RU2307048C1 - Aircraft - Google Patents
Aircraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307048C1 RU2307048C1 RU2005140073/11A RU2005140073A RU2307048C1 RU 2307048 C1 RU2307048 C1 RU 2307048C1 RU 2005140073/11 A RU2005140073/11 A RU 2005140073/11A RU 2005140073 A RU2005140073 A RU 2005140073A RU 2307048 C1 RU2307048 C1 RU 2307048C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- fuselage
- aircraft
- circle
- projection
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиации, к конструированию самолета с повышенными аэродинамическими характеристиками за счет:The invention relates to aviation, to the design of an aircraft with enhanced aerodynamic characteristics due to:
- проектирования фюзеляжа самолета по форме двух парабол:- designing the aircraft fuselage in the form of two parabolas:
У1=K1X1/2; У2=2R0+K2X1/2;Y 1 = K 1 X 1/2 ; Y 2 = 2R 0 + K 2 X 1/2 ;
касающиеся окружности радиусом R≥R0 для транспортного самолета и R≤R0 - для истребителя;touching a circle of radius R≥R 0 for a transport aircraft and R≤R 0 for a fighter;
- проектирование крыла самолета малого удлинения, большей площади.- design of the wing of the aircraft of small elongation, a larger area.
Известен самолет с несущим фюзеляжем, содержащим крыло, двигатель, фюзеляж, у которого ширина значительно превышает его высоту, в поперечном сечении имеет вогнутую форму фюзеляжа, ее нижняя поверхность уплощенной части фюзеляжа установлена под углом к продольной плоскости равной или более 4°, предпочтительно 7° [1].Known aircraft with a carrier fuselage containing a wing, an engine, a fuselage whose width is significantly greater than its height, has a concave cross-sectional shape of the fuselage, its lower surface of the flattened part of the fuselage is set at an angle to the longitudinal plane equal to or more than 4 °, preferably 7 ° [one].
Недостатком данной конструкции является желоб, который создает завихрения, приводящие к вибрации. Верхняя и нижняя поверхности фюзеляжа являются линейными и мало участвуют в образовании подъемной силы, а отклонение фюзеляжа от кольцевой формы снижает его прочность.The disadvantage of this design is the gutter, which creates turbulence leading to vibration. The upper and lower surfaces of the fuselage are linear and have little participation in the formation of lifting force, and the deviation of the fuselage from the annular shape reduces its strength.
Известна лопасть воздушного винта /крыла, .../ [2, 3], где передняя и задняя кромки образуются по форме двух парабол:A known propeller / wing blade, ... / [2, 3], where the front and rear edges are formed in the form of two parabolas:
У1=K1X1/2; У2=2R0+K2X1/2. Профиль нижней и верхней лопасти образуется пересечением двух парабол:Y 1 = K 1 X 1/2 ; Y 2 = 2R 0 + K 2 X 1/2 . The profile of the lower and upper lobes is formed by the intersection of two parabolas:
У3=K3X1/2; У4=2R0+K4X1/2, при этом плоскости пересекаются под острым углом на передней кромке.Y 3 = K 3 X 1/2 ; Y 4 = 2R 0 + K 4 X 1/2 , while the planes intersect at an acute angle at the leading edge.
Недостатком данной конструкции является то, что лопасть предназначена для вращения, что налагает на нее отдельные конструктивные отличия от неподвижного крыла.The disadvantage of this design is that the blade is designed for rotation, which imposes on it individual design differences from a fixed wing.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Фюзеляж самолета мало участвует в создании подъемной силы, хотя площадь его соизмерима с площадью крыльев. Для повышения подъемной силы нижняя и верхняя поверхности фюзеляжа проектируются по формулам двух парабол:The aircraft fuselage is little involved in creating lift, although its area is commensurate with the area of the wings. To increase the lifting force, the lower and upper surfaces of the fuselage are designed according to the formulas of two parabolas:
У1=K1X1/2; У2=2R0+K2X1/2;Y 1 = K 1 X 1/2 ; Y 2 = 2R 0 + K 2 X 1/2 ;
