RU2261821C2

RU2261821C2 - Slotted flap

Info

Publication number: RU2261821C2
Application number: RU2003135532/11A
Authority: RU
Inventors: С.К. Кириакиди (RU); С.К. Кириакиди; К.С. Кириакиди (RU); К.С. Кириакиди
Original assignee: Воронежский государственный технический университет
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2005-10-10
Also published as: RU2003135532A

Abstract

FIELD: aeronautical engineering; high-lift devices for modern aircraft.

SUBSTANCE: proposed slotted flap has main part and deflector, movable panel mounted in guide bearing rollers; said panel consists of upper plane and lower flap rigidly interconnected by means of vertical end walls. Lower flap consists of movable and immovable parts; movable part is connected via drive with upper deflectable door articulated on upper plane of movable panel. Reduction gears mounted on each vertical end walls of movable panel are kinematically linked with gear rack through gear wheel on one side and with movable part of lower flap by means of two articulated rigid rods on other side.

EFFECT: enhanced efficiency.

11 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к средствам механизации крыла, и может быть использовано в конструкции проектируемых самолетов.The invention relates to aircraft, in particular to means of mechanization of the wing, and can be used in the design of aircraft under design.

Известна конструкция закрылка, состоящего из двух звеньев, где основное звено закрылка соединено поворотным рычагом с хвостовой частью крыла, а хвостовое звено закрылка посредством механизма уборки-выпуска связано с основным звеном [1].A known design of a flap, consisting of two links, where the main flap link is connected by a rotary lever to the tail portion of the wing, and the tail link of the flap is connected to the main link by the cleaning-release mechanism [1].

Недостатком данной конструкции является отсутствие аэродинамической щели между крылом и закрылком, что снижает подъемную силу крыла на режимах взлета и посадки.The disadvantage of this design is the absence of an aerodynamic gap between the wing and the flap, which reduces the lifting force of the wing during takeoff and landing.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является конструкция щелевого закрылка, состоящего из двух частей, жестко связанных между собой и разделенных аэродинамической щелью, включающего механизм уборки-выпуска, жесткие звенья, качалки, плечи, соединенные с крылом [2].Of the known technical solutions, the closest in technical essence to the claimed object is the design of a slit flap, consisting of two parts, rigidly interconnected and separated by an aerodynamic gap, including a cleaning-release mechanism, rigid links, rocking chairs, shoulders connected to the wing [2] .

Недостатком данной конструкции является невысокая эффективность самого закрылка, обеспечивающего вполне определенное приращение площади и кривизны крыла, зависящее от хорды закрылка.The disadvantage of this design is the low efficiency of the flap itself, which provides a well-defined increment in the area and curvature of the wing, depending on the chord of the flap.

Изобретение направлено на повышение эффективности закрылка.The invention is aimed at improving the efficiency of the flap.

