателях 5 шасси позади центра 6 масс. Щитки 2 (фиг. 3) прикреплены к узлам крепления шасси и выступают за нижнюю поверхность обтекателей 5. Аварийно-посадочные щитки установлены на постоянной основе, и не требуют механизма уборки и выдвижения.To reduce the loads acting during a forced landing on water on the fuselage of an aircraft having a flattened wide section 4 of the lower surface of the central part of the fuselage 1 (Fig. 2), formed by the landing gear fairings 5, and to reduce the possibility of damage to the fuselage, two emergency landing flaps 2, for example, made in the form of plates. The flaps 2 are installed vertically to the building horizontal of the fuselage, across the incoming water flow, symmetrically to the base plane of the fuselage on the left and right on the landing gear fairings 5 behind the center of mass 6. Flaps 2 (Fig. 3) are attached to the landing gear attachment points and protrude beyond the lower surface of the fairings 5. The emergency landing flaps are permanently installed and do not require a retraction and extension mechanism.
Для примера размеры щитков для самолёта массой 30 т, с эквивалентными диаметром фюзеляжа 3 м и длиной фюзеляжа 25 метров составляют: ширина щитка порядка 100 мм и высота порядка 150-200 мм. Размеры щитков достаточно малы, так что в полете не увеличивают сопротивление самолёта.For example, the dimensions of the shields for an aircraft weighing 30 tons, with an equivalent fuselage diameter of 3 m and a fuselage length of 25 meters are: shield width of about 100 mm and height of about 150-200 mm. The dimensions of the shields are small enough so that they do not increase the aircraft's drag during flight.
При входе в воду аварийно-посадочных щитков сила гидродинамического сопротивления, возникающая на них, создаёт пикирующий момент, компенсирующий кабрирующий момент от гидродинамической подъёмной силы, возникающей на уплощённой центральной части днища фюзеляжа. Тем самым предотвращается выбрасывание самолёта из воды с увеличением угла тангажа (барс) и дальнейшее движение самолёта по воде становится устойчивым. При этом нагрузки, действующие на фюзеляж самолёта, снижаются, что уменьшает возможность повреждения фюзеляжа.When the emergency landing flaps enter the water, the hydrodynamic drag force arising on them creates a diving moment, compensating for the pitching moment from the hydrodynamic lift force arising on the flattened central part of the fuselage bottom. This prevents the aircraft from being thrown out of the water with an increase in pitch angle (leopard) and the further movement of the aircraft through the water becomes stable. At the same time, the loads acting on the aircraft fuselage are reduced, which reduces the possibility of damage to the fuselage.
Проведённые исследования показали эффективность аварийно-посадочных щитков. Как видно из графиков, приведённых на фиг. 4, установка аварийно-посадочных щитков приводит к уменьшению нормальных перегрузок и продольных угловых колебаний самолёта. The studies have shown the effectiveness of emergency landing flaps. As can be seen from the graphs shown in Fig. 4, the installation of emergency landing flaps leads to a reduction in normal overloads and longitudinal angular vibrations of the aircraft.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU223804U1 true RU223804U1 (en) | 2024-03-05 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2676771A (en) * | 1951-03-30 | 1954-04-27 | Wilbur L Mayo | Hydroflap |
US4067286A (en) * | 1975-02-18 | 1978-01-10 | Lockheed Aircraft Corporation | Hydro-ski craft with longitudinal flaps |
US4080922A (en) * | 1975-09-08 | 1978-03-28 | Brubaker Curtis M | Flyable hydrofoil vessel |
RU169994U1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-04-11 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "АэроВолга" | PLANE AMPHIBIA LA-8RS |
RU169985U1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-04-11 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "АэроВолга" | PLANE AMPHIBIA LA-8 |
RU2767566C1 (en) * | 2021-09-15 | 2022-03-17 | Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов") | Helicopter emergency ballonet system |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2676771A (en) * | 1951-03-30 | 1954-04-27 | Wilbur L Mayo | Hydroflap |
US4067286A (en) * | 1975-02-18 | 1978-01-10 | Lockheed Aircraft Corporation | Hydro-ski craft with longitudinal flaps |
US4080922A (en) * | 1975-09-08 | 1978-03-28 | Brubaker Curtis M | Flyable hydrofoil vessel |
RU169994U1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-04-11 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "АэроВолга" | PLANE AMPHIBIA LA-8RS |
RU169985U1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-04-11 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "АэроВолга" | PLANE AMPHIBIA LA-8 |
RU2767566C1 (en) * | 2021-09-15 | 2022-03-17 | Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов") | Helicopter emergency ballonet system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103043220B (en) | Taking-off and landing system of shipboard aircraft of aircraft carrier and taking-off and landing method thereof | |
CN106441774B (en) | A kind of carrier-borne aircraft gear test device and test method | |
CN113232832B (en) | Amphibious aircraft | |
RU223804U1 (en) | Airplane with emergency landing flaps | |
US3152775A (en) | Supersonic aircraft | |
US2779553A (en) | Nose towed airborne capsule | |
US2676771A (en) | Hydroflap | |
US20220073194A1 (en) | Anti-Flip Approach for Amphibious Aircraft | |
Dathe et al. | Hydrodynamic characteristics of seaplanes as affected by hull shape parameters | |
US2547226A (en) | Means of attaching wing tip fuel tanks to airplanes | |
US2994496A (en) | Shock-absorber assembly for airplane arresting hooks | |
RU2111896C1 (en) | Polyfuselage seaplane | |
RU2024418C1 (en) | Seaplane | |
Dawson et al. | Preliminary tank tests of NACA hydro-skis for high-speed airplanes | |
Mottard et al. | An Investigation of the Hydrodynamic Characteristics of a 1/10-Size Powered Dynamic Model of the Martin M-267 Patrol-Type Seaplane with Two Forebody Configurations: TED No. NACA DE 376 | |
CN211844901U (en) | Triphibian aircraft with directly rise and directly fall function | |
Fisher et al. | A brief hydrodynamic investigation of a navy seaplane design equipped with a hydro-ski | |
Jarvis et al. | Ditching Tests with a 1/12-Scale Model of the Army A-26 Airplane in Langley Tank No. 2 and on an Outdoor Catapult | |
McKann et al. | Hydrodynamic and Aerodynamic Characteristics of A Model of A Supersonic Multijet Water-Based Aircraft Equipped with Supercavitating Hydrofoils | |
Thompson | Preliminary Investigation of Land-water Operation with a 1/10-scale Model of a Jet Airplane Equipped with Hydro-skis | |
Fisher et al. | Ditching Tests with a 1/16-Size Dynamic Model of the Army B-24 Airplane in Langley Tank No. 2 and on an Outdoor Catapult | |
Kolbe | Ditching Tests of a 1/8-size Model of the Navy SB2C-1 Airplane (army A-25) in Langley Tank Number 2 and on an Outdoor Catapult | |
McKann et al. | Hydrodynamic Characteristics of Aerodynamically Refined Planing-tail Hulls | |
Zhu et al. | Numerical simulation of the water landing process of a light civil helicopter in level 5 sea conditions | |
Kapryan et al. | Aerodynamic and Hydrodynamic Characteristics of a Model of a 500,000-pound High-subsonic Multijet Logistics Transport Seaplane |