RU2297947C1

RU2297947C1 - Flying vehicle

Info

Publication number: RU2297947C1
Application number: RU2006104785/11A
Authority: RU
Inventors: Борис Федорович Лелюх (RU); Борис Федорович Лелюх; Роман Владимирович Чернухин (RU); Роман Владимирович Чернухин
Original assignee: Томский политехнический университет
Priority date: 2006-02-15
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2007-04-27

Abstract

FIELD: aviation.

SUBSTANCE: proposed flying vehicle has fuselage (1), wing with outer wing panels (2) and (3) and profiled bracing struts (4 and 5) supporting the wing and having wing profile in section. Bracing struts (4 and 5) are secured to outer wing panels (2 and 3) for turning in spherical joints (6 and 7) and to fuselage (1) by means of cardan joints (8 and 9) whose free ends (10 and 11) are mounted on common shaft (12) provided with lever (13) which is connected with elevator control rod.

EFFECT: increase of lifting force due to availability of bracing struts in aerodynamic configuration of flying vehicle.

5 dwg

Description

Изобретение относится к авиации.The invention relates to aviation.

Известен летательный аппарат, содержащий фюзеляж, крыло и профилированные подкосы, поддерживающие консоли (см. Бобошин Н. "Потомок "пчелки". Самолет Ан-38" журнал "Крылья Родины", №2 - 1998, стр.12).A well-known aircraft containing the fuselage, wing and shaped struts supporting the console (see Boboshin N. "Descendant of the" bee. "An-38 airplane" Wings of the Motherland "magazine, No. 2 - 1998, p.12).

Недостатком известного аппарата является значительное аэродинамическое сопротивление подкосов, снижающих аэродинамическое качество без увеличения подъемной силы.A disadvantage of the known apparatus is the significant aerodynamic drag of struts that reduce aerodynamic quality without increasing lift.

Известен летательный аппарат, содержащий фюзеляж, крыло и профилированные подкосы, поддерживающие консоли крыла (см. Иванников С. "Воздушный казачонок" из Дубны. Самолет "Дубна-2". Журнал "Крылья Родины", №2 - 1998, стр.31).Known aircraft containing the fuselage, wing and profiled struts that support the wing console (see Ivannikov S. "Air Cossack" from Dubna. Aircraft "Dubna-2". Magazine "Wings of the Motherland", No. 2 - 1998, p.31) .

Недостатком известного аппарата, как и описанного выше, является значительное аэродинамическое сопротивление подкосов, снижающих аэродинамическое качество летательного аппарата без увеличения подъемной силы.A disadvantage of the known apparatus, as described above, is the significant aerodynamic drag of struts that reduce the aerodynamic quality of the aircraft without increasing lift.

Задача - увеличить подъемную силу путем включения подкосов в аэродинамическую схему летательного аппарата.The task is to increase the lifting force by including struts in the aerodynamic structure of the aircraft.

Поставленная задача достигается тем, что в летательном аппарате, содержащем фюзеляж, крыло и профилированные подкосы, поддерживающие консоли крыла, подкосы, имеющие в сечении крыльевой профиль, прикреплены к консолям с возможностью поворота в сферических шарнирах, а к фюзеляжу - посредством шарниров Кардана, свободные концы которых установлены на общем валу, снабженном рычагом, соединенным с тягой управления рулем высоты.The problem is achieved in that in an aircraft containing a fuselage, a wing and shaped struts supporting wing consoles, struts having a wing profile in section are attached to the consoles with the possibility of rotation in spherical hinges, and the free ends to the fuselage by means of Cardan hinges which are mounted on a common shaft equipped with a lever connected to the elevator control rod.

Заявляемое устройство характеризуется наличием следующих существенных отличительных признаков:The inventive device is characterized by the presence of the following significant distinguishing features:

а) подкосы в сечении имеют крыльевой профиль;a) struts in cross section have a wing profile;

б) подкосы прикреплены к консолям с возможностью поворота в сферических шарнирах;b) struts attached to the consoles with the possibility of rotation in spherical joints;

в) подкосы прикреплены к фюзеляжу посредством шарниров Кардана;c) struts are attached to the fuselage by means of Cardan hinges;

г) свободные концы шарниров Кардана установлены на общем валу;d) the free ends of the Cardan joints are mounted on a common shaft;

д) вал снабжен рычагом;d) the shaft is equipped with a lever;

е) рычаг соединен с тягой управления рулем высоты.e) the lever is connected to the elevator steering rod.

Проведенные исследования по патентной и научно-технической литературе позволили сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критериям охраноспособности изобретения, а компьютерное моделирование подтвердило его работоспособность и достижение поставленной задачи.Conducted research on patent and scientific and technical literature made it possible to conclude that the claimed device meets the eligibility criteria of the invention, and computer simulation confirmed its efficiency and achievement of the task.

