RU2384472C2 - Airplane, fast-speed arrow wing and fuel system - Google Patents
Airplane, fast-speed arrow wing and fuel system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2384472C2 RU2384472C2 RU2006138063/11A RU2006138063A RU2384472C2 RU 2384472 C2 RU2384472 C2 RU 2384472C2 RU 2006138063/11 A RU2006138063/11 A RU 2006138063/11A RU 2006138063 A RU2006138063 A RU 2006138063A RU 2384472 C2 RU2384472 C2 RU 2384472C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- fuel
- tanks
- aircraft
- profiles
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Заявляемая группа изобретений относится к авиационной технике, а именно к пассажирским самолетам, и включает объединенные единым изобретательским замыслом технические решения, позволяющие решать вопросы выбора проектно-конструктивных решений пассажирского самолета, предназначенного для разработки на его базе семейства пассажирских самолетов - модельного ряда самолетов с различной пассажировместимостью и максимальной расчетной дальностью полета, а также аэродинамической схемы его скоростного стреловидного крыла и его топливной системы.The claimed group of inventions relates to aviation technology, namely to passenger aircraft, and includes technical solutions united by a single inventive concept, allowing to solve the problems of choosing design solutions for a passenger aircraft designed to develop on its basis a family of passenger aircraft - a model range of aircraft with different passenger capacities and the maximum estimated range, as well as the aerodynamic design of its high-speed swept wing and its fuel with tem.
Анализ технических решений, связанных с выбором облика пассажирского самолета для создания на его основе семейства пассажирских самолетов, и динамики их развития (см., например, Проектирование пассажирских самолетов, под ред. Г.В.Новожилова, М.: Машиностроение, 1991 г., стр.244-249) позволяет выделить два подхода к разработке модельного ряда пассажирских самолетов.Analysis of technical solutions related to the choice of the appearance of a passenger aircraft to create a family of passenger aircraft on its basis, and the dynamics of their development (see, for example, Designing passenger aircraft, edited by G.V. Novozhilov, M .: Engineering, 1991 , pp. 244-249) allows us to distinguish two approaches to the development of a model range of passenger aircraft.
Первый подход связан с последовательным в течение длительного времени созданием модельного ряда самолетов семейства, когда каждая последующая модель самолета создается на базе предыдущей. Примерами реализации этого подхода к созданию семейства пассажирских самолетов является процесс развития семейств пассажирских самолетов Ил-18, Ил-62, Боинг-707, Боинг-727, Боинг-737. Второй подход связан с изначальным проектированием самолета, предназначенного для разработки на его базе семейства самолетов, то есть с параллельным проектированием семейства самолетов, включающих самолеты различной пассажировместимости и/или назначения с максимальной степенью унификации. Примеры реализации этого подхода можно найти в решениях по патенту РФ 2148534, Германии 4323020, США 6575406, 6938854, ЕПВ 0857648, в которых самолеты семейства отличаются формой фюзеляжа, числом двигателей и их характеристиками, числом крыльев. Практическая реализация этих технических решений достаточно проблематична.The first approach is associated with the sequential creation of a family of aircraft of the family for a long time, when each subsequent aircraft model is created on the basis of the previous one. Examples of the implementation of this approach to creating a family of passenger aircraft is the process of developing families of passenger aircraft Il-18, Il-62, Boeing-707, Boeing-727, Boeing-737. The second approach is associated with the initial design of an aircraft designed to develop a family of aircraft on its basis, that is, with the parallel design of a family of aircraft, including aircraft of different passenger capacity and / or purpose with the maximum degree of unification. Examples of the implementation of this approach can be found in the decisions of the patent of the Russian Federation 2148534, Germany 4323020, USA 6575406, 6938854, EPO 0857648, in which the family aircraft differ in the shape of the fuselage, the number of engines and their characteristics, the number of wings. The practical implementation of these technical solutions is quite problematic.
К примерам практической реализации второго подхода к выбору модельного ряда самолетов семейства могут быть отнесены семейства пассажирских самолетов L-1011, DC 10, А319-А321, которые основаны на проектировании самолета, служащего базой для всего модельного ряда самолетов семейства.Examples of practical implementation of the second approach to the selection of a family of aircraft of the family include the family of passenger aircraft L-1011, DC 10, А319-А321, which are based on the design of an aircraft that serves as the basis for the entire model range of aircraft of the family.
Самолет L-1011 (см. П.Н.Белянин. Производство широкофюзеляжных самолетов. М.: Машиностроение, 1979 г., стр.87-101) содержит фюзеляж, скоростное стреловидное крыло, вертикальное и горизонтальное оперение, двигатели и шасси.Aircraft L-1011 (see PN Belyanin. Production of wide-body aircraft. M: Mechanical Engineering, 1979, pp. 87-101) contains a fuselage, high-speed swept wing, vertical and horizontal tail, engines and chassis.
Самолет L-1011 технологическими стыками разделен на носовую часть фюзеляжа (носовой отсек), среднюю часть фюзеляжа (передний отсек, центральный отсек), задний отсек, хвостовой отсек, отъемные консоли крыла, центроплан с дополнительными стенками, размещенными параллельно лонжеронам, вертикальное и горизонтальное оперение. Скоростное стреловидное крыло включает передний и задний лонжероны и силовой набор из стрингеров и нервюр.The L-1011 airplane is divided by technological joints into the nose of the fuselage (nose compartment), the middle of the fuselage (front compartment, central compartment), the rear compartment, the tail compartment, the detachable wing consoles, the center section with additional walls parallel to the side members, vertical and horizontal tail . The high-speed swept wing includes the front and rear spars and a power set of stringers and ribs.
Модельный ряд самолетов семейства L-1011 «Локхид Эйкрафт» (см. Беляев В.В. Пассажирские самолеты мира. М.: изд. Аспол, Аргус, 1997 г., стр.236-242) включает две группы самолетов, первая из которых рассчитана на перевозку до 400 пассажиров, вторая на перевозку до 330 пассажиров.The model range of the Lockheed Aircraft L-1011 family aircraft (see BV Belyaev, Passenger Aircraft of the World. M .: Aspol, Argus, 1997, pp. 236-242) includes two groups of aircraft, the first of which It is designed for transportation of up to 400 passengers, the second for transportation of up to 330 passengers.
Первая группа самолетов содержит самолеты, рассчитанные на четыре уровня дальности полетов. Самолетом с наименьшим уровнем дальности этой группы является самолет L-1011-1: при перевозке 276 пассажиров с багажом дальность его полета 5350 км. Самолеты L-1011 - 100 и L-1011-200 являются моделями самолетов с промежуточными уровнями дальности полета, при аналогичной загрузке дальности полета этих самолетов составляют 6390 и 7600 км. Самолет L-1011-250 является самолетом с наибольшим уровнем дальности полета в этой группе, его дальность полета при перевозке 276 пассажиров с багажом составляет 8890 км.The first group of aircraft contains aircraft designed for four levels of flight range. The plane with the lowest level of range of this group is the L-1011-1 aircraft: when transporting 276 passengers with baggage, its flight range is 5350 km. Aircraft L-1011 - 100 and L-1011-200 are models of aircraft with intermediate levels of flight range, with a similar load of the flight range of these aircraft are 6390 and 7600 km. Aircraft L-1011-250 is the aircraft with the highest level of flight range in this group, its flight range for carrying 276 passengers with baggage is 8890 km.
Вторая по пассажировместимости группа самолетов этого семейства представлена одной моделью - L-1011-500, предназначенной для перевозки 246 пассажиров с багажом с дальностью полета 9700 км.The second largest passenger group of aircraft of this family is represented by one model - L-1011-500, designed to carry 246 passengers with baggage with a flight range of 9700 km.
Переход от первой группы самолетов семейства ко второй осуществляется за счет уменьшения длины переднего и заднего отсеков, кроме того, при переходе от самолетов первой группы ко второй увеличивается размах крыла.The transition from the first group of aircraft of the family to the second is carried out by reducing the length of the front and rear compartments, in addition, when moving from the aircraft of the first group to the second, the wing span increases.
Во внутреннем объеме скоростного стреловидного крыла, разделенном технологическими стыками на центроплан и отъемные консоли крыла, размещены топливные баки. При этом переход внутри первой группы самолетов от самолета с наименьшей дальностью полета L-1011 - 1 к самолету с промежуточной дальностью полета L-1011 - 100 осуществляется за счет введения в конструкцию центроплана центрального топливного бака и соответствующего увеличения массы топлива. Переход к следующему уровню дальности полета (самолет L-1011 - 200) от самолета L-1011 - 100 осуществлен за счет использования более мощных двигателей, а переход к самолету с наибольшей дальностью полета L-1011 - 250 осуществлен за счет дальнейшего увеличения массы топлива в центральном топливном баке.In the internal volume of the high-speed swept wing, divided by technological joints into the center section and detachable wing consoles, fuel tanks are placed. In this case, the transition within the first group of aircraft from an aircraft with the shortest flight range L-1011 - 1 to an aircraft with an intermediate flight range L-1011 - 100 is carried out by introducing a central fuel tank into the center section design and a corresponding increase in fuel mass. The transition to the next level of flight range (aircraft L-1011-200) from the aircraft L-1011-100 was carried out through the use of more powerful engines, and the transition to the aircraft with the longest flight range L-1011-250 was carried out due to a further increase in the fuel mass in central fuel tank.
Другим примером технического решения самолета, предназначенного для разработки семейства пассажирских самолетов, является самолет DC-10 фирмы Mс Donnel Douglas.Another example of a technical solution for an aircraft designed to develop a family of passenger aircraft is the DC-10 aircraft of the company Donnel Douglas.
Самолет рассматриваемого семейства (см. Белянин П.Н. Производство широкофюзеляжных самолетов, М.: Машиностроение, 1979 г., стр.72-87) состоит из фюзеляжа, разделенного технологическими стыками на носовой, передний, центральный, задний и хвостовой отсеки, скоростного стреловидного крыла, шасси.The aircraft of the family in question (see PN Belyanin. Production of wide-body aircraft, Moscow: Mashinostroenie, 1979, pp. 72-87) consists of a fuselage divided by technological joints into the bow, front, center, rear and tail compartments, high-speed swept wing, chassis.
Скоростное стреловидное крыло состоит из центроплана и отъемных консолей крыла, выполненных по двухлонжеронной схеме, и включает передний и задний лонжероны, обшивку с ее верхней и нижней частями, нервюры и силовой набор стрингеров. Крыло выполнено с переменной по полуразмаху крыла относительной толщиной профилей крыла, при этом относительная толщина крыла в корневой части ~ 12,2%, в концевой ~ 8,4%. Стреловидность крыла по линии четвертей хорд - 35 градусов.The high-speed swept wing consists of a center wing and detachable wing consoles, made according to the two-spar design, and includes the front and rear side members, the skin with its upper and lower parts, ribs and a power set of stringers. The wing is made with a wing half-span variable relative thickness of the wing profiles, while the relative thickness of the wing in the root part is ~ 12.2%, in the end part ~ 8.4%. The sweep of the wing along the line of the quarters of the chords is 35 degrees.
Под консолями крыла размещены два двигателя в мотогондолах. Кроме того возможно размещение еще одного двигателя в хвостовой части фюзеляжа. Кроме того, в самолете могут быть использованы двигатели различных марок с различными характеристиками.Under the wing consoles are two engines in the nacelles. In addition, it is possible to place another engine in the rear of the fuselage. In addition, engines of various brands with different characteristics can be used in an aircraft.
Топливная система включает крыльевые топливные баки и топливный бак в центроплане. На базе этого самолета может быть разработано семейство самолетов, включающих 2 группы самолетов с различной пассажировместимостью.The fuel system includes wing fuel tanks and a center section fuel tank. On the basis of this aircraft, a family of aircraft can be developed, including 2 groups of aircraft with different passenger capacities.
Первая группа, предназначенная для перевозки 236 пассажиров, включает один самолет (DC-10 Twin), рассчитанный на полет до 4050 км (см. Струков Ю.П. Современные самолеты США и Западной Европы, Итоги науки и техники, сер. Авиастроение, т.1, М., ВИНИТИ, 1973 г., стр.47).The first group, designed to carry 236 passengers, includes one aircraft (DC-10 Twin), designed for flights up to 4050 km (see Strukov Yu.P. Modern Aircraft of the USA and Western Europe, Results of Science and Technology, Ser. Aircraft, t .1, M., VINITI, 1973, p. 47).
В модельный ряд второй по пассажировместимости группы этого семейства, рассчитанного на перевозку до 380 пассажиров, включено 4 модели самолетов с различными уровнями дальности полета (см. Беляев В.В. Пассажирские самолеты мира. М.: изд. Аспол, Аргус, 1997 г., стр.262-269). В этой группе самолет DC-1010 имеет наименьшую дальность полета - 5370 км при перевозке 277 пассажиров с багажом, самолет DC-1015 является моделью с промежуточным уровнем дальности этой группы - 6940 км при перевозке этого же количества пассажиров. Самолеты DC-1030 и DC-1040 являются моделями с наибольшей дальностью полета в этой группе: при перевозке 277 пассажиров с багажом дальность полета самолета DC-1030 - 10460 км, самолета DC-1040 - 10280 км.The model range of the second largest passenger group of this family, designed to carry up to 380 passengers, includes 4 models of aircraft with different levels of flight range (see Belyaev V.V. Passenger Airplanes of the World. M: publishing house Aspol, Argus, 1997. , pp. 262-269). In this group, the DC-1010 has the shortest flight range of 5370 km when transporting 277 passengers with baggage, the DC-1015 is a model with an intermediate level of range of this group - 6940 km when transporting the same number of passengers. The DC-1030 and DC-1040 aircraft are the models with the longest flight range in this group: when transporting 277 passengers with baggage, the flight range of the DC-1030 is 10,460 km, and the DC-1040 is 10,280 km.
