RU2288141C1 - Flying vehicle - Google Patents
Flying vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2288141C1 RU2288141C1 RU2005114220/11A RU2005114220A RU2288141C1 RU 2288141 C1 RU2288141 C1 RU 2288141C1 RU 2005114220/11 A RU2005114220/11 A RU 2005114220/11A RU 2005114220 A RU2005114220 A RU 2005114220A RU 2288141 C1 RU2288141 C1 RU 2288141C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuselage
- aircraft
- mass
- center
- wing
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение может найти применение в самолетостроении, например, при конструировании планеров и самолетов.The invention may find application in aircraft construction, for example, in the design of gliders and aircraft.
Целью изобретения является исключение потерь на интерференцию между крыльями и повышение продольной устойчивости летательного аппарата путем ступенчатого расположения полукрыльев (консолей).The aim of the invention is the elimination of loss of interference between the wings and increase the longitudinal stability of the aircraft by the stepwise arrangement of the wings (consoles).
Известен одноместный планер тандем БА-1 конструкции А.А.Борина, О.К.Антонова, построенный в 1935 году (См. А.П.Красильщиков «Планеры СССР», Москва, Машиностроение, 1991 г.).The famous single-seat glider tandem BA-1 designed by A.A. Borin, O.K. Antonov, built in 1935 (See A.P. Krasilshchikov "Gliders of the USSR", Moscow, Mechanical Engineering, 1991).
Признаки планера тандем БА-1:Signs of a glider tandem BA-1:
a) биплан с тандемным расположением крыльев;a) tandem wing biplane;
b) центр масс раположен в плоскости симметрии фюзеляжа, между двумя вертикальными прямыми на ней, на которые проецируются центры давления четырех, раздвинутых по длине фюзеляжа парами, консолей (совпадает с признаком изобретения, кроме количества консолей);b) the center of mass is located in the plane of symmetry of the fuselage, between two vertical lines on it, onto which the pressure centers of the four consoles, spaced along the length of the fuselage, are projected (coincides with the feature of the invention, except for the number of consoles);
c) вертикальное оперение на концах заднего крыла.c) vertical plumage at the ends of the hind wing.
Планер тандем БА-1 - это биплан в варианте, мало чувствительном к смещению центра масс.The BA-1 tandem glider is a biplane in a variant that is slightly sensitive to the displacement of the center of mass.
Исключению потерь на интерференцию между крыльями планера тандем БА-1 препятствуют следующие обстоятельства. Установка заднего крыла планера БА-1 выше его переднего крыла ослабляет воздействие крыльев друг на друга, но не исключает его. Взаимодействие крыльев увеличивает общее сопротивление по сравнению с суммой сопротивлений аналогичных изолированных крыльев.The following circumstances prevent the exclusion of interference losses between the wings of the glider tandem BA-1. Installing the rear wing of the BA-1 glider above its front wing weakens the effect of the wings on each other, but does not exclude it. The interaction of the wings increases the overall resistance compared to the sum of the resistances of similar isolated wings.
Потери на интерференцию между крыльями планера БА-1 остаются из-за тандемной схемы.Loss of interference between the wings of the BA-1 glider remains due to the tandem scheme.
Известен самолет, изобретенный в России Бумаковым В.Д. (21) 97118157/28; (22) 30.10.97; (51) 6 В 64 С 39/08; (72) Бумаков В.Д.; (71) Бумаков В.Д.; (74) Грунина А.Е.; (98) 12.11.65; Москва, а/я 15, ООО «Юстис» (54) Самолет. Официальный бюллетень Российского агентства по патентам и товарным знакам. Изобретения (заявки и патенты) 1999 г. ФИПС Москва 20 (1 ч.).Famous aircraft invented in Russia by Bumakov V.D. (21) 97 118 157/28; (22) 10.30.97; (51) 6 B 64 C 39/08; (72) Bumakov V.D .; (71) Bumakov V.D .; (74) Grunin A.E .; (98) 12.11.65; Moscow, PO Box 15, LLC Justis (54) Airplane. Official Bulletin of the Russian Agency for Patents and Trademarks. Inventions (applications and patents) 1999 FIPS Moscow 20 (1 part).
Признаки самолета Бумакова В.Д.:Signs of the aircraft Bumakova V.D .:
a) биплан с тандемным расположением крыльев;a) tandem wing biplane;
b) центр масс расположен в плоскости симметрии фюзеляжа, между двумя вертикальными прямыми на ней, на которые проецируются центры давления четырех, раздвинутых по длине фюзеляжа парами, консолей (совпадает с признаком изобретения, кроме количества консолей);b) the center of mass is located in the plane of symmetry of the fuselage, between two vertical lines on it, onto which the pressure centers of four consoles, spaced along the length of the fuselage, are projected (coincides with the feature of the invention, except for the number of consoles);
c) вертикальное оперение на концах заднего крыла.c) vertical plumage at the ends of the hind wing.