Сущность заявляемого поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен летательный аппарат, вид спереди; на фиг.2 - разрез по Б-Б на фиг.1; на фиг.3 - летательный аппарат, вид по А на фиг.1; на фиг.4 - узел В на фиг.3; на фиг.5 - разрез фюзеляжа.The essence of the claimed is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows an aircraft, front view; figure 2 is a section along BB in figure 1; figure 3 - aircraft, view according to figure 1; figure 4 - node In figure 3; figure 5 is a section of the fuselage.

Летательный аппарат содержит фюзеляж 1, крыло с консолями 2 и 3, профилированные подкосы 4 и 5, поддерживающие консоли 2 и 3. Подкосы 4 и 5 в сечении вдоль потока имеют крыльевой профиль. Подкосы 4 и 5 прикреплены к консолям 2 и 3 с возможностью поворота в сферических шарнирах 6 и 7 соответственно. К фюзеляжу 1 подкосы крепятся при помощи шарниров 8 и 9 Кардана. Свободные концы 10 и 11 шарниров 8 и 9 Кардана установлены на общем валу 12. Вал 12 снабжен рычагом 13, соединенным рычагом 13, соединенным с тягой 14 управления рулем высоты 15.The aircraft contains a fuselage 1, a wing with consoles 2 and 3, profiled struts 4 and 5, supporting consoles 2 and 3. The struts 4 and 5 in cross section along the stream have a wing profile. The struts 4 and 5 are attached to the consoles 2 and 3 with the possibility of rotation in spherical hinges 6 and 7, respectively. The struts are attached to the fuselage 1 with the help of the cardan joints 8 and 9. The free ends 10 and 11 of the hinges 8 and 9 of the Cardan are mounted on a common shaft 12. The shaft 12 is equipped with a lever 13 connected by a lever 13 connected to the steering rod 14 of the elevator 15.

В полете на крейсерских режимах летательного аппарата в зависимости от загрузки и скорости угол атаки руля высоты 15 изменяется; изменяется и угол α атаки подкосов 4 и 5 от 2...3° до - 2...3° в зависимости от длины тяги 14 руля высоты 15, при этом сопротивление подкосов 4 и 5 минимально и величина подъемной силы невелика.In flight at cruising modes of the aircraft, depending on the load and speed, the angle of attack of the elevator 15 changes; the angle of attack α of the struts 4 and 5 also changes from 2 ... 3 ° to - 2 ... 3 ° depending on the length of the rod 14 of the elevator 15, while the resistance of the struts 4 and 5 is minimal and the lifting force is small.

На взлетно-посадочных режимах, когда руль высоты 15 отклонен вверх, отклонены на положительный угол α≈10...12° и подкосы 4 и 5, создавая дополнительную подъемную силу. При этом возрастает и сопротивление подкосов 4 и 5, что полезно при посадке. На взлете оно тоже возрастает, но растет и подъемная сила. Суммарный эффект на взлете все-таки положителен из-за большого удлинения подкосов 4 и 5 и шайбовых эффектов консолей 2 и 3 и фюзеляжа 1.In take-off and landing modes, when the elevator 15 is tilted up, α≈10 ... 12 ° and struts 4 and 5 are deflected by a positive angle, creating additional lifting force. At the same time, the resistance of struts 4 and 5 also increases, which is useful when landing. On takeoff, it also increases, but the lift also grows. The overall effect on take-off is still positive due to the large lengthening of the struts 4 and 5 and the washer effects of the consoles 2 and 3 and the fuselage 1.

Обычно, длина подкоса составляет от 0,4 до 0,7 полуразмаха крыла L_K, а ширина - 4...6% от ширины консоли b_K. Профилированный подкос следует делать широким (b_n=10...15% от b_K) и толстопрофильным (чтобы избежать срывных явлений на больших углах атаки). На основании изложенного, дополнительная несущая площадь (ΔS), а значит и подъемная сила (ΔY), будет

, то есть около 7...8%. Это уменьшает взлетную скорость на 3...4%, а взлетную дистанцию укорачивает на 8...10%.Usually, the strut length is from 0.4 to 0.7 of the wing half-span L _K , and the width is 4 ... 6% of the console width b _K. The profiled brace should be made wide (b _n = 10 ... 15% of b _K ) and thick-profile (in order to avoid stalling phenomena at large angles of attack). Based on the foregoing, the additional bearing area (ΔS), and hence the lifting force (ΔY), will be

, that is, about 7 ... 8%. This reduces take-off speed by 3 ... 4%, and the take-off distance shortens by 8 ... 10%.

Claims

An aircraft containing a fuselage, a wing and shaped struts supporting the wing consoles, characterized in that the struts in the section along the flow are made along the wing profile, are attached to the consoles with the possibility of rotation in spherical hinges, and the free ends of the hinges to the fuselage through Cardan hinges Cardan mounted on a common shaft, equipped with a lever connected to the steering rod.