В рассматриваемом семействе самолетов переход от одной группы по пассажировместимости к другой группе осуществляется за счет изменения длины фюзеляжа и изменения числа двигателей на самолете: длина фюзеляжа самолета первой по пассажировместимости группы меньше длины фюзеляжа самолета второй по пассажировместимости группы, при этом самолет первой по пассажировместимости группы оснащен двумя двигателями, а второй по пассажировместимости группы - тремя.In the family of aircraft under consideration, the transition from one group in terms of passenger capacity to another group is carried out by changing the fuselage length and changing the number of engines on the aircraft: the fuselage length of the first group in terms of passenger capacity is less than the length of the fuselage of the second group in terms of passenger capacity, while the aircraft of the first group in terms of passenger capacity is equipped two engines, and the second in terms of passenger capacity of the group - three.
Внутри второй по пассажировместимости группы переход от самолета с наименьшей расчетной максимальной дальностью полета (DC-1010) к самолетам с промежуточной (DC-1015) и наибольшей расчетной максимальной дальностью полета (DC-1030, DC-1040) осуществлен за счет следующих изменений в конструкции самолета с наименьшей расчетной максимальной дальностью полета:Within the group's second largest passenger capacity, the transition from an aircraft with the smallest estimated maximum range (DC-1010) to aircraft with an intermediate (DC-1015) and the largest estimated maximum range (DC-1030, DC-1040) was made due to the following design changes aircraft with the smallest estimated maximum range:
изменением крыла самолета (размах крыла самолета увеличен на 3,05 м);a change in the wing of the aircraft (the wingspan of the aircraft is increased by 3.05 m);
изменением топливной системы самолета (увеличен объем топливных баков за счет введения центрального топливного бака в центроплане);a change in the fuel system of the aircraft (the volume of fuel tanks was increased due to the introduction of a central fuel tank in the center section);
изменением шасси самолета (самолеты промежуточной и максимальной расчетной дальностью полета снабжаются дополнительной (третьей) главной опорой шасси, размещаемой под фюзеляжем между двумя основными опорами);a change in the chassis of the aircraft (aircraft with an intermediate and maximum estimated range are equipped with an additional (third) main landing gear located under the fuselage between the two main pillars);
изменением двигателей самолета с различными тяговыми характеристиками и показателями экономичности расхода топлива.a change in aircraft engines with different traction characteristics and fuel economy indicators.
Приведенные технические решения самолетов подходят для разработки семейств широкофюзеляжных самолетов, рассчитанных на перевозку от 200 до 400 пассажиров с диапазоном дальностей полета, включающих межконтинентальные перелеты. Кроме того, модельный ряд рассмотренных семейств самолетов, представленный двумя группами самолетов с различной пассажировместимостью, в одну из которых включена лишь одна модель самолета с одним уровнем максимальной расчетной дальности полета, не может в современных условиях обеспечить гибкого реагирования на изменение требований авиакомпаний к пассажирским самолетам с различной пассажировместимостью и дальностью полета. Особенно это актуально для сегмента региональных пассажирских самолетов, рассчитанных на перевозку от 60 до 100 пассажиров.The above technical solutions for aircraft are suitable for the development of families of wide-body aircraft, designed to carry from 200 to 400 passengers with a range of flight ranges, including intercontinental flights. In addition, the model range of the considered aircraft families, represented by two groups of aircraft with different passenger capacities, one of which includes only one aircraft model with one level of maximum estimated flight range, cannot in modern conditions provide a flexible response to changing airline requirements for passenger aircraft with different passenger capacity and flight range. This is especially true for the segment of regional passenger aircraft, designed to carry from 60 to 100 passengers.
Рассмотренные технические решения модельных рядов семейств самолетов характеризуются невысокой степенью унификации самолетов: в самолетах могут использоваться различные двигатели, например двигатели различных производителей, может изменяться конструкция крупных узлов планера самолета (крыльев, шасси, структуры баков топливной системы и т.д.).The considered technical solutions for the model series of aircraft families are characterized by a low degree of unification of aircraft: aircraft can use various engines, for example engines of various manufacturers, the design of large units of the airframe (wings, landing gear, fuel tank structure, etc.) can be changed.
Решение задачи проектирования семейства самолетов с высокой степенью унификации, включающих различные по пассажировместимости группы, а следовательно, и различные продольные габариты фюзеляжа, требует решения задачи оснащения самолетов семейства скоростным стреловидным крылом одной геометрии.The solution to the problem of designing a family of aircraft with a high degree of unification, including groups with different passenger capacities, and therefore various longitudinal dimensions of the fuselage, requires solving the problem of equipping family aircraft with a fast swept wing of the same geometry.
Известно техническое решение скоростного стреловидного крыла (см. патент РФ 1775972, МПК В64С 3/10, опубл. 30.09.1994). В соответствии с этим техническим решением каждая из консолей крыла составлена из двух частей, разграниченных друг от друга базовыми сечениями, параллельными плоскости симметрии самолета, размещенными последовательно вдоль размаха консолей крыла, плавно сопряженными друг с другом и сформированными как единая пространственная система. В этом решении первая часть каждой из консолей крыла ограничена бортовым сечением и сечением в срединной части консоли крыла при z=0,3, вторая часть каждой из консолей крыла ограничена отмеченным сечением в срединной части консоли крыла и концевым сечением.A technical solution is known for a high-speed swept wing (see RF patent 1775972, IPC ВСС 3/10, publ. 09/30/1994). In accordance with this technical solution, each of the wing consoles is composed of two parts delimited from each other by basic sections parallel to the plane of symmetry of the aircraft, placed sequentially along the span of the wing consoles, seamlessly mated with each other and formed as a single spatial system. In this solution, the first part of each of the wing consoles is limited by the side section and the section in the middle part of the wing console at z = 0.3, the second part of each of the wing consoles is limited by the marked section in the middle part of the wing console and the end section.
Консоли крыла выполнены как единая пространственная система на базе неплоской срединной поверхности с уменьшающейся вдоль полуразмаха крыла относительной толщиной профиля и уменьшающимся при переходе от бортового к концевому сечению углом геометрической крутки сечений крыла.The wing consoles are designed as a single spatial system based on a non-planar median surface with a relative profile thickness decreasing along the wing half-span and decreasing during the transition from the side to the end section, the angle of the geometric twist of the wing sections.
При переходе от бортового к концевому сечению крыла профили сечений выполнены с монотонным уменьшением максимальной относительной толщины профиля от 16…17% в бортовом сечении до 15,6…16% на границе первой и второй частей и до 13% в концевом сечении.When passing from the side to the wing end section, the section profiles are made with a monotonic decrease in the maximum relative profile thickness from 16 ... 17% in the side section to 15.6 ... 16% at the boundary of the first and second parts and up to 13% in the end section.
Кроме того, в этом техническом решении крыло выполнено с отрицательным углом геометрической крутки сечений, уменьшающимся по размаху крыла: при переходе от бортового сечения к границе между первой и второй частями консолей крыла угол установки сечений изменяется от до и далее при переходе к концевому сечению до .In addition, in this technical solution, the wing is made with a negative angle of the geometric twist of the sections, decreasing in wing span: when changing from the side section to the boundary between the first and second parts of the wing consoles, the angle of installation of the sections changes from before and then on going to the end section to .
Кроме того, в этом техническом решении профили первой и второй частей консолей крыла выполнены с расположением средней линии профилей выше хорды. В данном техническом решении, а также в рассматриваемом ниже техническом решении по патенту РФ 2228282 в качестве одного из признаков рассматривается положение средней линии профиля относительно хорды. Здесь и далее в случае расположения средней линии профиля выше хорды будем использовать термин положительной вогнутости профиля, а при обозначении максимальной относительной положительной вогнутости (отношение максимального отклонения средней линии от хорды к длине хорды) использовать положительные величины. В случае расположения средней линии профиля ниже хорды будем использовать термин отрицательной вогнутости, а для обозначения максимальной отрицательной вогнутости использовать отрицательные величины. Максимальная относительная положительная вогнутость профилей на первой и второй частях консолей в этом решении стреловидного крыла размещена при , а при переходе от бортового сечения к границе между первой и второй частями консолей крыла максимальная относительная вогнутость профилей возрастает от до и при дальнейшем переходе по второй части аэродинамической несущей поверхности практически не меняется.In addition, in this technical solution, the profiles of the first and second parts of the wing consoles are made with the location of the midline of the profiles above the chord. In this technical solution, as well as in the technical solution considered below for the patent of the Russian Federation 2228282, the position of the midline of the profile relative to the chord is considered as one of the signs. Hereinafter, if the midline of the profile is located above the chord, we will use the term positive concavity of the profile, and when designating the maximum relative positive concavity (the ratio of the maximum deviation of the middle line from the chord to the length of the chord), use positive values. If the midline of the profile is located below the chord, we will use the term negative concavity, and negative values will be used to indicate the maximum negative concavity. The maximum relative positive concavity of the profiles on the first and second parts of the consoles in this decision of the swept wing is placed at , and when passing from the side section to the boundary between the first and second parts of the wing consoles, the maximum relative concavity of the profiles increases from before and with further passage along the second part of the aerodynamic bearing surface, it practically does not change.
В соответствии с этим техническим решением скоростное стреловидное крыло используется для крыла дозвукового самолета с удлинением λ=11…12, сужением , постоянной стреловидностью по передней и задней кромкам со стреловидностью по 1/4 ј хорд χ1/4=3°, при этом стреловидность по линии заднего лонжерона χзл=0°.In accordance with this technical solution, a high-speed swept wing is used for the wing of a subsonic aircraft with lengthening λ = 11 ... 12, narrowing , constant sweep along the front and rear edges with sweep along 1/4 ј chords χ 1/4 = 3 °, while sweep along the line of the rear spar χ PL = 0 °.
Данное техническое решение скоростного стреловидного крыла эффективно при крейсерских скоростях полета с числом Маха до 0,64…0,66 и не обеспечивает оптимальные аэродинамические характеристики при полете с крейсерской скоростью до 0,82 М. Кроме того, это техническое решение не решает задачу размещения под консолями крыла самолета турбореактивных двигателей большой степени двухконтурности, отличающихся большими габаритами.This technical solution of the high-speed swept wing is effective at cruising flight speeds with a Mach number of up to 0.64 ... 0.66 and does not provide optimal aerodynamic characteristics when flying at a cruising speed of up to 0.82 M. In addition, this technical solution does not solve the problem of placement under wing consoles of turbojet engines of a large degree of bypass, characterized by large dimensions.
Разработка самолета для создания на его базе унифицированного модельного ряда семейства пассажирских самолетов ставит и определенные проблемы в разработке топливной системы самолета семейства. При этом к традиционным техническим задачам, решаемым при разработке топливных систем самолетов, например увеличению массы заправляемого топлива, снижению сухой массы топливных систем, уменьшению невырабатываемых остатков топлива, оптимизации выработки топлива из многобаковых топливных систем самолетов, добавляются задачи по разработке топливной системы, оптимизированной для использования в самолетах, рассчитанных на различную пассажировместимость и различную максимальную расчетную дальность полета.The development of the aircraft to create on its basis a unified model range of the family of passenger aircraft poses certain problems in the development of the fuel system of the family aircraft. At the same time, to the traditional technical problems that are solved during the development of aircraft fuel systems, for example, increasing the mass of refueling fuel, reducing the dry weight of fuel systems, decreasing undeveloped fuel residues, optimizing fuel production from multi-tank fuel systems of airplanes, adding tasks to develop a fuel system optimized for use in aircraft designed for different passenger capacities and different maximum estimated flight ranges.
Примером известного технического решения топливной системы самолета является техническое решение топливной системы самолета ТУ-134А (см. В.А.Бороденко. «Самолет ТУ-134А», изд. «Машиностроение», 1975 г., стр.44-51, 305-308, 319). Эта топливная система содержит топливные баки, размещенные в центроплане и консолях крыла. В этом техническом решении крыло содержит продольный силовой набор, включающий передний и задний лонжероны, поперечный силовой набор с нервюрами и обшивку с ее верхней и нижней частями. Центроплан, выполненный в виде кессона, ограничен передним и задним лонжеронами, бортовыми нервюрами, верхней и нижней панелями обшивки и разделен нервюрами на четыре отсека. Каждая из консолей крыла выполнена в виде кессона, ограниченного передним и задним лонжеронами, нижней и верхней обшивками и снабжена нервюрами, часть из которых выполнена герметичными, и продольным силовым набором. Крыло в этом техническом решении выполнено с отрицательным углом поперечного V крыла.An example of a well-known technical solution to the fuel system of an airplane is a technical solution to the fuel system of an airplane TU-134A (see V.A. Borodenko. “Aircraft TU-134A”, publishing house “Mashinostroyenie”, 1975, pp. 44-51, 305- 308, 319). This fuel system contains fuel tanks located in the center section and wing consoles. In this technical solution, the wing contains a longitudinal power set, including the front and rear spars, a transverse power set with ribs and a casing with its upper and lower parts. The center wing, made in the form of a caisson, is bounded by the front and rear spars, side ribs, upper and lower panels of the skin and is divided by ribs into four compartments. Each of the wing consoles is made in the form of a caisson, bounded by the front and rear spars, lower and upper skins and is equipped with ribs, some of which are sealed, and a longitudinal power set. The wing in this technical solution is made with a negative angle of the transverse V wing.