Это достигается тем, что щелевой закрылок содержит основную часть и дефлектор, жестко соединенные друг с другом и разделенные аэродинамической щелью, подвижную панель, включающую верхнюю плоскость и нижний щиток, жестко соединенные вертикальными торцевыми стенками, с системой подвижных опорных роликов и направляющих, механизм уборки-выпуска и привод подвижной панели, при этом нижний щиток состоит из неподвижной части и подвижной, которая через шарнирно закрепленные тяги и рычаги соединена с верхней отклоняемой створкой, а последняя шарнирно закреплена на верхней плоскости подвижной панели, причем на каждой из двух вертикальных торцевых стенок подвижной панели установлены редукторы, с одной стороны находящиеся в зацеплении с зубчатой рейкой, закрепленной на основной части закрылка, а с другой стороны через жесткий вал, который шарнирно консольно установлен в корпусе редуктора, соединен двумя шарнирно связанными жесткими тягами с подвижной частью нижнего щитка.This is achieved by the fact that the slotted flap contains the main part and the deflector, rigidly connected to each other and separated by an aerodynamic gap, a movable panel including the upper plane and the lower flap, rigidly connected by vertical end walls, with a system of movable support rollers and guides, the cleaning mechanism the release and the drive of the movable panel, while the lower flap consists of a fixed part and a movable part, which is connected through a pivotally attached rod and levers to the upper deflectable leaf, and the last nirnno mounted on the upper plane of the movable panel, and on each of the two vertical end walls of the movable panel mounted gearboxes, on the one hand meshing with a rack mounted on the main part of the flap, and on the other hand through a rigid shaft that is pivotally mounted in gear housing, connected by two pivotally connected rigid rods to the movable part of the lower shield.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен закрылок в убранном положении на крейсерском режиме; на фиг.2 - закрылок в выпущенном положении без использования подвижной панели; на фиг.3 - щелевой закрылок с выпущенной подвижной панелью; на фиг.4 - узел I на фиг.2; на фиг.5 - сечение А-А на фиг.4; на фиг.6 - сечение Б-Б на фиг.5; на фиг.7 - узел II на фиг.3; на фиг.8 - сечение В-В на фиг.7; на фиг.9 - сечение Г-Г на фиг.8; на фиг.10 ″вид с боку″ на подвижную панель; на фиг.11 - вид Д на фиг.10.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a flap in the retracted position on a cruising mode; figure 2 - flap in the released position without using a movable panel; figure 3 - slotted flap with the released movable panel; figure 4 - node I in figure 2; figure 5 is a section aa in figure 4; figure 6 is a section bB in figure 5; in Fig.7 - node II in Fig.3; on Fig - section bb in Fig.7; in Fig.9 is a section GG in Fig.8; figure 10 ″ side view ″ on the movable panel; figure 11 is a view of D in figure 10.

Щелевой закрылок состоит из жестко связанных между собой основной части 1 и дефлектора 2. При этом подвижная панель 3 своей верхней плоскостью через торцевые вертикальные стенки 4 жестко соединена с неподвижной частью нижнего щитка 5, шарнирно связанного с подвижной частью 6 щитка 5. Кроме того, щелевой закрылок через дефлектор 2 соединен винтовым механизмом 7 с крылом 8, а его основная часть 1 - механизмом уборки-выпуска 9 - с подвижной панелью 3. На крыле закреплены направляющие рельсы 10, в которых установлены каретки 11, жестко связанные с подвижным закрылком. На каждой из двух вертикальных торцевых стенок 4 подвижной панели 3 закреплены редукторы 12, включающие жестко соединенный с осью 13 зубчатый сектор 14, находящийся в зацеплении с промежуточным зубчатым колесом 15, которое соосно жестко связано с зубчатым колесом 16, находящимся в зацеплении с жестко установленной на основной части 1 закрылка зубчатой рейкой 17.The slit flap consists of the main part 1 and the deflector 2 rigidly interconnected. In this case, the movable panel 3 is rigidly connected through its upper plane through the vertical end walls 4 to the fixed part of the lower flap 5, pivotally connected to the movable part 6 of the flap 5. In addition, the slit the flap through the deflector 2 is connected by a screw mechanism 7 to the wing 8, and its main part 1 - by the cleaning-release mechanism 9 - with a movable panel 3. Guide rails 10 are mounted on the wing, in which carriages 11 are mounted that are rigidly connected to the movable th flap. Reducers 12 are mounted on each of the two vertical end walls 4 of the movable panel 3, including a gear sector 14 that is rigidly connected to the axis 13 and is meshed with the intermediate gear 15, which is coaxially rigidly connected to the gear 16 engaged with the gear the main part 1 of the flap gear rack 17.