Самолет Бумакова В.Д. - это биплан в варианте, мало чувствительном к смещению центра масс. Но потери на интерференцию между крыльями этого самолета остаются из-за тандемной схемы.Aircraft Bumakova V.D. - This is a biplane in a variant that is slightly sensitive to the displacement of the center of mass. But the interference losses between the wings of this aircraft remain due to the tandem scheme.
Известен летательный аппарат с соединенными крыльями, изобретенный в Великобритании. Прототип изобретения. (51) МКИ 4 В 64 С 39/08; (11) Заявка N 2208112; (52) НКИ B 7 W; Публикация 890301 N 9; (53) УДК 629735; (54) Летательный аппарат с соединенными крыльями. Изобретения стран мира. Реферативная информация. Всесоюзный НИИ патентной информации. Выпуск 48 МКИ В 64 N 12, Москва, 1989 г. Воздухоплавание; авиация; космонавтика.Known aircraft with connected wings, invented in the UK. The prototype of the invention. (51) MKI 4 V 64 C 39/08; (11) Application N 2208112; (52) NKI B 7 W; Publication 890301
Признаки летательного аппарата с соединенными крыльями:Signs of an aircraft with connected wings:
а) биплан с соединенными крыльями;a) a biplane with connected wings;
b) центр масс расположен в плоскости симметрии фюзеляжа, между двумя вертикальными прямыми на ней, на которые проецируются центры давления четырех полукрыльев (совпадает с признаком изобретения, кроме количества полукрыльев);b) the center of mass is located in the plane of symmetry of the fuselage, between two vertical lines on it, onto which the pressure centers of the four wings are projected (coincides with the feature of the invention, except for the number of wings);
c) вертикальное оперение в хвостовой части фюзеляжа (совпадает с признаком изобретения).c) vertical plumage in the rear of the fuselage (coincides with a feature of the invention).
Летательный аппарат с соединенными крыльями - это биплан в варианте, мало чувствительном к смещению центра масс. Но потери на интерференцию между крыльями этого самолета остаются из-за двукрылой схемы.An aircraft with connected wings is a biplane in a variant that is slightly sensitive to the displacement of the center of mass. But the interference losses between the wings of this aircraft remain due to the two-winged scheme.
Известно, что бипланы как по подъемной силе, так и по скорости уступают монопланам с той же площадью крыла. Это объясняется взаимовлиянием крыльев биплана и дополнительным сопротивлением, создаваемым стойками и растяжками.It is known that biplanes in terms of both lift and speed are inferior to monoplanes with the same wing area. This is due to the mutual influence of the wings of the biplane and the additional resistance created by the uprights and stretch marks.
Поэтому заявлен моноплан в модификации, мало чувствительной к смещению центра масс и без взаимовлияния несущих и стабилизирующих плоскостей. Это летательный аппарат с вертикальным оперением в хвостовой части фюзеляжа и ступенчатым крылом. Его центр масс расположен в плоскости симметрии фюзеляжа, между двумя вертикальными прямыми на ней, на которые проецируются центры давления двух, раздвинутых по длине фюзеляжа, консолей.Therefore, the monoplane is declared in a modification that is slightly sensitive to the displacement of the center of mass and without the mutual influence of the bearing and stabilizing planes. This is an aircraft with vertical plumage in the rear of the fuselage and a step wing. Its center of mass is located in the plane of symmetry of the fuselage, between two vertical lines on it, onto which the pressure centers of two consoles, spaced along the length of the fuselage, are projected.
Низкая чувствительность к смещению центра масс повышает продольную устойчивость летательного аппарата.Low sensitivity to the displacement of the center of mass increases the longitudinal stability of the aircraft.
Также исключаются потери на интерферению между консолями, расположенными по разные стороны фюзеляжа.Also excluded are interference losses between consoles located on opposite sides of the fuselage.
При этом решались следующие противоречия.The following contradictions were resolved.
1. В результате удаления консолей друг от друга (в пределах длины фюзеляжа) моменты вращения вокруг центра масс увеличиваются. Это ведет к ухудшению управляемости и увеличению массы прочного фюзеляжа, несущего скручивающую нагрузку.1. As a result of the removal of the consoles from each other (within the length of the fuselage), the moments of rotation around the center of mass increase. This leads to poor controllability and an increase in the mass of the durable fuselage bearing a torsional load.
2. Ступенчатое расположение прямых трапецеидальных консолей при наличии угла поперечного V и скорости вертикального снижения вызывает самовращение летательного аппарата вокруг центра масс в горизонтальной плоскости.2. The stepped arrangement of straight trapezoidal consoles in the presence of a transverse V angle and a vertical descent speed causes the aircraft to rotate around the center of mass in the horizontal plane.