Топливная система этого технического решения содержит две группы топливных баков, размещенных в правой и левой консолях крыла самолета, каждая из которых включает первый топливный бак (в терминологии источника - бак №1), прилегающий к центроплану самолета, второй топливный бак (в терминологии источника - бак №3), размещенный на периферии размаха крыла, и третий топливный бак (в терминологии источника - бак №2), размещенный между первым и вторым баком, и расходный отсек, размещенный во внутреннем объеме одного из топливных баков, магистраль подачи топлива в двигатель, вход которой соединен с расходным отсеком. Кроме того, топливная система снабжена магистралями перекачки топлива с насосами перекачки, входы которых соединены с внутренними полостями крыльевых баков, а выходы - с расходными отсеками групп баков.The fuel system of this technical solution contains two groups of fuel tanks located in the right and left consoles of the wing of the aircraft, each of which includes the first fuel tank (in tank terminology - tank No. 1) adjacent to the center section of the aircraft, and the second fuel tank (in source terminology - tank No. 3), located on the periphery of the wingspan, and a third fuel tank (in the terminology of the source, tank No. 2), located between the first and second tanks, and a consumable compartment, located in the internal volume of one of the fuel tanks, giving fuel to the engine, the input of which is connected to the consumable compartment. In addition, the fuel system is equipped with fuel transfer lines with transfer pumps, the inputs of which are connected to the internal cavities of the wing tanks, and the outputs - to the consumable compartments of the groups of tanks.
В этом техническом решении топливной системы расходные отсеки размещены во внутренних объемах первых топливных баков, при этом одна из стенок расходных отсеков совмещена с передним лонжероном, а две другие - с нервюрами, размещенными внутри первых баков топливной системы. Кроме того, в двух центральных отсеках центроплана размещены два дополнительных топливных бака небольшого объема (в терминологии источника баки №1А), один из которых структурно включен в одну, а другой - в другую группу топливных баков.In this technical solution of the fuel system, consumable compartments are located in the internal volumes of the first fuel tanks, while one of the walls of the consumable compartments is combined with the front spar, and the other two with ribs located inside the first tanks of the fuel system. In addition, two additional small fuel tanks are placed in the two central sections of the center section (in the terminology of the source of tanks No. 1A), one of which is structurally included in one and the other in the other group of fuel tanks.
При выработке топлива в полете сначала опорожняются вторые топливные баки, размещенные на периферии консолей крыла, затем примерно половина топлива из первых топливных баков, прилегающих к фюзеляжу самолета, потом третьи топливные баки, после чего вырабатывается вторая половина топлива из первых топливных баков и в последнюю очередь вырабатывается топливо из расходных отсеков. Для управления процессами выработки топлива система предусматривает наличие сложных систем управления выработкой топлива.When developing fuel in flight, first the second fuel tanks located on the periphery of the wing consoles are emptied, then about half of the fuel from the first fuel tanks adjacent to the aircraft fuselage, then the third fuel tanks, after which the second half of the fuel from the first fuel tanks is generated and last fuel is produced from the consumable compartments. To control the processes of fuel production, the system provides for the presence of complex fuel production control systems.
Топливная система этого технического решения не обеспечивает эффективное ее использование в самолете, предназначенном для использования в модельном ряде самолетов с различной пассажировместимостью и различной максимальной расчетной дальностью полета, отличающихся различной величиной максимальной заправки топливом. Велика и масса топливной системы, в ходе полета значительно изменяется и положение центра тяжести самолета.The fuel system of this technical solution does not ensure its effective use in an aircraft intended for use in the model range of aircraft with different passenger capacity and different maximum estimated flight ranges, differing in different values of the maximum fueling. The mass of the fuel system is also great; during the flight, the position of the center of gravity of the aircraft changes significantly.
Ближайшим аналогом заявляемому техническому решению «Самолет» является техническое решение самолета, которое используется в семействе пассажирских самолетов А319-А320-А321.The closest analogue to the claimed technical solution "Airplane" is the technical solution of the aircraft, which is used in the family of passenger aircraft A319-A320-A321.
Самолет этого семейства (см. Пассажирский самолет Эрбас Индастри А320, сост. Зайцева Н.Н., ЦАГИ, 1993 г., стр.13-48, стр.51-58) снабжен фюзеляжем, разделенным технологическими стыками на последовательно размещенные носовой, передний, центральный, задний и хвостовой отсеки. Носовой, центральный и хвостовой отсеки фюзеляжа самолета выполнены идентичными для всех самолетов семейства, а передний и задний отсеки выполнены с длиной, обеспечивающей возможность размещения на борту самолета числа пассажиров, соответствующего группе самолета по пассажировместимости. За счет этого меняется длина самолетов и осуществляется переход от одной группы по пассажировместимости к другой: так, длина самолетов первой группы - 33,84 м, второй - 37,57 м, третьей - 44,51 м.An airplane of this family (see Passenger aircraft Airbus Industry A320, compiled by Zaitseva N.N., TsAGI, 1993, pp. 13-48, pp. 51-58) is equipped with a fuselage divided by technological joints into successively placed forward, front , central, rear and tail compartments. The nose, center and tail compartments of the fuselage of the aircraft are identical for all aircraft of the family, and the front and rear compartments are made with a length that makes it possible to place on board the number of passengers corresponding to the group of aircraft in terms of passenger capacity. Due to this, the length of the aircraft changes and the transition from one group in terms of passenger capacity to another is carried out: for example, the length of the aircraft of the first group is 33.84 m, the second - 37.57 m, the third - 44.51 m.
Все модели самолетов этого семейства снабжаются идентичным для всех самолетов семейства скоростным стреловидным крылом одной геометрии и одного конструктивного исполнения. При этом крыло выполнено с углом стреловидности 25°, удлинением λ=9,42 с постоянным положительным углом поперечного V крыла, близким значению 5°6'36''. При переходе от бортового к концевому сечению относительная толщина профиля уменьшается от 15,3% до 10,8%. При этом на половине полуразмаха консоли крыла, прилегающей к бортовой нервюре, консоль крыла снабжена участком с локальным минимумом относительной толщины профилей (см. Пассажирский самолет Эрбас Индастри А320. ЦАГИ, М., 1993 г., стр.22, рис.26): от бортовой нервюры до относительной координаты по полуразмаху крыла относительная толщина профилей уменьшается, достигая локального минимума при , а от до увеличивается, после чего при относительная толщина профилей продолжает уменьшаться.All models of aircraft of this family are equipped with an identical for all aircraft of the family high-speed swept wing of the same geometry and one design. In this case, the wing is made with a sweep angle of 25 °, elongation λ = 9.42 with a constant positive angle of the transverse V wing, close to 5 ° 6'36 ''. When passing from the side to the end section, the relative thickness of the profile decreases from 15.3% to 10.8%. At the same time, on the half-span of the wing console adjacent to the side rib, the wing console is equipped with a section with a local minimum of the relative thickness of the profiles (see Passenger aircraft Airbus Industry A320. TsAGI, Moscow, 1993, p. 22, Fig. 26): from the side rib to the relative half-span coordinate the relative thickness of the profiles decreases, reaching a local minimum at , and from before increases, after which at the relative thickness of the profiles continues to decrease.
Скоростное стреловидное крыло самолетов семейства состоит из центроплана и консолей крыла. Оно включает продольный и поперечный силовой набор, при этом в продольный силовой набор включены передний и задний лонжероны и стрингеры, а в поперечный силовой набор - нервюры, часть из которых выполнена герметичными, и обшивку крыла с ее верхней и нижней частями.The high-speed swept wing of family aircraft consists of a center section and wing consoles. It includes a longitudinal and transverse power set, while the front and rear spars and stringers are included in the longitudinal power set, and the ribs, some of which are sealed, and the wing skin with its upper and lower parts are included in the longitudinal power set.
В каждой из консолей крыла размещено по сухому отсеку, при этом одна из стенок сухих отсеков совмещена с передним лонжероном. В рассматриваемом техническом решении две другие стенки сухого отсека совмещены с нервюрами крыла, а четвертая стенка отделяет сухой отсек от внутреннего объема консоли крыла.In each of the wing consoles, a dry compartment is placed, while one of the walls of the dry compartments is aligned with the front spar. In the considered technical solution, the other two walls of the dry compartment are aligned with the ribs of the wing, and the fourth wall separates the dry compartment from the internal volume of the wing console.
Кроме того, самолеты семейства снабжены силовой установкой, содержащей два турбовентиляторных воздушно-реактивных двигателя, размещенные под консолями крыла симметрично относительно плоскости симметрии самолета. Рассматриваемое техническое решение самолета предусматривает использование различных двигателей в самолетах различных групп по пассажировместимости и дальности полета.In addition, the aircraft of the family are equipped with a power plant containing two turbofan aircraft engines placed under the wing consoles symmetrically with respect to the plane of symmetry of the aircraft. The technical solution of the aircraft under consideration provides for the use of various engines in aircraft of various groups in terms of passenger capacity and flight range.
Рассматриваемое решение самолета предполагает соединение реактивных двигателей магистралями подачи топлива с топливной системой, снабженной двумя группами топливных баков, каждая из которых включает первый и второй топливные баки, размещенные в консолях крыла, при этом первые баки групп размещены в корневой части консолей крыла, а вторые баки - на их периферии. Топливные баки консолей крыла отделены друг от друга герметичными нервюрами.The aircraft solution under consideration involves the connection of jet engines with fuel supply lines with a fuel system equipped with two groups of fuel tanks, each of which includes the first and second fuel tanks located in the wing consoles, while the first tanks of the groups are located in the root of the wing consoles, and the second tanks - on their periphery. The fuel tanks of the wing consoles are separated from each other by sealed ribs.
Рассматриваемое техническое решение самолета предусматривает, кроме того, возможность размещения дополнительного запаса топлива в центральном топливном баке, размещенном в центроплане, боковые стенки которого образованы передним и задним лонжеронами центроплана и бортовыми нервюрами.The technical solution of the aircraft under consideration provides, in addition, the possibility of placing an additional supply of fuel in the central fuel tank located in the center section, the side walls of which are formed by the front and rear center section spars and side ribs.
Кроме того, самолеты семейства снабжены шасси, включающими две основные опоры и носовую опору.In addition, the aircraft of the family are equipped with a landing gear comprising two main supports and a nose support.
На базе рассмотренного технического решения самолета возможна разработка семейства пассажирских самолетов, модельный ряд которого состоит из трех групп самолетов различной пассажировместимости (см. Беляев В.В. Пассажирские самолеты мира. М.: изд. АСПОЛ, Аргус, 1997, стр.108-121): первая группа включает самолеты, рассчитанные на перевозку 124…148 пассажиров (самолеты A319-110, A319-130), вторая группа самолетов включает самолеты, рассчитанные на перевозку 164…179 пассажиров (А320-110, А320-210, А320-230), третья группа включает самолеты, рассчитанные на перевозку 200…220 пассажиров (А321-100, А321-200).Based on the considered technical solution of the aircraft, it is possible to develop a family of passenger aircraft, the model range of which consists of three groups of aircraft of different passenger capacities (see Belyaev V.V. Passenger airplanes of the world. M: publishing house ASPOL, Argus, 1997, pp. 108-121 ): the first group includes aircraft designed to carry 124 ... 148 passengers (A319-110, A319-130 aircraft), the second group of aircraft includes aircraft designed to carry 164 ... 179 passengers (A320-110, A320-210, A320-230 ), the third group includes aircraft designed for transportation of 200 ... 220 assazhirov (A321-100, A321-200).
При этом вторая группа содержит три самолета, рассчитанные на различные дальности полета: А320-110 - наименьшую - 4900 км, А320-210 - промежуточную - 5185 км и А320-230 - наибольшую - 5370 км при перевозке 150 пассажиров с багажом. Третья группа включает три самолета, рассчитанные на различные дальности полета: A321-100 - наименьшую - 4170 км и промежуточную - 4350 км, А321-200 - наибольшую - 5000 км при перевозке 185 пассажиров с багажом.The second group contains three aircraft designed for different flight ranges: A320-110 - the shortest - 4900 km, A320-210 - the intermediate - 5185 km and A320-230 - the largest - 5370 km when transporting 150 passengers with baggage. The third group includes three aircraft designed for different flight ranges: A321-100 - the shortest - 4170 km and the intermediate - 4350 km, A321-200 - the longest - 5000 km when carrying 185 passengers with baggage.