касающиеся окружности радиусом R≥2R0 - для транспортного самолета /ФИГ.1/ и R≤2R0 - для истребителя /ФИГ.4/, центр которой расположен на расстоянии R=2/3L, где L - проекции длины фюзеляжа на координату X. Коэффициенты К1 и К2 рассчитываются по формулам:tangent to a circle of radius R≥2R 0 for a transport aircraft / FIG.1/ and R≤2R 0 for a fighter / FIG.4/, the center of which is located at a distance R = 2 / 3L, where L is the projection of the fuselage length on the X coordinate The coefficients K 1 and K 2 are calculated by the formulas:
К1=У1А/Х1А 1/2; К2=(У2В-2R0)/X2B 1/2;K 1 = Y 1 A / X 1A 1/2 ; K 2 = (Y 2B -2R 0 ) / X 2B 1/2 ;
где точка А - точка пересечения перпендикуляра, восстановленного из точки l с линией угла атаки α. Точка А является нижней точкой окружности радиусом R, который откладывается на восстановленном перпендикуляре; верхняя точка пересечения окружности радиусом R с перпендикуляром будет точка В - точка пересечения параболы У2 с окружностью. Для нахождения точек касания парабол У1, У2 с окружностью радиусы R задаются исходные данные построения фюзеляжа:where point A is the intersection point of the perpendicular reconstructed from point l with the line of angle of attack α. Point A is the bottom point of a circle of radius R, which is deposited on the restored perpendicular; the top point of intersection of a circle of radius R with a perpendicular will be point B - the point of intersection of the parabola U 2 with the circle. To find the points of tangency of parabolas U 1 , U 2 with a circle of radii R, the initial data for constructing the fuselage are set:
- угол атаки α≥7°;- angle of attack α≥7 °;
- радиусы R0 и R;- radii R 0 and R;
- проекция длины фюзеляжа на координату X-L;- projection of the length of the fuselage on the X-L coordinate;
- величина проекции l≤2/3L.- the projection value l≤2 / 3L.
Определив коэффициенты К1 и К2 проводят параболы У1 и У2: это и будет профиль фюзеляжа /ФИГ.1, ФИГ.4/, который напоминает профиль крыла.Determining the coefficients K 1 and K 2 conduct parabolas U 1 and U 2 : this will be the fuselage profile / FIG. 1, FIG. 4 /, which resembles the wing profile.
Крыло играет основную роль в подъемной силе самолета; его длина площадь, форма влияют на подъемную силу и определяют стоимость [3].The wing plays a major role in aircraft lift; its length, area, shape affect the lifting force and determine the cost [3].
При конструировании крыла самолета используют параболу. Передняя кромка крыла образуется параболой:When designing an airplane wing, a parabola is used. The leading edge of the wing is formed by a parabola:
У1=K1X2; или У2=K2X1/2; касающиеся окружности радиусом R /ФИГ.7, ФИГ.8/, или эллипса [4] с параметрами большой и малой оси 2а, 2в соответственно /ФИГ.9, ФИГ.10/; центра окружности и центр эллипса при этом отстоят от начала координат на величину l≤2/3L, гдеY 1 = K 1 X 2 ; or Y 2 = K 2 X 1/2 ; touching a circle of radius R / FIG.7, FIG.8 /, or an ellipse [4] with the parameters of the major and minor axis 2A, 2B, respectively / FIG.9, FIG.10 /; the center of the circle and the center of the ellipse in this case are separated from the origin by an amount l≤2 / 3L, where
L - проекция длины крыла на координату X.L is the projection of the wing length on the X coordinate.
Изначально задаются следующие величины:Initially, the following values are set:
- L - проекции длины крыла на координату X;- L - projection of the length of the wing on the coordinate X;
- α - угол атаки; для скоростных самолетов - α≥35°, для малоскоростных - α≥10°;- α is the angle of attack; for high-speed aircraft - α≥35 °, for low-speed - α≥10 °;
- R - радиус окружности;- R is the radius of the circle;
- 2а, 2в - параметры эллипса /основная ось параллельна оси фюзеляжа/;- 2A, 2B - parameters of the ellipse / main axis parallel to the axis of the fuselage /;
- величина проекции l≤2/3L;- projection value l≤2 / 3L;
- М - длина крыла на стыке с фюзеляжем.- M - the length of the wing at the junction with the fuselage.