3. Вынос передней консоли в носовую оконечность ограничивает поле зрения пилота.3. The removal of the front console to the nasal tip limits the field of view of the pilot.
По поводу решения первого противоречия. Оценка расстояний от центра масс до каждого центра давления консолей для двух вариантов компоновки (летательный аппарат со ступенчатым крылом и классический планер моноплан) показывает их малое отличие. Это отличие в пределах 10% при размахе крыла 15 метров и расстоянии 3 метра между проекциями на плоскости симметрии фюзеляжа центров давления ступенчатого крыла.Regarding the solution of the first contradiction. An estimate of the distances from the center of mass to each center of pressure of the cantilevers for the two layout options (an aircraft with a step wing and a classic monoplane glider) shows their small difference. This difference is within 10% with a wingspan of 15 meters and a distance of 3 meters between projections on the plane of symmetry of the fuselage of the pressure centers of the step wing.
Значит и моменты вращения вокруг центра масс летательного аппарата со ступенчатым крылом для этого случая будут мало отличатся по величине от моментов вращения вокруг центра масс классического моноплана.This means that the moments of rotation around the center of mass of an aircraft with a step wing for this case will differ little in magnitude from the moments of rotation around the center of mass of a classic monoplane.
Поэтому размеры и форма аэродинамических органов управления для летательного аппарата со ступенчатым крылом могут быть рассчитаны по методам, известным для классического моноплана.Therefore, the size and shape of the aerodynamic controls for an aircraft with a stepped wing can be calculated by methods known for the classic monoplane.
По поводу решения второго противоречия. Исключение самовращения в горизонтальной плоскости летательного аппарата со ступенчатым крылом может быть обеспечено двояко. В одном варианте передняя консоль может быть прямой стреловидности с отрицательной круткой, а задняя консоль может быть обратной стреловидности с положительной круткой. В другом варианте (консоли без стреловидности) профилируют нижнюю поверхность фюзеляжа от проекции центра масс до хвостовой оконечности так, чтобы в полете возникал аэродинамический момент противовращения.Regarding the solution of the second contradiction. The elimination of self-rotation in the horizontal plane of an aircraft with a step wing can be achieved in two ways. In one embodiment, the front console can be a direct sweep with a negative twist, and the rear console can be a reverse sweep with a positive twist. In another embodiment (cantilevers without sweeps), the lower surface of the fuselage is profiled from the projection of the center of mass to the tail end so that the aerodynamic moment of counter-rotation occurs in flight.
Суммарный аэродинамический момент вращения вокруг центра масс в горизонтальной плоскости в обоих вариантах должен быть равен нулю.The total aerodynamic moment of rotation around the center of mass in the horizontal plane in both cases should be equal to zero.
По поводу решения третьего противоречия. Вынос левой консоли в переднюю оконечность летательного аппарата ограничивает поле зрения пилота. Поле зрения пилота в этом случае может быть расширено с помощью технических средств. В кабину пилота устанавливают экран поля зрения видеокамеры, вынесенной и установленной перед/под передней консолью.Regarding the solution of the third contradiction. Removing the left console to the front end of the aircraft limits the pilot's field of vision. The field of view of the pilot in this case can be expanded using technical means. In the cockpit set the screen of the field of view of the camera, remote and installed in front of / under the front console.
Технический результатTechnical result
Летательный аппарат со ступенчатым крылом - это новая схема компоновки планера (самолета) с повышенной продольной устойчивостью и без интерференционных помех.A stepped-wing aircraft is a new layout scheme for a glider (airplane) with increased longitudinal stability and without interference.
На фиг.1 Летательный аппарат с правоступенчатым крылом, вид спереди.Figure 1 Aircraft with right wing, front view.
На фиг.2 То же, вид сверху.Figure 2 The same, a top view.
На фиг.3 То же, вид слева.Figure 3 The same, left view.
Вид спереди летательного аппарата с левоступенчатым крылом - это зеркально отображенная фиг.1.The front view of the aircraft with left-wing wing is a mirror image of figure 1.
Вид сверху летательного аппарата с левоступенчатым крылом - это зеркально отображенная фиг.2.A top view of an aircraft with a left-wing wing is a mirror image of FIG. 2.
Вид справа летательного аппарата с левоступенчатым крылом - это зеркально отображенная фиг.3.The right side view of an aircraft with a left-wing wing is a mirror image of FIG. 3.