Рассмотренное техническое решение семейства пассажирских самолетов подходит для самолетов, рассчитанных на пассажировместимость от 148 до 220 пассажиров, однако при переходе к самолетам меньшей размерности технико-экономические показатели семейства являются неудовлетворительными. Во-первых, недостаточна степень унификации самолетов модельного ряда. По сравнению с рассмотренными выше аналогами (семейства самолетов L-1011 и DC-10) все модели самолетов семейства используют стреловидное крыло одной геометрии, однако модельный ряд самолетов семейства включает самолеты с различными двигателями, отличается структура и расположение баков топливных систем самолетов различных групп и максимальной расчетной дальности полета.The considered technical solution of the family of passenger aircraft is suitable for aircraft designed for passenger capacity from 148 to 220 passengers, however, when switching to aircraft of lower dimensionality, the technical and economic indicators of the family are unsatisfactory. Firstly, the degree of unification of aircraft in the model range is insufficient. Compared to the analogs discussed above (L-1011 and DC-10 family of aircraft), all models of the family of aircraft use a swept wing of the same geometry, however, the family of aircraft of the family includes aircraft with different engines, the structure and layout of the fuel tanks of aircraft of various groups and the maximum estimated flight range.
Во-вторых, технические характеристики скоростного стреловидного крыла и топливной системы не дают возможности их использования в составе модельного ряда региональных пассажирских самолетов меньшей пассажировместимости, а следовательно, и меньших габаритов. Так, характеристики крыла не оптимальны для использования их при размещении под консолями крыла современных турбовентиляторных реактивных двигателей со значительными габаритами вблизи фюзеляжа, масса топливной системы велика, не обеспечивается ее устойчивая работа и надежная управляемость самолета.Secondly, the technical characteristics of the high-speed swept wing and the fuel system do not make it possible to use them as part of the model range of regional passenger airplanes of lower passenger capacity, and consequently, of smaller dimensions. Thus, the wing characteristics are not optimal for use when placing modern turbofan jet engines with significant dimensions near the fuselage under the wing consoles, the mass of the fuel system is large, its stable operation and reliable controllability of the aircraft are not ensured.
Ближайшим аналогом заявляемому техническому решению скоростного стреловидного крыла является крыло (см. патент РФ 2228282, МПК В64С 3/14, опубл. 10.05.10.2004), каждая из консолей которого составлена из шести частей, разграниченных друг от друга базовыми сечениями, параллельными плоскости симметрии самолета.The closest analogue to the claimed technical solution of a high-speed swept wing is a wing (see RF patent 2228282,
В этом техническом решении каждая из консолей крыла составлена из шести последовательно размещенных вдоль каждой консоли частей: первая часть от бортового сечения до сечения G-G (см. фиг.1 описания к указанному патенту), вторая - от сечения G-G до сечения F-F, третья от сечения F-F до сечения D-D, четвертая от сечения D-D до сечения С-С, пятая от сечения С-С до В-В, шестая от сечения В-В до сечения А-А. Части консолей крыла плавно сопряжены друг с другом, при этом крыло сформировано как единая пространственная система на базе неплоской срединной поверхности. Профили сечений консолей крыла выполнены с изменением положения средней линии профилей относительно хорд: положение средней линии профилей относительно хорды плавно меняется как по сечению крыла, так и по размаху консоли. Плавно меняются по размаху консоли угол геометрической крутки сечений и относительная толщина профилей сечений.In this technical solution, each of the wing consoles is made up of six parts sequentially placed along each console: the first part from the side section to the GG section (see FIG. 1 of the description to the said patent), the second from the GG section to the FF section, the third from the section FF to section DD, fourth from section DD to section CC, fifth from section CC to BB, sixth from section BB to section AA. Parts of the wing consoles smoothly interfaced with each other, while the wing is formed as a single spatial system based on a non-planar median surface. The profiles of the sections of the wing consoles are made with a change in the position of the midline of the profiles relative to the chords: the position of the middle line of the profiles relative to the chord smoothly changes both in the wing section and in the span of the console. The angle of the geometric twist of the sections and the relative thickness of the profiles of the sections smoothly vary in the scope of the console.
Профили сечений частей консолей крыла этого технического решения, прилегающие к бортовому сечению, начиная с первой от бортового сечения, выполнены с участками с S-образной формой средних линий профилей, составленной из двух полуволн. Одна из полуволн выполнена с отрицательной вогнутостью: средняя линия профиля расположена ниже хорды. Другая полуволна выполнена с положительной вогнутостью: средняя линия профиля расположена выше хорды. Профили сечений на периферии крыла, прилегающие к его законцовке, выполнены с положительной вогнутостью: средние линии профилей вдоль всей хорды расположены выше хорды.The profiles of the sections of the parts of the wing consoles of this technical solution adjacent to the side section, starting from the first from the side section, are made with sections with an S-shape of the middle lines of the profiles made up of two half-waves. One of the half-waves is made with negative concavity: the midline of the profile is located below the chord. Another half-wave is made with positive concavity: the midline of the profile is located above the chord. The profiles of the sections on the wing periphery adjacent to its tip are made with positive concavity: the middle lines of the profiles along the entire chord are located above the chord.
В рассматриваемом техническом решении полуволна S-образной формы срединной поверхности с положительной вогнутостью предшествует полуволне с отрицательной вогнутостью при переходе от носка крыла к его задней части.In the considered technical solution, the half-wave of the S-shaped middle surface with positive concavity is preceded by a half-wave with negative concavity during the transition from the wing tip to its rear part.
Кроме того, при переходе от бортового к концевому сечению крыла профили сечений выполнены с монотонным уменьшением угла геометрической крутки сечений по нелинейному закону от положительных значений до отрицательных значений и уменьшением максимальной относительной толщины профилей до значения 9…10%. В этом техническом решении угол геометрической крутки бортового сечения близок к 2 градусам, в концевых сечениях угол геометрической крутки сечений выбран из диапазона от минус 2 до минус 2.5 градусов, а переход от положительного значения угла геометрической крутки к отрицательным значениям выполнен в сечении с относительной координатой по полуразмаху крыла, близкой 30%. В этом техническом решении максимальная относительная толщина сечения в бортовом сечении немного превышает 11%, а по размаху крыла уменьшается по закону, близкому к линейному.In addition, in the transition from the side to the wing end section, the section profiles are made with a monotonic decrease in the angle of the geometric twist of the sections according to the nonlinear law from positive values to negative values and a decrease in the maximum relative thickness of the profiles to 9 ... 10%. In this technical solution, the angle of the geometric twist of the side section is close to 2 degrees, in the end sections, the angle of the geometric twist of the sections is selected from the range from
Кроме того, в рассматриваемом техническом решении скоростного стреловидного крыла в бортовом сечении переход от полуволны S-образной формы средних линий с положительной вогнутостью к полуволне с отрицательной вогнутостью выполнен при относительной координате . В бортовом сечении значение максимальной положительной вогнутости выбрано из диапазона и размещено по бортовому сечению по координате . При переходе от бортового сечения к законцовке крыла положение максимального значения положительной вогнутости смещается к хвостику профиля до значения . Максимальные относительные толщины профилей располагаются при .In addition, in the considered technical solution of the high-speed swept wing in the side section, the transition from the half-wave of the S-shape of the middle lines with positive concavity to the half-wave with negative concavity was made at a relative coordinate . In the side section, the value of the maximum positive concavity is selected from the range and placed along the side section along the coordinate . When passing from the side section to the wingtip, the position of the maximum value of positive concavity shifts to the tail of the profile to the value . The maximum relative thicknesses of the profiles are located at .
В соответствии с этим техническим решением рассмотренное скоростное стреловидное крыло используется для крыла дозвукового самолета с удлинением λ=9…11, сужением , стреловидностью по передней кромке на первых, вторых и третьих частях консолей χ=25…35° и стреловидностью по передней кромке на четвертых, пятых и шестых частях консолей χ=0…30°.In accordance with this technical solution, the considered high-speed swept wing is used for a subsonic aircraft wing with lengthening λ = 9 ... 11, narrowing , sweep along the leading edge on the first, second and third parts of the consoles χ = 25 ... 35 ° and sweep along the leading edge on the fourth, fifth and sixth parts of the consoles χ = 0 ... 30 °.
Приведенное техническое решение скоростного стреловидного крыла не позволяет обеспечить высокие аэродинамические характеристики на крейсерских режимах полета при М=0,75…0,82 с использованием современных двигателей с высокой степенью двухконтурности и в широком диапазоне изменения коэффициента подъемной силы Су, что характерно при использовании крыла в составе самолета с различной пассажировместимостью и с различной дальностью полета. Кроме того, в техническом решении не решен вопрос, связанный с размещением двигателей большой степени двухконтурности под крылом из-за небольшого расстояния между контуром гондолы двигателя и поверхностью Земли.The technical solution of the high-speed swept wing does not allow for high aerodynamic characteristics at cruising flight modes at M = 0.75 ... 0.82 using modern engines with a high bypass ratio and in a wide range of lift coefficient С у , which is typical when using the wing as part of an aircraft with different passenger capacity and with a different flight range. In addition, the technical solution has not resolved the issue related to the placement of large-bypass engines under the wing due to the small distance between the engine nacelle loop and the Earth's surface.
Наиболее близким аналогом топливной системы самолетов семейства является техническое решение топливной системы (см. «ИЛ-86», Внуковское производственное объединение, М., 1988 г., часть 1, стр.99-104, часть 2, стр.45-62), реализованное в самолете Ил-86.The closest analogue to the fuel system of family aircraft is the technical solution of the fuel system (see IL-86, Vnukovo Production Association, Moscow, 1988,
В этом техническом решении крыло содержит поперечный силовой набор, выполненный из нервюр, продольный силовой набор, включающий передний и задний лонжероны и стрингеры, и обшивку, включающую верхнюю и нижнюю ее части. Центроплан, выполненный в виде кессона, ограничен передним и задним лонжеронами, бортовыми нервюрами, верхней и нижней панелями и снабжен продольными стенками, размещенными параллельно лонжеронам. В стенках центроплана выполнены вырезы.In this technical solution, the wing contains a transverse power set made of ribs, a longitudinal power set including front and rear spars and stringers, and a casing including its upper and lower parts. The center section, made in the form of a caisson, is bounded by the front and rear spars, side ribs, upper and lower panels and is equipped with longitudinal walls parallel to the side members. Cutouts are made in the walls of the center section.
Каждая из консолей крыла выполнена в виде кессона, ограниченного передним и задним лонжеронами, нижней и верхней частями обшивки и снабженного нервюрами, часть из которых выполнена герметичными, и продольным силовым набором. Крыло в этом техническом решении выполнено с положительным углом поперечного V.Each of the wing consoles is made in the form of a caisson, bounded by the front and rear spars, the lower and upper parts of the skin and equipped with ribs, some of which are sealed, and a longitudinal power set. The wing in this technical solution is made with a positive angle of transverse V.
Топливная система содержит центральный топливный бак и две группы топливных баков. Центральный топливный бак размещен в центроплане, он выполнен в виде кессона, ограничен передним и задним лонжеронами и бортовыми нервюрами и разделен стенками центроплана на отсеки. За счет вырезов в стенках центроплана отсеки центрального топливного бака этого технического решения выполнены сообщающимися между собой.The fuel system comprises a central fuel tank and two groups of fuel tanks. The central fuel tank is located in the center section, it is made in the form of a caisson, bounded by the front and rear spars and side ribs and is divided by the walls of the center section into compartments. Due to cutouts in the walls of the center section, the compartments of the central fuel tank of this technical solution are made communicating with each other.
Две группы топливных баков размещены в консолях крыла, ограничены передним и задним лонжеронами, нижней и верхней частями обшивки консолей крыла и отделены друг от друга герметичными нервюрами. В каждую группу баков включены первый топливный бак (в терминологии источника баки №2 и №3), прилегающий к фюзеляжу и отделенный от центрального топливного бака бортовой нервюрой, второй топливный бак (в терминологии источника баки №1А и №4А), размещенный на периферии консолей крыла, третий топливный бак (в терминологии источника баки №1 и 4), размещенный между первым и вторым топливными баками. Кроме того, во внутренних объемах третьих топливных баках каждой консоли размещены расходные и основные отсеки (в терминологии источника - основные части третьих баков). Одна из стенок расходного отсека совмещена с нервюрой, отделяющей третий топливный бак от первого топливного бака.Two groups of fuel tanks are located in the wing consoles, bounded by the front and rear side members, the lower and upper parts of the wing console skin, and are separated from each other by sealed ribs. Each tank group includes the first fuel tank (in the terminology of the source tanks No. 2 and No. 3) adjacent to the fuselage and separated from the central fuel tank by the side rib, the second fuel tank (in the terminology of the source tanks No. 1A and No. 4A), located on the periphery wing consoles, the third fuel tank (in the terminology of the source tanks No. 1 and 4), located between the first and second fuel tanks. In addition, in the internal volumes of the third fuel tanks of each console there are consumable and main compartments (in the terminology of the source, the main parts of the third tanks). One of the walls of the consumable compartment is aligned with the rib separating the third fuel tank from the first fuel tank.