Находим величины коэффициентов К1 и К2 по формулам:We find the values of the coefficients K 1 and K 2 according to the formulas:
К1=У1A/X1A 2; K2=У2A/X2A 1/2; где У1A, X1A, У2A, X2A - координаты точки А - точки касания парабол У1, У2 с окружностью или с эллипсом /ФИГ.7 ÷ ФИГ.9/. В отдельных случаях большая ось эллипса может быть сдвинута вперед на величину с≤2/3а, для увеличения площади крыла /ФИГ.6, ФИГ.10/. Крыло оборудуется закрылками /ФИГ.3 - 3, ФИГ.6 - 3, ФИГ.7 ÷ ФИГ.10 - 1/, и может оборудоваться предкрылками /ФИГ.9 - 2/. Поперечный профиль крыла образуется пересечением двух парабол: У3=K3X1/2; У4=K4X1/2+2R0; /ФИГ.1, ФИГ.4/. Коэффициенты К3, К4 выбираются из величин К3≥0,7; К4≥/0,2÷0,8/К3. Передняя кромка закруглена радиусом R≥R0, для улучшения обтекаемости. Для уменьшения продольных колебаний продольный профиль крыла образуется по параболе: У5=K5X1/2; где К5≥0,7; конец крыла имеет загиб на угол β=60° для уменьшения индуктивных колебаний /ФИГ.2, ФИГ.5, ФИГ.11/. Крыло самолета оборудуется штангами /ФИГ.2-1, ФИГ.3-1, ФИГ.5-1, ФИГ.6-1/, которые треугольником охватывают конец и середину крыла; штанги соединяются с фюзеляжем демпфирующими устройствами в точке 2. Такая конструкция позволяет:K 1 = Y 1A / X 1A 2 ; K 2 = Y 2A / X 2A 1/2 ; where Y 1A , X 1A , Y 2A , X 2A are the coordinates of point A - the tangent points of the parabolas Y 1 , Y 2 with a circle or with an ellipse / FIG.7 ÷ FIG.9 /. In some cases, the large axis of the ellipse can be shifted forward by an amount c≤2 / 3a, to increase the wing area / FIG.6, FIG.10 /. The wing is equipped with flaps /FIG.3 - 3, FIG.6 - 3, FIG.7 ÷ FIG.10 - 1 /, and can be equipped with slats /FIG.9 - 2 /. The transverse profile of the wing is formed by the intersection of two parabolas: Y 3 = K 3 X 1/2 ; Y 4 = K 4 X 1/2 + 2R 0 ; / FIG. 1, FIG. 4 /. The coefficients K 3 , K 4 are selected from the values of K 3 ≥0.7; K 4 ≥ / 0.2 ÷ 0.8 / K 3 . The leading edge is rounded with a radius R≥R 0 , to improve streamlining. To reduce longitudinal vibrations, the longitudinal profile of the wing is formed along a parabola: Y 5 = K 5 X 1/2 ; where K 5 ≥0.7; the end of the wing has a bend at an angle β = 60 ° to reduce inductive vibrations / FIG.2, FIG.5, FIG.11 /. The wing of the aircraft is equipped with rods / FIG.2-1, FIG.3-1, FIG.5-1, FIG.6-1 /, which enclose the end and middle of the wing with a triangle; the rods are connected to the fuselage with damping devices at
- взаимокомпенсировать продольные колебания крыльев;- to compensate for the longitudinal vibrations of the wings;
- уменьшить продольные и поперечные колебания;- reduce longitudinal and transverse vibrations;
- передавать импульс подъемной силы на аэродинамический центр фюзеляжа.- transmit the impulse of lift to the aerodynamic center of the fuselage.
На ФИГ.1, ФИГ.4 изображены профиль фюзеляжа транспортного самолета и истребителя соответственно. На ФИГ.2, ФИГ.5 изображены профиль /спереди/ самолетов транспортного и истребителя соответственно. На ФИГ.3, ФИГ.6 изображены в плане транспортный самолет и истребитель соответственно. На ФИГ.7 и ФИГ.8, ФИГ.9 и ФИГ.10 изображен принцип построения крыла с использованием параболы: У1=K1X2; и У2=K2X1/2 касающиеся окружности радиусом R и эллипса /ФИГ.9/, сдвинутого вперед на величину с≤2/3a, /ФИГ.10/. На ФИГ.11 изображен продольный профиль крыла.In FIG.1, FIG.4 shows the fuselage profile of a transport aircraft and a fighter, respectively. In FIG.2, FIG.5 shows the profile / front / aircraft transport and fighter, respectively. FIG.3, FIG.6 depicted in plan transport aircraft and fighter, respectively. FIG. 7 and FIG. 8, FIG. 9 and FIG. 10 show the principle of constructing a wing using a parabola: Y 1 = K 1 X 2 ; and Y 2 = K 2 X 1/2 tangent to a circle of radius R and an ellipse /FIG.9/ shifted forward by a value of c≤2 / 3a, /FIG.10/. Figure 11 shows the longitudinal profile of the wing.
РАСЧЕТ ФЮЗЕЛЛЯЖА И КРЫЛА САМОЛЕТАCALCULATION OF THE FUSELAGE AND WING OF THE PLANE
Параболообразная форма фюзеляжа создает повышенное давление на нижней кромке фюзеляжа и разрежение на верхней кромке при угле атаки α≥7°; в результате создается дополнительная подъемная сила, пропорциональная углу атаки, длине и диаметру фюзеляжа.The parabolic shape of the fuselage creates increased pressure on the lower edge of the fuselage and rarefaction on the upper edge when the angle of attack α≥7 °; as a result, an additional lifting force is created, proportional to the angle of attack, the length and diameter of the fuselage.