Ось 13 зубчатого сектора 14 одной стороной шарнирно консольно установлена в цапфе 18 корпуса редуктора, а другой стороной жестко связана с промежуточной тягой 19, которая через шарнирно соединенную основную тягу 20 связана с подвижно частью 6 нижнего щитка 5. Подвижная часть 6 нижнего щитка имеет вертикальные симметричные перегородки 21, которые через шарнирно соединенные тяги 22 при помощи рычага 23, жестко установленного на шарнирно закрепленной створке 24 панели 3, кинематически связаны со створкой 24. В сдвинутом положении подвижной панели 3 (за счет механизма уборки-выпуска 9) при отклоненной в нижнее положение подвижной части 6 нижнего щитка 5 между основной частью 1 закрылка, подвижной частью 6 нижнего щитка, нижним щитком 5 и торцевыми стенками 4 образован аэродинамический конфузорный канал 25. В отклоненном положении створки 24 открыта аэродинамическая щель 26. Подвижная панель 3 в передней части по краям снабжена перекрывными панелями 27, закрывающими редуктор 12 от воздействия потока воздуха и внешней среды, и оборудована окном 28 для возможности перемещения в зоне рейки 17, и установлена в опорных вертикальных роликах 29 и опорных горизонтальных роликах 30, размещенных как по верхней, так и нижней плоскости панели 3.The axis 13 of the gear sector 14 is pivotally mounted on one side in the trunnion 18 of the gear housing, and the other side is rigidly connected to the intermediate link 19, which is connected through the pivotally connected main link 20 to the movable part 6 of the lower flap 5. The movable part 6 of the lower flap has vertical symmetrical partitions 21, which through pivotally connected rods 22 by means of a lever 23, rigidly mounted on a pivotally attached leaf 24 of the panel 3, are kinematically connected with the leaf 24. In the shifted position of the movable panel 3 (behind even the cleaning-release mechanism 9) when the movable part 6 of the lower flap 5 is deflected to the lower position between the flap main part 1, the lower flap movable part 6, the lower flap 5 and the end walls 4, an aerodynamic confuser channel 25 is formed. In the deflected position of the sash 24, the aerodynamic slot 26. The movable panel 3 in the front part along the edges is provided with overlapping panels 27 covering the gearbox 12 from the effects of air flow and the environment, and is equipped with a window 28 for movement in the area of the rail 17, and install Lena in the supporting vertical rollers 29 and the supporting horizontal rollers 30, placed both on the upper and lower plane of the panel 3.

Щелевой закрылок работает следующим образом. На режимах взлета и посадки жестко соединенные друг с другом основная часть 1 и дефлектор 2 выдвинуты винтовым механизмом 7 по направляющим рельсам 10. Подвижная панель 3 с опорными роликами 29, 30 выпущена механизмом уборки-выпуска 9 по направляющим в крайнее нижнее положение (фиг.3, 7) к задней кромке закрылка. Одновременно с этим, за счет перемещения зубчатого колеса 16, редактора 12 по зубчатой рейке 17 и передачи вращения от зубчатого колеса 16, соосно соединенного с промежуточным зубчатым колесом 15, на зубчатый сектор 14, который жестко, через ось вращения 13, соединен с промежуточной тягой 19, шарнирно связанной с основной тягой 20, подвижная часть 6 нижнего щитка 5 отклонена относительно оси вращения, установленной в неподвижной части нижнего щитка 5, в крайнее нижнее положение (фиг.7), образуя совместно с вертикальными торцевыми стенками 4, основной частью 1 закрылка и неподвижной частью нижнего щитка 5 конфузорный канал 25. При этом створка 24 отклонена вверх с образованием аэродинамического канала 26, жестко соединенным с ней рычагом 23 за счет привода, состоящего из шарнирно соединенных между собой рычага 23 и тяги 22, которая шарнирно закреплена на вертикальной перегородке 21 подвижной части 6 нижнего щитка. В отклоненном положении основной части 1 закрылка совместно с дефлектором 2, при сдвинутой подвижной панели 3 в крайнее нижнее положение, образовано четыре аэродинамических канала: между основной частью крыла 8 и дефлектором 2, между дефлектором 2 и основной частью 1 закрылка, а также аэродинамические каналы 25 и 26.Slotted flap works as follows. In take-off and landing modes, the main part 1 and the deflector 2 rigidly connected to each other are extended by the screw mechanism 7 along the guide rails 10. The movable panel 3 with the support rollers 29, 30 is released by the cleaning-release mechanism 9 along the guides to the lowest position (Fig. 3 , 7) to the trailing edge of the flap. At the same time, by moving the gear wheel 16, the editor 12 along the gear rack 17 and transmitting rotation from the gear wheel 16, coaxially connected to the intermediate gear wheel 15, to the gear sector 14, which is rigidly connected through the intermediate rod through the axis of rotation 13 19, pivotally connected to the main rod 20, the movable part 6 of the lower flap 5 is deflected relative to the axis of rotation installed in the fixed part of the lower flap 5, in the lowermost position (Fig.7), forming together with the vertical end walls 4, the main part of the flap 1 and the fixed part of the lower flap 5, the confuser channel 25. In this case, the flap 24 is deflected upward with the formation of the aerodynamic channel 26, rigidly connected to it by the lever 23 due to the drive, consisting of the lever 23 pivotally interconnected and the rod 22, which is pivotally fixed on the vertical partition 21 of the movable part 6 of the lower flap. In the deflected position of the main part 1 of the flap together with the deflector 2, with the movable panel 3 moved to its lowest position, four aerodynamic channels are formed: between the main part of the wing 8 and the deflector 2, between the deflector 2 and the main part 1 of the flap, as well as the aerodynamic channels 25 and 26.