Рассматриваемое техническое решение предполагает наличие в каждой группе баков двух расходных отсеков, соединенных магистралями подачи топлива с двигателями. При этом расходные отсеки рассматриваемого решения размещены во внутренних объемах предрасходных отсеков, размещенных во внутренних объемах первых баков групп (в терминологии источника баков №2 и №3) и во внутренних объемах третьих баков групп (в терминологии источника баков №1 и №4). Расходные отсеки в этом техническом решении размещены во внутренних объемах третьих топливных баков вблизи оси консолей крыла.The considered technical solution assumes the presence in each group of tanks of two consumable compartments connected by fuel supply lines to engines. At the same time, the consumable compartments of the solution in question are located in the internal volumes of the pre-expenditure compartments located in the internal volumes of the first group tanks (in the terminology of the source of tanks No. 2 and No. 3) and in the internal volumes of the third group tanks (in the terminology of the source of tanks No. 1 and No. 4). Consumption compartments in this technical solution are located in the internal volumes of the third fuel tanks near the axis of the wing consoles.
Кроме того, топливная система снабжена магистралями перекачки топлива с насосами перекачки, входы которых соединены с внутренними полостями первого бака и основного отсека третьего бака каждой группы, а внутренняя полость центрального бака соединена со входами двух магистралей перекачки топлива, причем выход одной из них соединен с первой, а выход другой - со второй группой баков.In addition, the fuel system is equipped with fuel transfer lines with transfer pumps, the inputs of which are connected to the internal cavities of the first tank and the main compartment of the third tank of each group, and the internal cavity of the central tank is connected to the inputs of two fuel transfer lines, and the output of one of them is connected to the first , and the other way out - with the second group of tanks.
В рассматриваемом техническом решении выходы магистралей перекачки топлива из первых баков размещены в предрасходных отсеках, которые соединены с расходными отсеками дополнительными магистралями перекачки топлива.In the considered technical solution, the exits of the fuel transfer lines from the first tanks are located in the pre-discharge compartments, which are connected to the consumable compartments by additional fuel transfer lines.
Кроме того, топливная система рассматриваемого технического решения выполнена с обеспечением возможности перелива топлива из вторых топливных баков в основные отсеки третьих топливных баков. Это обеспечивается за счет наличия трубопровода между вторыми баками и основными отсеками третьих баков, снабженного электроуправляемым клапаном и обратным клапанами, обеспечивающими перемещение топлива самотеком из вторых баков.In addition, the fuel system of the considered technical solution is made with the possibility of overflow of fuel from the second fuel tanks into the main compartments of the third fuel tanks. This is ensured by the presence of a pipeline between the second tanks and the main compartments of the third tanks, equipped with an electrically controlled valve and non-return valves, which ensure the movement of fuel by gravity from the second tanks.
Рассматриваемое техническое решение используется в крыле с положительным углом поперечного V.The considered technical solution is used in the wing with a positive angle of the transverse V.
В процессе выработки топлива сначала опорожняется центральный топливный бак, затем начинают одновременно опорожняться первые баки топливной системы и третьи баки. По опорожнению третьих баков, продолжая выработку топлива из первых баков топливной системы, начинается опорожнение вторых баков системы. После опорожнения первых и вторых баков в последнюю очередь вырабатывается топливо из расходных отсеков.In the process of fuel production, the central fuel tank is first emptied, then the first fuel system tanks and the third tanks begin to empty simultaneously. By emptying the third tanks, continuing to generate fuel from the first tanks of the fuel system, the emptying of the second tanks of the system begins. After emptying the first and second tanks, fuel is last generated from the supply compartments.
Рассматриваемое техническое решение топливной системы в основном может быть использовано для широкофюзеляжных самолетов большой пассажировместимости и дальности полета. Использование этого решения для самолетов меньшей пассажировместимости и дальности полета, а следовательно, и рассчитанных на меньшие объемы заправляемого топлива имеет ряд недостатков.The technical solution of the fuel system under consideration can be mainly used for wide-body aircraft of large passenger capacity and flight range. The use of this solution for aircraft of lower passenger capacity and flight range, and therefore designed for smaller volumes of refueling fuel, has several disadvantages.
Относительная масса топливной системы в соответствии с этим техническим решением велика из-за сложной структуры топливной системы, включающей предрасходные отсеки и дополнительные магистрали перекачки топлива. Велики и невырабатываемые остатки топлива в топливной системе. Недостатком этой системы является и сложность управления выработкой топлива из баков системы, что требует наличия в топливной системе специальных систем по контролю выработки топлива.The relative mass of the fuel system in accordance with this technical solution is large due to the complex structure of the fuel system, including pre-use compartments and additional fuel transfer lines. Large and undeveloped fuel residues in the fuel system. The disadvantage of this system is the complexity of controlling the production of fuel from the tanks of the system, which requires the presence of special systems in the fuel system to control fuel production.
Кроме того, эта топливная система не обеспечивает возможности ее использования для семейства пассажирских самолетов, состоящего из групп самолетов различной пассажировместимости, в каждый из которых включены самолеты с различной дальностью полета. Самолеты различной пассажировместимости и дальности полета отличаются продольными габаритами фюзеляжа и различной массой заправляемого топлива для самолетов различной дальности полета. При использовании указанного технического решения топливной системы для семейства самолетов изменяется продольная центровка самолета, что значительно усложняет процесс управления самолетом.In addition, this fuel system does not provide the possibility of its use for a family of passenger aircraft, consisting of groups of aircraft of different passenger capacities, each of which includes aircraft with different flight ranges. Aircraft of different passenger capacity and flight range differ in the longitudinal dimensions of the fuselage and different masses of refueling fuel for aircraft of different flight ranges. When using the specified technical solution of the fuel system for a family of aircraft, the longitudinal alignment of the aircraft changes, which greatly complicates the process of controlling the aircraft.
Технической задачей, решаемой заявляемым решением самолета, является разработка самолета с высокими технико-экономическими и технико-эксплуатационными показателями, включающими высокую степень унификации, массовым совершенством, надежной управляемостью, высокой безопасностью, в сочетании с возможностью создания на его базе модельного ряда самолетов с различной пассажировместимостью и дальностью полета.The technical problem solved by the claimed aircraft solution is the development of an aircraft with high technical, economic and technical and operational indicators, including a high degree of unification, mass excellence, reliable controllability, high safety, combined with the possibility of creating on its basis a model range of aircraft with different passenger capacities and flight range.
Технической задачей, решаемой заявляемым решением скоростного стреловидного крыла, является разработка крыла с высокими аэродинамическими характеристиками, обеспечивающего возможность его использования без изменения геометрических параметров в самолете, предназначенном для использования в семействе пассажирских самолетов различной пассажировместимости и дальности полета в сочетании с возможностью размещения под крылом двух двигателей с большими габаритами для использования в диапазоне крейсерских режимов полета, характеризующихся числом М=0,75…0,82.The technical problem solved by the claimed solution of the high-speed swept wing is the development of a wing with high aerodynamic characteristics, providing the possibility of its use without changing the geometric parameters in the aircraft, intended for use in the family of passenger aircraft of different passenger capacity and flight range in combination with the possibility of placing two engines under the wing with large dimensions for use in the range of cruising flight modes, I characterize REGARD number M = 0.75 ... 0.82.
Технической задачей, решаемой заявляемой топливной системой самолета, является разработка устройства топливной системы, обеспечивающей снижение массы топливной системы и уменьшение невырабатываемых остатков топлива, улучшение управляемости самолета и повышение безотказности ее работы при нештатных ситуациях в сочетании с возможностью ее использования в семействе самолетов, включающем группы самолетов с различной пассажировместимостью и различной максимальной расчетной дальностью полета.The technical problem solved by the claimed aircraft fuel system is the development of a fuel system device that provides a reduction in the mass of the fuel system and a reduction in unreleased fuel residues, improved controllability of the aircraft and increased uptime of its operation in emergency situations, combined with the possibility of its use in a family of aircraft, including groups of aircraft with different passenger capacity and different maximum estimated range.
Заявляемым техническим решением самолета поставленная техническая задача решается следующим образом.The claimed technical solution of the aircraft, the technical task is solved as follows.
Известно техническое решение самолета, выполненного с обеспечением возможности изменения максимальной расчетной дальности полета. Фюзеляж самолета состоит из последовательно размещенных носового, переднего, центрального, заднего и хвостового отсеков. В известном решении передний и задний отсеки выполнены с длиной, обеспечивающей возможность размещения на борту самолета различного числа пассажиров. Шасси включает две основные и носовую опоры.The technical solution of the aircraft, made with the possibility of changing the maximum estimated range, is known. The fuselage of the aircraft consists of sequentially placed nose, front, center, rear and tail compartments. In a known solution, the front and rear compartments are made with a length that enables the placement of a different number of passengers on board the aircraft. The chassis includes two main and bow supports.
Скоростное стреловидное крыло известного решения самолета состоит из центроплана и консолей крыла, включает продольный и поперечный силовой набор и обшивку с нижней и верхней ее частями.The high-speed swept wing of the known aircraft solution consists of a center section and wing consoles, includes longitudinal and transverse power set and casing with its lower and upper parts.
Крыло выполнено с положительным углом поперечного V.The wing is made with a positive angle to the transverse V.
В продольный силовой набор известного крыла включен передний и задний лонжероны, а в поперечный силовой набор - нервюры, часть из которых выполнена герметичными. Каждая консоль крыла снабжена «сухим отсеком», одна из стенок которого совмещена с передним лонжероном.The front and rear spars are included in the longitudinal power set of the known wing, and ribs, some of which are sealed, are included in the transverse power set. Each wing console is equipped with a “dry compartment”, one of the walls of which is combined with the front side member.
Консоли известного крыла выполнены с уменьшением максимальной относительной толщины их профилей при переходе от бортового сечения консоли к законцовке, причем на половинах консолей, прилегающих к бортовым сечениям, размещены участки с локальным минимумом максимальной относительной толщины профилей.Consoles of the known wing are made with a decrease in the maximum relative thickness of their profiles during the transition from the side section of the console to the tip, and sections with a local minimum of the maximum relative thickness of the profiles are placed on the half of the consoles adjacent to the side sections.
Самолет известного решения снабжен силовой установкой, содержащей два турбовентиляторных воздушно-реактивных двигателя, установленных под консолями крыла симметрично относительно плоскости симметрии самолета. Двигатели соединены магистралями подачи топлива с топливной системой.The aircraft of the known solution is equipped with a power plant containing two turbofan jet engines mounted under the wing consoles symmetrically relative to the plane of symmetry of the aircraft. Engines are connected by fuel supply lines to the fuel system.
Топливная система известного решения снабжена двумя группами топливных баков. Топливные баки отделены друг от друга герметичными нервюрами. Каждая из групп баков включает первый и второй топливные баки, размещенные в консолях крыла, при этом первые баки групп размещены в корневой части консолей крыла, а вторые баки - на их периферии. Кроме того, в известном решении самолета его топливная система снабжена центральным топливным баком, размещенным в центроплане, боковые стенки которого образованы передним и задним лонжеронами крыла и бортовыми нервюрами.The fuel system of the known solution is equipped with two groups of fuel tanks. Fuel tanks are separated from each other by sealed ribs. Each of the groups of tanks includes the first and second fuel tanks located in the wing consoles, with the first tanks of the groups placed in the root of the wing consoles, and the second tanks on their periphery. In addition, in the known aircraft solution, its fuel system is equipped with a central fuel tank located in the center section, the side walls of which are formed by the front and rear wing spars and side ribs.
В заявляемом техническом решении самолета новым является то, что плоскости установки турбовентиляторных воздушно-реактивных двигателей расположены вблизи одной трети полуразмаха крыла. При переходе по консоли крыла от бортового сечения к одной четверти полуразмаха крыла стреловидное крыло самолета выполнено с увеличением угла поперечного V крыла, а при дальнейшем переходе к законцовке крыла - с его уменьшением. В заявляемом решении профили от бортового сечения до, по крайней мере, половины полуразмаха крыла выполнены с положительными углами геометрической крутки их сечений.In the claimed technical solution of the aircraft new is that the installation plane of turbofan aircraft engines are located near one third of the wing span. During the transition along the wing console from the side section to one quarter of the wing half-span, the swept wing of the aircraft is made with an increase in the angle of the transverse V wing, and with a further transition to the wing tip, with its decrease. In the claimed solution, profiles from the side section to at least half of the wing span are made with positive angles of geometric twist of their sections.
Локальный минимум максимальной относительной толщины профилей консолей крыла заявляемого решения смещен по сравнению с аналогом к одной трети от полуразмаха крыла.The local minimum of the maximum relative thickness of the profiles of the wing consoles of the proposed solution is shifted compared to the analog to one third of the wing span.
В каждую из групп баков топливной системы заявляемого решения самолета дополнительно включен третий топливный бак, размещенный в консолях крыла между первыми и вторыми баками групп. Третьи баки разделены на основные и расходные отсеки. Расходные отсеки соединены с магистралями подачи топлива. Одна из стенок расходных отсеков совмещена с герметичной нервюрой, отделяющей третьи топливные баки от первых, а другая - с задним лонжероном.In each of the groups of tanks of the fuel system of the claimed aircraft solution, a third fuel tank is additionally included, located in the wing consoles between the first and second tanks of the groups. The third tanks are divided into main and consumable compartments. Consumption compartments are connected to the fuel supply lines. One of the walls of the consumable compartments is combined with a sealed rib separating the third fuel tanks from the first, and the other with the rear spar.