Проведенные на изготовленном макете при R=2R0 сравнительные испытания показали, что подъемная сила возрастает примерно на 10% по сравнению с [1].Comparative tests carried out on the fabricated model at R = 2R 0 showed that the lifting force increases by about 10% compared to [1].
Подъемная сила крыла создается повышением давления на нижней кромке крыла и разрежением на верхней кромке крыла. Подъемная сила пропорциональна углу атаке /α7≥7°/ крыла, удлинению крыла и его площади.The lifting force of the wing is created by increasing the pressure on the lower edge of the wing and by vacuum on the upper edge of the wing. The lift is proportional to the angle of attack / α 7 ≥7 ° / of the wing, the elongation of the wing and its area.
Испытания, проведенные на макете крыла при 2R=Д, показали, что подъемная сила возрастает примерно на 15% по сравнению с [3], при уменьшении его длины на 1/5.Tests performed on the wing model at 2R = D showed that the lift increases by about 15% compared to [3], while reducing its length by 1/5.
Испытания по измерению свободных колебаний крыла при применении продольной параболообразной формы крыла и штанги, охватывающей конец и середину крыла треугольником, показали снижение продольных и поперечных колебаний более чем на 50% по сравнению с [3].Tests for measuring free wing vibrations using a longitudinal parabolic shape of the wing and the rod, covering the end and middle of the wing with a triangle, showed a decrease in longitudinal and transverse vibrations by more than 50% compared to [3].
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Патент 20896455 от 24 сентября 1994 г.1. Patent 20896455 of September 24, 1994
2. Патент 2228882 от 20 мая 2004 г.2. Patent 2228882 of May 20, 2004.
3. Крыло - «БОЛЬШАЯ Советская энциклопедия» том 13. М.: Советская энциклопедия.3. Wing - “The BIG Soviet Encyclopedia”, Volume 13. M .: Soviet Encyclopedia.
4. Справочник по математике. М.: Государственное изд. технической лит. 1987 г.4. Handbook of mathematics. M .: State Publishing House. technical lit. 1987 year
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005140073/11A RU2307048C1 (en) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | Aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005140073/11A RU2307048C1 (en) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | Aircraft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005140073A RU2005140073A (en) | 2007-07-10 |
RU2307048C1 true RU2307048C1 (en) | 2007-09-27 |
Family
ID=38316196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005140073/11A RU2307048C1 (en) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | Aircraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2307048C1 (en) |
-
2005
- 2005-12-22 RU RU2005140073/11A patent/RU2307048C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005140073A (en) | 2007-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101535124B (en) | Wing tip structure, in particular of aircraft | |
EP0122790A1 (en) | Aircraft wing and winglet arrangement | |
US8651427B1 (en) | Wing tip device with recess in surface | |
US8186619B2 (en) | Airplane engine pylon comprising at least one protruding element to generate a vortex of the airflow | |
KR20190039707A (en) | Aircraft wing | |
US20090078830A1 (en) | Aircraft comprising a central fairing that adjusts the pressure on the wing structures by means of local geometric deformations | |
JP2010506797A (en) | High performance supersonic laminar airfoil | |
US20070262205A1 (en) | Retractable multiple winglet | |
EP2250088B1 (en) | Aerodynamic structure with non-uniformly spaced shock bumps | |
EA011937B1 (en) | Ventral fairing for an aircraft | |
US8302912B2 (en) | Shock bump | |
CN110891857A (en) | Aircraft wing with at least two winglets | |
US5443230A (en) | Aircraft wing/nacelle combination | |
EP2247497B1 (en) | Aerodynamic structure with asymmetrical shock bump | |
US2898059A (en) | Fuselage shaping to reduce the strength of the initial shock wave on lifting airplane wings | |
RU2307048C1 (en) | Aircraft | |
JPH049718B2 (en) | ||
WO2001058754A1 (en) | Passive aerodynamic sonic boom suppression for supersonic aircraft | |
US5112120A (en) | Natural flow wing | |
US20090223431A1 (en) | Bow lifting body with deadrise | |
CA3084642A1 (en) | Wing to fuse junction shaping, and associated systems and methods | |
CN205366050U (en) | Fixed -wing unmanned aerial vehicle | |
CN114537636A (en) | Low-sonic-explosion low-resistance pneumatic layout configuration for large supersonic civil aircraft | |
CN112606996A (en) | Wave rider structure | |
RU2736402C1 (en) | Aerodynamic profile |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101223 |