Поток воздуха с нижней поверхности крыла, проходя два верхних аэродинамических канала (фиг.3) и ускоряясь в них, сообщает дополнительную энергию пограничному слою на верхней поверхности крыла. Этой энергии не достаточно для того, чтобы предотвратить отрыв потока на верхней поверхности отклоненного закрылка. Чтобы предотвратить этот отрыв, сообщить дополнительный приток энергии в пограничный стол на верхней поверхности закрылка и тем самым увеличить циркуляцию скорости вокруг крыла совместно с закрылком, организован конфузорный канал 25, в котором воздух с нижней поверхности крыла, ускоряясь, увлекает за собой и передает энергию части потока, проходящего вниз через аэродинамическую щель 26 с верхней поверхности закрылка. Кроме того, ускоренный поток, прошедший конфузорный канал 25, сообщает дополнительную энергию и другой части потока с верхней поверхности закрылка, части потока, не попавшего в аэродинамическую щель 26. Вместе с тем, при выдвижении подвижной панели 3 в нижнее положение увеличена общая хорда крыла с отклоненным закрылком, что также приводит к увеличению циркуляции скорости вокруг крыла.The air flow from the lower surface of the wing, passing through the two upper aerodynamic channels (Fig. 3) and accelerating in them, provides additional energy to the boundary layer on the upper surface of the wing. This energy is not enough to prevent flow separation on the upper surface of the deflected flap. To prevent this separation, to inform the additional influx of energy into the boundary table on the upper surface of the flap and thereby increase the speed circulation around the wing together with the flap, a confuser channel 25 is organized in which the air from the lower surface of the wing accelerates, carries away and transfers part energy flow passing down through the aerodynamic gap 26 from the upper surface of the flap. In addition, the accelerated stream passing through the confuser channel 25 provides additional energy to another part of the stream from the upper surface of the flap, part of the stream that did not fall into the aerodynamic gap 26. However, when the movable panel 3 is pulled out to the lower position, the total wing chord with deflected flap, which also leads to an increase in speed circulation around the wing.

В результате летательный аппарат с щелевым закрылком данной конструкции на режимах взлета и посадки получает существенный прирост подъемной силы.As a result, an aircraft with a slotted flap of this design in take-off and landing modes receives a significant increase in lift.

Источники информацииSources of information

1. Описание изобретения к патенту США №3853289, МКИ В 64 С 3/28, опублик. 1974 г.1. Description of the invention to US patent No. 3853289, MKI B 64 C 3/28, published. 1974

2. Описание изобретения к патенту США №4669687, МКИ В 64 С.2. Description of the invention to US patent No. 4669687, MKI B 64 C.

Claims

A slit flap comprising a main part and a deflector rigidly connected to each other and separated by an aerodynamic gap, a cleaning-release mechanism, characterized in that the main part includes a movable panel with a drive installed in the guide support rollers connected by rigid vertical end walls with a bottom shield containing a fixed part and a movable part, which is connected through a pivotally attached rod and levers to the upper deflectable sash, and the latter is pivotally mounted on the upper plane gearboxes, and on each of the two vertical end walls of the movable panel, gearboxes are installed that have kinematic connection on one side through a gear wheel with a gear rack fixed to the main part of the flap, and on the other hand, through two articulated rigid rods with a movable part of the lower shield.