Топливная система заявляемого самолета выполнена с обеспечением возможности выработки топлива вначале из центрального топливного бака, затем из первых баков, потом из вторых баков, а в последнюю очередь из третьих баков групп. Суммарный объем двух групп баков и объем всего центрального топливного бака выбраны из расчета обеспечения заправки топливом самолета с наибольшим значением максимальной расчетной дальности полета.The fuel system of the claimed aircraft is made possible to produce fuel first from the central fuel tank, then from the first tanks, then from the second tanks, and last of all from the third tanks of the groups. The total volume of two groups of tanks and the volume of the entire central fuel tank are selected based on the assurance of fueling the aircraft with the highest value of the maximum estimated flight range.
Сухие отсеки топливной системы заявляемого решения самолета размещены по обе стороны от герметичных нервюр, отделяющих первые топливные баки от третьих. Кроме того, в упомянутый продольный силовой набор каждой консоли включен стрингер закрытого П-образного профиля, герметично соединенный с верхней частью обшивки крыла. Внутренняя полость П-образного профиля выполнена сообщающейся с первыми и вторыми баками топливной системы. Стрингеры П-образного профиля на большей части своей длины размещены вблизи участков с максимальной относительной толщиной профилей консолей крыла самолета.Dry compartments of the fuel system of the claimed aircraft solution are located on both sides of the sealed ribs that separate the first fuel tanks from the third. In addition, a closed U-shaped stringer tightly connected to the upper part of the wing skin is included in the said longitudinal power set of each console. The internal cavity of the U-shaped profile is made communicating with the first and second tanks of the fuel system. U-shaped stringers for most of their length are located near areas with the maximum relative thickness of the profiles of the airplane wing consoles.
В заявляемом решении самолета, кроме того, новым является то, что носовой и задний отсеки фюзеляжа могут быть выполнены с длиной, обеспечивающей возможность перевозки самолетом от 58 до 68, от 66 до 83 и от 83 до 108 пассажиров.In the claimed decision of the aircraft, in addition, it is new that the nose and rear compartments of the fuselage can be made with a length that provides the ability to transport aircraft from 58 to 68, from 66 to 83 and from 83 to 108 passengers.
Кроме того, в заявляемом решении самолета эквивалентный диаметр фюзеляжа может быть выбран из диапазона 3,3…3,55 м, при этом удлинение фюзеляжа самолета, рассчитанного на перевозку от 58 до 68 пассажиров, может быть выбрано из диапазона 6,5…6,7, рассчитанного на перевозку от 66 до 83 пассажиров - из диапазона 7,3…7,6, а удлинение фюзеляжа самолета, рассчитанного на перевозку от 83 до 108 пассажиров, может быть выбрано из диапазона 8,2…8,6.In addition, in the claimed decision of the aircraft, the equivalent diameter of the fuselage can be selected from the range of 3.3 ... 3.55 m, while the elongation of the fuselage of the aircraft, designed to carry from 58 to 68 passengers, can be selected from the range of 6.5 ... 6, 7, designed to carry from 66 to 83 passengers - from the range of 7.3 ... 7.6, and the elongation of the fuselage of the aircraft, designed to carry from 83 to 108 passengers, can be selected from the range of 8.2 ... 8.6.
Фюзеляж и скоростное стреловидное крыло заявляемого самолета могут быть выполнены для обеспечения возможности полета с крейсерской скоростью с числом Маха от 0,75 до 0,82.The fuselage and high-speed swept wing of the claimed aircraft can be made to provide the possibility of flying at a cruising speed with a Mach number from 0.75 to 0.82.
Кроме того, в заявляемом решении самолета в центроплане могут быть установлены две снабженные вырезами стенки, параллельные лонжеронам, при этом указанными стенками центральный топливный бак может быть разделен на три отсека, первый из которых размещен у заднего лонжерона, третий - у переднего лонжерона, а второй - между стенками. При этом вырезы в стенках центроплана могут быть выполнены с обеспечением возможности герметичного перекрытия их крышками. Суммарный объем двух групп баков и объем первого отсека центрального топливного бака могут быть выбраны из расчета обеспечения заправки топливом самолета с наименьшим значением максимальной расчетной дальности полета. Суммарный объем двух групп баков и объем первого и второго отсеков центрального топливного бака могут быть выбраны из расчета обеспечения заправки топливом самолета с промежуточным значением максимальной расчетной дальности полета.In addition, in the claimed decision of the aircraft in the center section can be installed two cut-out walls parallel to the side members, while the walls of the central fuel tank can be divided into three compartments, the first of which is located at the rear side member, the third - at the front side member, and the second - between the walls. In this case, cutouts in the walls of the center section can be made with the possibility of hermetic overlapping of their covers. The total volume of two groups of tanks and the volume of the first compartment of the central fuel tank can be selected from the calculation of providing fueling aircraft with the lowest value of the maximum estimated range. The total volume of two groups of tanks and the volume of the first and second compartments of the central fuel tank can be selected from the calculation of providing fuel for the aircraft with an intermediate value of the maximum estimated flight range.
Кроме того, в заявляемом решении самолета герметичная нервюра, отделяющая первые и третьи баки консолей крыла, по крайней мере, в своей хвостовой части может быть размещена в пределах первой четверти полуразмаха крыла.In addition, in the claimed decision of the aircraft, a sealed rib separating the first and third tanks of the wing consoles, at least in its tail section, can be placed within the first quarter of the wing half-span.
Высокие технико-экономические показатели самолета достигаются, в первую очередь, за счет разработки скоростного стреловидного крыла единой геометрии для всего модельного ряда самолетов с различной длиной фюзеляжа и обеспечивающего размещение под консолями крыла воздушно-реактивных двигателей больших габаритов.High technical and economic performance of the aircraft is achieved, first of all, due to the development of a high-speed swept wing of a uniform geometry for the entire model range of aircraft with different fuselage lengths and ensuring the placement of large-size jet engines under the wing consoles.
Предлагаемое решение самолета, предусматривающее установку двигателей и размещение локального минимума максимальной относительной толщины профилей консолей крыла вблизи одной трети полуразмаха крыла в сочетании с увеличением угла поперечного V крыла до одной четверти полуразмаха крыла с последующим его уменьшением и выполнением профилей с положительными углами геометрической крутки до, по крайней мере, половины полуразмаха крыла обеспечивает высокие аэродинамические характеристики самолета при размещении двигателей значительных габаритов под консолями крыла и при изменении габаритных размеров фюзеляжа.The proposed aircraft solution, which provides for the installation of engines and the placement of a local minimum of the maximum thickness of the profiles of the wing consoles near one third of the wing half-span, combined with an increase in the angle of the transverse V wing to one quarter of the half-span of the wing, followed by its reduction and execution of profiles with positive angles of geometric twist to at least half wing span provides high aerodynamic performance of the aircraft when placing engines significant dimensions under wing consoles and changing overall dimensions of the fuselage.
Включение в топливную систему самолета третьих баков, размещенных в консолях крыла между первыми и вторыми баками, и включение в продольный силовой набор каждой консоли стрингера закрытого П-образного профиля, соединяющего полости первых и вторых баков топливной системы, обеспечивает возможность выработки топлива вначале из центрального топливного бака самолета, затем из первых баков, потом из вторых баков, а в последнюю очередь из третьих баков групп, что не только положительно сказывается на устойчивости и управляемости самолета, но и дает возможность варьировать максимальную заправку самолета, при которой суммарный объем двух групп баков и объем всего центрального топливного бака могут обеспечить заправку топливом самолета с наибольшим значением максимальной расчетной дальности полета.The inclusion in the fuel system of the aircraft of the third tanks located in the wing consoles between the first and second tanks, and the inclusion in the longitudinal power set of each console of the stringer of a closed U-shaped profile connecting the cavities of the first and second tanks of the fuel system, makes it possible to generate fuel first from the central fuel aircraft tank, then from the first tanks, then from the second tanks, and last of all from the third tanks of the groups, which not only positively affects the stability and controllability of the aircraft, but It makes it possible to vary the maximum refueling aircraft in which the total volume of the two groups of cans and the total volume of the central fuel tank can provide a refueling aircraft with the highest maximum design range.
Совмещение одной из стенок расходных отсеков с герметичной нервюрой, отделяющей третьи топливные баки от первых, а другой - с задним лонжероном, размещение сухих отсеков в каждой консоли крыла у переднего лонжерона по обе стороны от герметичных нервюр, отделяющих первые топливные баки от третьих, и включение в продольный силовой набор стрингера закрытого П-образного профиля снижают массу консолей крыла. При этом размещение стрингеров закрытого П-образного профиля вблизи участков с максимальной относительной толщиной профилей дополнительно обеспечивает надежную работу топливной системы. Проектно-конструкторские оценки показывают, что масса конструкции самолета в соответствии с заявляемым решением уменьшается на 5…7% по сравнению с аналогами.Combining one of the walls of the consumable compartments with a sealed rib separating the third fuel tanks from the first and the other with the rear spar, placing dry compartments in each wing console at the front spar on both sides of the sealed ribs separating the first fuel tanks from the third, and turning on in the longitudinal power set of the stringer of a closed U-shaped profile, the mass of the wing consoles is reduced. Moreover, the placement of stringers of a closed U-shaped profile near areas with a maximum relative thickness of profiles additionally ensures reliable operation of the fuel system. Design estimates show that the mass of the aircraft structure in accordance with the claimed solution is reduced by 5 ... 7% compared with analogues.
Кроме того, расположение расходного отсека, топливо из которого выбирается в последнюю очередь, относительно «сухого» отсека консоли повышает безопасность полетов, так как расходный отсек максимально удален от зоны нелокализованного разлета роторов маршевой силовой установки.In addition, the location of the consumable compartment, the fuel from which is selected last, relative to the “dry” compartment of the console increases flight safety, since the consumable compartment is maximally distant from the zone of non-localized expansion of the rotors of the main propulsion system.
Особенности изменения угла поперечного V крыла и угла геометрической крутки сечений по консоли крыла в сочетании с возможностью размещения герметичной нервюры, отделяющей первые и третьи баки консолей крыла, способствует повышению безопасности и надежности работы топливной системы в нештатных ситуациях.Features of changing the angle of the transverse V wing and the angle of the geometric twist of the sections along the wing console, in combination with the possibility of placing a sealed rib separating the first and third tanks of the wing consoles, helps to increase the safety and reliability of the fuel system in emergency situations.
Как и в ближайшем аналоге, переход от одной группы самолетов по пассажировместимости к другой обеспечивается изменением длины фюзеляжа, для чего фюзеляж каждого из самолетов семейства разделен технологическими стыками на последовательно размещенные носовой, передний, центральный, задний и хвостовой отсеки, причем носовой, центральный и хвостовой отсеки самолетов семейства выполнены одинаковыми для всех самолетов семейства, а передний и задний отсеки выполняются с длиной, обеспечивающей возможность размещения на борту самолета числа пассажиров, соответствующего группе самолета по пассажировместимости.As in the closest analogue, the transition from one group of aircraft in terms of passenger capacity to another is provided by changing the length of the fuselage, for which the fuselage of each of the aircraft of the family is divided by technological joints into sequentially placed bow, front, center, rear and tail compartments, with the bow, center and tail the compartments of the aircraft of the family are the same for all aircraft of the family, and the front and rear compartments are made with a length that provides the possibility of placing on board the aircraft number passengers corresponding to the group of aircraft in terms of passenger capacity.
Изменение максимальной дальности полета моделей самолетов внутри группы семейства может достигаться в заявляемом решении изменением располагаемого под заправку топливом объема центрального топливного бака. При этом вырезы в стенках центроплана могут быть выполнены с обеспечением возможности герметичного перекрытия их крышками. При этом суммарный объем двух групп баков топливной системы и объем первого отсека центрального топливного бака могут быть выбраны из расчета обеспечения заправки топливом самолета любой группы с наименьшим значением дальности полета в своей группе, суммарный объем двух групп баков и объем первого и второго отсеков центрального топливного бака могут быть выбраны из расчета обеспечения заправки топливом самолета любой группы с промежуточным значением дальности полета в своей группе, а суммарный объем двух групп баков и объем всего центрального топливного бака могут быть выбраны из расчета обеспечения заправки топливом самолета любой группы с наибольшим значением дальности полета в своей группе.A change in the maximum flight range of aircraft models within a family group can be achieved in the claimed solution by changing the volume of the central fuel tank available for refueling. In this case, cutouts in the walls of the center section can be made with the possibility of hermetic overlapping of their covers. In this case, the total volume of two groups of tanks of the fuel system and the volume of the first compartment of the central fuel tank can be selected from the calculation of fueling an aircraft of any group with the lowest flight range in its group, the total volume of two groups of tanks and the volume of the first and second compartments of the central fuel tank can be selected on the basis of providing fueling for an aircraft of any group with an intermediate value of the flight range in its group, and the total volume of two groups of tanks and the volume of all prices eral fuel tank may be selected from the software calculating refueling aircraft of any group with the highest value of the flight distance in the group.