Фюзеляж 1 с кабиной пилота 2 и вертикальным оперением 3. Передняя, низкорасположенная в носовой части фюзеляжа, консоль 4.The
Задняя, высокорасположенная в средней части фюзеляжа, консоль 5.Rear, high in the middle of the fuselage,
Кабина пилота 2 закрыта обтекаемым прозрачным съемным колпаком 6. На вертикальном оперении 3 установлен руль направления 7. Нижняя поверхность фюзеляжа имеет профилированную поверхность 8 от проекции центра масс летательного аппарата до хвостовой оконечности. Консоли 4 и 5 имеют органы управления 9 и 10. При полете нагрузка равномерно распределяется на переднюю консоль 4 и заднюю консоль 5.The
Встречный поток воздуха, обтекая консоли 4, 5 и вертикальное оперение 3, создает силы, стабилизирующие продольную и путевую устойчивость летательного аппарата.The oncoming air flow, flowing around the
Управление полетом осуществляется посредством органов управления 7, 9, 10.Flight control is carried out by means of
В полете летательный аппарат со ступенчатым крылом разовьет большую подъемную силу и большую скорость, чем летательный аппарат с тандемным расположением крыльев и равной удельной нагрузкой.In flight, an aircraft with a step wing will develop greater lift and higher speed than an aircraft with a tandem wing arrangement and equal specific load.
Летательный аппарат со ступенчатым крылом может быть использован для обучения методом вывоза и для планерного (самолетного) спорта. Все время существования летательных аппаратов конструкторы совершенствуют их с использованием передовых для своего времени материалов и технологий. Так, рекордный планер СССР ЛАК-15 был изготовлен с использованием композитных материалов (см. А.П.Красильщиков. «Планеры СССР». Москва. Машиностроение, 1991 г.).An aircraft with a step wing can be used for training by the export method and for glider (airplane) sports. Throughout the existence of aircraft, designers improve them using advanced materials and technologies for their time. So, the USSR record-breaking glider LAK-15 was made using composite materials (see A.P. Krasilshchikov. Gliders of the USSR. Moscow. Mechanical Engineering, 1991).
В конструкции летательного аппарата со ступенчатым крылом особого внимания потребуют пилотская кабина и часть фюзеляжа между консолями, постоянно несущая скручивающую нагрузку.In the design of an aircraft with a stepped wing, special attention will be required to the pilot's cabin and part of the fuselage between the consoles, which constantly carries a torsional load.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005114220/11A RU2288141C1 (en) | 2005-05-03 | 2005-05-03 | Flying vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005114220/11A RU2288141C1 (en) | 2005-05-03 | 2005-05-03 | Flying vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005114220A RU2005114220A (en) | 2006-11-10 |
RU2288141C1 true RU2288141C1 (en) | 2006-11-27 |
Family
ID=37500673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005114220/11A RU2288141C1 (en) | 2005-05-03 | 2005-05-03 | Flying vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2288141C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2611296C2 (en) * | 2015-07-24 | 2017-02-21 | Лев Федорович Ростовщиков | Helicopter with an asymmetrical wing |
-
2005
- 2005-05-03 RU RU2005114220/11A patent/RU2288141C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2611296C2 (en) * | 2015-07-24 | 2017-02-21 | Лев Федорович Ростовщиков | Helicopter with an asymmetrical wing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005114220A (en) | 2006-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Barnard et al. | Aircraft flight: a description of the physical principles of aircraft flight | |
RU180474U1 (en) | Vertical takeoff and landing airplane | |
US20150298800A1 (en) | Multi-stage tilting and multi-rotor flying car | |
US9926071B2 (en) | Spin resistant aircraft configuration | |
CN105882961A (en) | High-speed aircraft capable of taking off and landing vertically as well as control method of high-speed aircraft | |
CN102897319A (en) | Fuselage variant type vertical take off and landing aircraft | |
CN108045575A (en) | A kind of short takeoff vertical landing aircraft | |
Hitchens | The encyclopedia of aerodynamics | |
CN106828918A (en) | A kind of Three-wing-surface vertically taking off and landing flyer | |
CN205022854U (en) | Deformable compound aircraft | |
CN106184692A (en) | A kind of flying wing type hybrid lift dirigible of the dismantled and assembled power that verts | |
CN105460202B (en) | A kind of variable geometry unmanned plane | |
RU2288141C1 (en) | Flying vehicle | |
CN205602117U (en) | Novel high lift VTOL aircraft | |
US20210253248A1 (en) | Aircraft wings with reduced wingspan | |
US20140151511A1 (en) | Aircraft with at least two aircraft fuselages and two main wings | |
RU2611296C2 (en) | Helicopter with an asymmetrical wing | |
RU144538U1 (en) | SCREEN PLAN | |
RU2597742C1 (en) | Aircraft | |
Singh et al. | Optimization of Autogyro for Preliminary Development of Personal Flying Vehicle | |
CN207843317U (en) | A kind of short takeoff vertical landing aircraft | |
CN102991668A (en) | Airplane | |
RU2177895C1 (en) | Aerobatic trainer airplane як-54 | |
Liu et al. | Flight Mystery and Aerodynamic Principles | |
Merryisha et al. | Wing Engineering: Aerodynamics, Structures And Design |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100504 |