Возможность перекрытия вырезов стенок центроплана крышками способствует смещению центра тяжести самолетов в область задних центровок, снижению невырабатываемых остатков топлива, уменьшению динамического воздействия топлива на конструкцию самолета. Эти факторы особенно актуальны для самолетов наименьшей и промежуточной дальности полета.The possibility of overlapping cutouts of the walls of the center section with covers helps to shift the center of gravity of the aircraft to the rear centering area, reduce undeveloped fuel residues, and reduce the dynamic effect of fuel on the aircraft structure. These factors are especially relevant for shortest and intermediate range aircraft.
Возможны и другие технические решения, обеспечивающие возможность изменения массы заправляемого топлива под максимальную расчетную дальность полета самолета.Other technical solutions are possible, providing the ability to change the mass of refueling fuel for the maximum estimated range of the aircraft.
Заявляемое устройство самолетов семейства вместе с указанными уровнями максимальной расчетной дальности полета может обеспечить еще один, четвертый, уровень дальности полета, который обеспечивается запасом топлива, размещаемым только в баках консолей крыла. В этом случае центральный топливный бак, расположенный в центроплане, топливом не заправляется, а конструктивно он выполняется изолированным по гидравлическим связям с топливными баками консолей крыла.The inventive device of family aircraft together with the indicated levels of the maximum estimated flight range can provide another, fourth, level of flight range, which is provided by the fuel supply, placed only in the tanks of the wing consoles. In this case, the central fuel tank located in the center section does not refuel, and structurally it is insulated by hydraulic connections with the fuel tanks of the wing consoles.
Проектно-конструктивные проработки показывают, что на основании заявляемого решения самолета может быть разработан модельный ряд пассажирских самолетов, включающий три группы самолетов, рассчитанных на перевозку от 58 до 68, от 66 до 83 и от 83 до 108 пассажиров. При округлой форме поперечного сечения фюзеляжа с эквивалентным диаметром 3,3…3,55 м удлинение фюзеляжа самолета может изменяться от 7,3 до 8,6. При размахе крыла 25…30 м в каждой группе самолетов по пассажировместимости могут быть представлены три модели самолета с наименьшей, промежуточной и наибольшей максимальной расчетной дальностью полета в своей группе. Каждая группа самолетов по пассажировместимости при этом может включать самолеты с наименьшей (3100…3300 км), промежуточной (3900…4100 км) и наибольшей (4600…4900) максимальной расчетной дальностью полета.Design studies show that, based on the proposed decision of the aircraft, a model range of passenger aircraft can be developed, including three groups of aircraft designed to carry from 58 to 68, from 66 to 83 and from 83 to 108 passengers. With a round cross-sectional shape of the fuselage with an equivalent diameter of 3.3 ... 3.55 m, the elongation of the fuselage of the aircraft can vary from 7.3 to 8.6. With a wing span of 25 ... 30 m, in each group of aircraft in terms of passenger capacity, three aircraft models with the smallest, intermediate and largest maximum estimated range of flight in their group can be represented. In this case, each group of aircraft in terms of passenger capacity can include planes with the smallest (3100 ... 3300 km), intermediate (3900 ... 4100 km) and the largest (4600 ... 4900) maximum estimated flight ranges.
Таким образом, приведенные признаки заявляемого технического решения самолета позволяют выбрать его устройство, для которого характерны высокие технико-эксплуатационные показатели, обеспечивающие разработку модельного ряда пассажирских самолетов с различной пассажировместимостью и дальностью полета, предназначенных преимущественно для обслуживания региональных линий. При этом для предлагаемого самолета характерна высокая степень унификации, снижение по сравнению с аналогами массы самолета, надежная управляемость и безопасность.Thus, the above characteristics of the proposed technical solution of the aircraft allow you to choose its device, which is characterized by high technical and operational performance, ensuring the development of a model range of passenger aircraft with different passenger capacity and flight range, designed primarily to serve regional lines. At the same time, the proposed aircraft is characterized by a high degree of unification, a decrease in comparison with the analogues of the mass of the aircraft, reliable controllability and safety.
Поставленная техническая задача заявляемым решением скоростного стреловидного крыла решается следующим образом.The technical task of the claimed solution to the high-speed swept wing is solved as follows.
Известно техническое решение скоростного стреловидного крыла, состоящего из центроплана и консолей. Каждая из консолей крыла составлена из шести частей, разграниченных друг от друга сечениями, параллельными продольной плоскости симметрии самолета, размещенных последовательно вдоль размаха консолей крыла и плавно сопряженных друг с другом. Консоли сформированы как единая пространственная система на базе неплоской срединной поверхности.A technical solution is known for a high-speed swept wing, consisting of a center section and consoles. Each of the wing consoles is composed of six parts delimited from each other by sections parallel to the longitudinal plane of symmetry of the aircraft, placed sequentially along the span of the wing consoles and smoothly mated with each other. Consoles are formed as a single spatial system based on a non-planar median surface.
В известном решении профили сечений консолей, прилегающие к фюзеляжу, выполнены с S-образной формой средних линий, составленной из двух полуволн, одна из которых выполнена с отрицательной вогнутостью, а другая - с положительной. Профили сечений на периферии консолей крыла выполнены с положительной вогнутостью средних линий.In the known solution, the profiles of the sections of the consoles adjacent to the fuselage are made with an S-shaped center line composed of two half-waves, one of which is made with a negative concavity, and the other with a positive one. Section profiles on the periphery of the wing consoles are made with positive concavity of the midlines.
В известном решении крыла, кроме того, при переходе от бортового к концевому сечению крыла профили выполнены с монотонным уменьшением угла геометрической крутки от положительных до отрицательных значений и уменьшением максимальной относительной толщины профилей до значения 9…11%.In the known solution of the wing, in addition, when switching from the side to the wing end section, the profiles are made with a monotonic decrease in the angle of geometric twist from positive to negative values and a decrease in the maximum relative thickness of the profiles to a value of 9 ... 11%.
В заявляемом решении скоростного стреловидного крыла новым является то, что профили с S-образной формой средней линии размещены на первых пяти, считая от фюзеляжа, частях каждой консоли. Кроме того, при переходе по хорде профиля от его носка к его законцовке полуволна с отрицательной вогнутостью средней линии профилей предшествует полуволне с положительной вогнутостью. Профили с положительной вогнутостью средней линии размещены на шестой части каждой из консолей. В заявляемом решении новым является и то, что на первой, четвертой и пятой частях каждой из консолей крыла двум полуволнам S-образной формы средней линии профилей предшествует дополнительная полуволна с положительной вогнутостью средней линии профилей.In the claimed decision of the high-speed swept wing, it is new that profiles with an S-shape of the midline are placed on the first five, counting from the fuselage, parts of each console. In addition, during the transition along the chord of the profile from its toe to its tip, a half-wave with negative concavity of the midline of the profiles is preceded by a half-wave with positive concavity. Profiles with positive concavity of the midline are placed on the sixth of each of the consoles. In the claimed solution, a new one is that on the first, fourth and fifth parts of each of the wing consoles, two S-shaped half-waves of the midline of the profiles are preceded by an additional half-wave with a positive concavity of the midline of the profiles.
В заявляемом решении крыла, кроме того, вблизи бортового сечения значение угла поперечного V крыла по передней кромке выбрано из диапазона 6…8 градусов, причем при переходе от бортового сечения до границы между второй и третьей частями консолей крыло выполнено с возрастанием угла поперечного V крыла по передней кромке до значений от 9 до 12°, а при дальнейшем переходе к законцовке крыло выполнено с уменьшением угла поперечного V крыла до значения из диапазона 5…6°.In the claimed decision of the wing, in addition, near the side section, the value of the angle of the transverse V wing along the leading edge is selected from the range of 6 ... 8 degrees, and when switching from the side section to the border between the second and third parts of the consoles, the wing is made with increasing angle of the transverse V wing along leading edge to values from 9 to 12 °, and upon further transition to the wingtip, the wing is made with decreasing the angle of the transverse V wing to a value from the
Кроме того, вблизи бортового сечения значение угла геометрической крутки выбрано из диапазона плюс 3 … плюс 3,8 градусов, а значение максимальной относительной толщины профилей выбрано из диапазона 14…16%. В заявляемом решении на границе между третьей и четвертой частями консолей крыла размещен локальный минимум максимальной относительной толщины профилей крыла, причем при переходе по четвертой части от границы ее с третьей частью к границе с пятой частью профили выполнены с увеличением максимальной относительной толщины профилей.In addition, near the side section, the value of the angle of the geometric twist is selected from the range of
В заявляемом решении скоростного стреловидного крыла переход от сечений с положительными значениями угла геометрической крутки профилей к сечениям с отрицательными значениями геометрической крутки профилей может быть выполнен на границе между пятой и шестой частями консолей крыла.In the claimed solution of the high-speed swept wing, the transition from sections with positive values of the angle of geometric twist of the profiles to sections with negative values of the geometric twist of the profiles can be performed on the border between the fifth and sixth parts of the wing consoles.
Кроме того, в заявляемом решении крыла максимальные относительные толщины профилей целесообразно расположить при , где - относительная координата по хорде профиля.In addition, in the claimed decision of the wing, the maximum relative thicknesses of the profiles should be located at where - relative coordinate along the profile chord.
Участок с максимальной отрицательной вогнутостью профилей в заявляемом скоростном стреловидном крыле может быть расположен при и при переходе от бортового сечения к границе между пятой и шестой частями консолей крыла значение максимальной относительной вогнутости профилей целесообразно уменьшать от значений из диапазона до 0, где - относительная координата по хорде профиля.The area with the maximum negative concavity of the profiles in the inventive high-speed swept wing can be located at and when passing from the side section to the boundary between the fifth and sixth parts of the wing consoles, it is advisable to reduce the value of the maximum relative concavity of the profiles from values from the range to 0, where - relative coordinate along the profile chord.
Относительную координату перехода от полуволны с отрицательной вогнутостью S-образной формы средней линии профилей к полуволне с положительной вогнутостью средней линии профилей при переходе от бортового сечения к границе между пятой и шестой частями консолей крыла в заявляемом решении выгодно смещать из диапазона в диапазон , где - относительная координата по хорде профиля.The relative coordinate of the transition from a half-wave with negative concavity of the S-shaped middle line of the profiles to a half-wave with a positive concavity of the middle line of the profiles when moving from the side section to the boundary between the fifth and sixth parts of the wing consoles in the claimed solution is advantageously shifted from the range in range where - relative coordinate along the profile chord.
Участок максимальной положительной вогнутости профилей целесообразно располагать при , при этом при переходе от бортового сечения к законцовке крыла значение максимальной относительной вогнутости профилей целесообразно увеличивать от до , где - относительная координата по хорде профиля.The section of maximum positive concavity of the profiles should be located at , in this case, when passing from the side section to the wingtip, it is advisable to increase the value of the maximum relative concavity of the profiles from before where - relative coordinate along the profile chord.
Наиболее предпочтительно заявляемое скоростное стреловидное крыло выполнять с углом стреловидности по передней кромке на первой, второй и третьей частях консолей крыла, выбранном из диапазона 31…33°, а на четвертой, пятой и шестой частях консолей крыла - из диапазона 26…28°. При этом задняя кромка крыла на первой, второй, третьей и четвертой частях консолей крыла может быть выполнена без стреловидности, а угол стреловидности задней кромки на пятой и шестой частях консолей крыла может быть выбран из диапазона 20…23°.Most preferably, the inventive high-speed swept wing is performed with a sweep angle along the leading edge on the first, second and third parts of the wing consoles selected from the
При использовании заявляемого решения скоростного стреловидного крыла в региональном пассажирском самолете наиболее предпочтительно координаты бортовых сечений крыла выбрать из диапазона , координаты границы между первой и второй частями консолей крыла - из диапазона , второй и третьей частями - , третьей и четвертой частями - , четвертой и пятой частями - , пятой и шестой частями от полуразмаха крыла.When using the claimed solution of a high-speed swept wing in a regional passenger plane, it is most preferable to choose the coordinates of the wing cross sections , the coordinates of the boundary between the first and second parts of the wing consoles are from the range , second and third parts - , the third and fourth parts - , fourth and fifth parts - fifth and sixth parts from the wing span.
Совокупность признаков заявляемого скоростного стреловидного крыла позволяет решить поставленную техническую задачу.The set of features of the inventive high-speed swept wing allows you to solve the technical problem.
Расчеты показывают, что использование скоростного стреловидного крыла с указанным характером срединной поверхности обеспечивает близкий к оптимальному характер обтекания крыла с размещенными под крылом двигателями в мотогондолах и близкое к оптимальному распределение давления на аэродинамической несущей поверхности. При этом характер срединной поверхности, отличающийся наличием профилей с отрицательной вогнутостью средней линии на значительной части консоли крыла, прилегающей к фюзеляжу, значительно снижает вредную интерференцию между крылом и фюзеляжем.Calculations show that the use of a high-speed swept wing with the indicated character of the median surface provides a close to optimal flow around the wing with engines located under the wing in the engine nacelles and close to optimal pressure distribution on the aerodynamic bearing surface. Moreover, the nature of the median surface, characterized by the presence of profiles with a negative concavity of the midline on a large part of the wing console adjacent to the fuselage, significantly reduces harmful interference between the wing and the fuselage.
Наличие дополнительных полуволн с положительной кривизной на носке профиля в областях, окаймляющих зону с размещенным двигателем, в сочетании с выбранным законами изменения угла поперечного V крыла и изменения максимальной относительной толщины профилей по полуразмаху крыла формируют не только благоприятные условия обтекания мотогондолы с двигателем под консолями крыла, но и обеспечивают оптимальные условия размещения под консолями крыла значительного по размерам двигателя. При этом увеличивается расстояние двигателя от взлетно-посадочной полосы.The presence of additional half-waves with positive curvature on the nose of the profile in the areas bordering the zone with the placed engine, in combination with the selected laws of changing the angle of the transverse V wing and changing the maximum relative thickness of the profiles along the half-span of the wing, form not only favorable conditions for the flow of the nacelle with the engine under the wing consoles, but also provide optimal conditions for placement under the wing consoles of a significant-sized engine. This increases the distance of the engine from the runway.
Кроме того, значения углов поперечного V крыла по передней кромке обеспечивают необходимые характеристики поперечной устойчивости.In addition, the values of the angles of the transverse V wing along the leading edge provide the necessary lateral stability characteristics.
Кроме того, принятый характер изменения угла геометрической крутки профиля, способствует увеличению аэродинамического качества крыла. Размещение максимальной относительной толщины профиля в диапазоне от 35 до 42% от длины хорды обеспечивает дополнительное увеличение на 2…4% значения аэродинамического качества.In addition, the adopted nature of the change in the angle of the geometric twist of the profile, increases the aerodynamic quality of the wing. Placing the maximum relative profile thickness in the range from 35 to 42% of the chord length provides an additional increase of 2 ... 4% in the value of aerodynamic quality.
Размещение участков с максимальными значениями отрицательной относительной вогнутости профилей на частях консолей крыла с первой по пятую в диапазоне относительных координат по длине хорды от 35 до 42% и их плавное изменение от значения до нуля дополнительно снижает значение аэродинамического сопротивления на 3…5%.Placing sites with maximum values of negative relative concavity of the profiles on the parts of the wing consoles from first to fifth in the range of relative coordinates along the chord length from 35 to 42% and their smooth change from the value to zero additionally reduces the value of aerodynamic drag by 3 ... 5%.
Расчеты показывают, что примерно на эти же величины дополнительно снижается аэродинамическое сопротивление крыла за счет смещения перехода от отрицательной полуволны S-образной формы средней линии профиля к положительной полуволне из диапазона по относительной координате по длине хорды 75…80% в диапазон 45…50% к границе между пятой и шестой частями аэродинамической несущей поверхности.Calculations show that the aerodynamic drag of the wing decreases by about the same amount due to the shift of the transition from the negative half-wave of the S-shape of the midline of the profile to the positive half-wave from the range along the relative coordinate along the length of the
Кроме того, размещение участков с максимальной относительной положительной вогнутостью S-образной формы средних линий профилей по консоли крыла в диапазоне от 80 до 90% от длины хорды профиля и увеличение ее от значения в бортовом сечении до значения в концевых профилях консоли повышает аэродинамическое качество на 5…8%.In addition, the placement of sections with the maximum relative positive concavity of the S-shaped middle profile lines along the wing console in the range from 80 to 90% of the profile chord length and its increase from the value in the side section to the value in the end profiles of the console increases the aerodynamic quality by 5 ... 8%.
Наличие наплывов на первой - четвертой частях консолей крыла по передней и задней кромкам оптимизирует режим обтекания в зоне, примыкающей к фюзеляжу, и позволяет увеличить массу топлива в топливных баках, которые могут быть размещены в консолях крыла. Наличие прямого наплыва по задней кромке дополнительно делает более эффективной работу механизации крыла на взлетно-посадочных режимах.The presence of sagging on the first and fourth parts of the wing consoles along the front and rear edges optimizes the flow regime in the area adjacent to the fuselage, and allows you to increase the mass of fuel in the fuel tanks that can be placed in the wing consoles. The presence of a direct influx along the trailing edge additionally makes the operation of wing mechanization more efficient in takeoff and landing modes.
Предлагаемые границы между частями несущей аэродинамической поверхности оптимизируют режимы обтекания крыла и дают возможность размещения под консолями крыла значительного по габаритам двигателя по границе между третьей и четвертой частями аэродинамической несущей поверхности.The proposed boundaries between the parts of the bearing aerodynamic surface optimize the flow regimes of the wing and make it possible to place a significantly larger engine under the wing consoles along the boundary between the third and fourth parts of the aerodynamic bearing surface.
Расчеты и испытания показывают, что заявляемое решение, например, при использовании в крыле размахом от 26 до 30 м с удлинением λ=9…11, сужением, не меньшим чем , в сочетании с мотогондолами двигателей, размещенными под консолями крыла, обеспечивает высокие значения аэродинамического качества на уровне Кмакс=15…17 в широком диапазоне чисел Маха, при этом максимальное значение показателя Кмакс*М на уровне 12…13 достигается при М=0,76…0,82, что говорит о высоких аэродинамических характеристиках скоростного стреловидного крыла.Calculations and tests show that the claimed solution, for example, when used in a wing with a span of 26 to 30 m with an elongation of λ = 9 ... 11, a narrowing not less than , in combination with engine nacelles located under the wing consoles, provides high values of aerodynamic quality at the level of K max = 15 ... 17 in a wide range of Mach numbers, while the maximum value of K max * M at 12 ... 13 is achieved at M = 0 , 76 ... 0.82, which indicates the high aerodynamic characteristics of the high-speed swept wing.
Кроме того, аэродинамические характеристики крыла с мотогондолами под крылом остаются стабильными при изменении массы и длины фюзеляжа самолетов: так, аэродинамическое качество крыла меняется в пределах не более 1…4% при переходе от самолета, рассчитанного на перевозку 60 пассажиров, к самолету, рассчитанному на перевозку 95 пассажиров. Это дает возможность использовать заявляемое скоростное стреловидное крыло без изменения геометрических параметров для семейства пассажирских самолетов различной пассажировместимости и дальности полета в сочетании с размещением под крылом двух двигателей большой степени двухконтурности в диапазоне крейсерских режимов полета, характеризующихся числом М=0,75…0,82.In addition, the aerodynamic characteristics of the wing with the engine nacelles under the wing remain stable when the mass and length of the fuselage of the aircraft change: for example, the aerodynamic quality of the wing varies within no more than 1 ... 4% when switching from an airplane designed to carry 60 passengers to an airplane designed to transportation of 95 passengers. This makes it possible to use the inventive high-speed swept wing without changing geometric parameters for a family of passenger aircraft of various passenger capacities and flight ranges in combination with the placement of two engines with a large bypass ratio in the range of cruising flight modes, characterized by the number M = 0.75 ... 0.82.
Заявляемой топливной системой поставленная техническая задача решается следующим образом.The inventive fuel system of the technical problem is solved as follows.
В известном техническом решении топливной системы топливные баки размещены в центроплане и консолях крыла. Крыло известного технического решения выполнено с положительным углом поперечного V и включает передний и задний лонжероны, обшивку с ее верхней и нижней частями, нервюры, часть из которых выполнена герметичными, продольный силовой набор консолей крыла, включающий стрингеры. Кроме того, в известном техническом решении в центроплан включены снабженные вырезами стенки, параллельные лонжеронам.In the well-known technical solution of the fuel system, fuel tanks are located in the center section and wing consoles. The wing of the known technical solution is made with a positive angle of the transverse V and includes the front and rear spars, the casing with its upper and lower parts, ribs, some of which are sealed, a longitudinal power set of wing consoles, including stringers. In addition, in a known technical solution, the center section includes cut-out walls parallel to the side members.
В известном техническом решении топливная система снабжена размещенным в центроплане центральным топливным баком, выполненным в виде кессона, ограниченным передним и задним лонжеронами и бортовыми нервюрами и разделенным стенками центроплана на отсеки. Кроме того, в известном техническом решении топливная система снабжена двумя группами топливных баков, размещенных в консолях крыла, ограниченных передним и задним лонжеронами, нижней и верхней частями обшивки и отделенных друг от друга герметичными нервюрами. При этом в каждую группу баков включены первый топливный бак, прилегающий к фюзеляжу и отделенный от центрального топливного бака бортовой нервюрой, второй топливный бак, размещенный на периферии консолей крыла, третий топливный бак, размещенный между первым и вторым топливными баками. При этом в третьем топливном баке выделены расходный и основной отсеки. Расходный отсек размещен во внутреннем объеме третьего топливного бака, при этом одна из его стенок совмещена с нервюрой, отделяющей третий топливный бак от первого топливного бака. Кроме того, каждая группа баков в известном решении снабжена магистралью подачи топлива в двигатель, вход которой соединен с расходным отсеком. В известном техническом решении, кроме того, топливная система снабжена магистралями перекачки топлива с насосами перекачки, входы которых соединены с внутренними полостями первых баков и основных отсеков групп баков, а внутренняя полость центрального бака соединена с входами двух магистралей перекачки, причем выход одной из них соединен с первой, а выход другой - со второй группой баков. Кроме того, нервюры, отделяющие вторые баки от основных отсеков третьих баков, снабжены обратными клапанами, размещенными вблизи нижней обшивки крыла и выполненными с обеспечением возможности перемещения топлива из вторых баков в основные отсеки третьих баков,In a known technical solution, the fuel system is equipped with a central fuel tank located in the center section, made in the form of a caisson, bounded by front and rear spars and side ribs and divided by the walls of the center section into compartments. In addition, in the known technical solution, the fuel system is equipped with two groups of fuel tanks located in the wing consoles, bounded by the front and rear spars, the lower and upper parts of the casing and separated from each other by sealed ribs. In this case, each group of tanks includes a first fuel tank adjacent to the fuselage and separated from the central fuel tank by an onboard rib, a second fuel tank located on the periphery of the wing consoles, and a third fuel tank located between the first and second fuel tanks. At the same time, the expendable and main compartments are allocated in the third fuel tank. The consumable compartment is located in the internal volume of the third fuel tank, while one of its walls is aligned with the rib separating the third fuel tank from the first fuel tank. In addition, each group of tanks in the known solution is equipped with a fuel supply line to the engine, the input of which is connected to the consumable compartment. In the known technical solution, in addition, the fuel system is equipped with fuel transfer lines with transfer pumps, the inputs of which are connected to the internal cavities of the first tanks and the main compartments of the groups of tanks, and the internal cavity of the central tank is connected to the inputs of two transfer lines, the output of one of them being connected with the first, and the other way out - with the second group of tanks. In addition, the ribs separating the second tanks from the main compartments of the third tanks are equipped with check valves located near the lower wing casing and made with the possibility of moving fuel from the second tanks to the main compartments of the third tanks,
В заявляемом техническом решении новым является то, что вторая стенка расходного отсека совмещена со стенкой заднего лонжерона. Кроме того, в заявляемом техническом решении новым является то, что в верхних частях стенок, отделяющих расходные отсеки от основных отсеков третьих топливных баков, и в верхних частях нервюр, отделяющих третьи топливные баки от вторых, выполнены прорези, а в продольный силовой набор каждой консоли включен стрингер закрытого П-образного сечения, герметично соединенный с верхней частью обшивки крыла. Внутренняя полость этого стрингера соединена с внутренними полостями первого и второго топливных баков.In the claimed technical solution, it is new that the second wall of the consumable compartment is combined with the wall of the rear spar. In addition, in the claimed technical solution, the new is that in the upper parts of the walls separating the consumable compartments from the main compartments of the third fuel tanks, and in the upper parts of the ribs separating the third fuel tanks from the second, slots are made, and in the longitudinal power set of each console a closed U-shaped stringer is included, hermetically connected to the upper part of the wing skin. The internal cavity of this stringer is connected to the internal cavities of the first and second fuel tanks.
Кроме того, в заявляемом решении каждая группа топливных баков снабжена переливными каналами, обеспечивающими возможность перелива топлива из первых топливных баков в центральный топливный бак, входы которых размещены в верхних частях первых топливных баков, а выходы выполнены с обеспечением возможности перелива топлива в один из отсеков центрального топливного бака, при этом выходы упомянутых магистралей перекачки топлива из первых баков и центрального топливного бака соединены с третьими баками групп, а выходы магистралей перекачки из основных отсеков третьих баков соединены с расходными отсеками третьих баков.In addition, in the claimed solution, each group of fuel tanks is equipped with overflow channels providing the possibility of fuel overflow from the first fuel tanks to the central fuel tank, the inputs of which are located in the upper parts of the first fuel tanks, and the outputs are made with the possibility of fuel overflow in one of the compartments of the central a fuel tank, wherein the exits of the said fuel transfer lines from the first tanks and the central fuel tank are connected to the third tanks of the groups, and the exits of the transfer lines and from the main compartments of the third tanks are connected to the consumable compartments of the third tanks.
В заявляемом решении каждая группа топливных баков может быть снабжена магистралью перекачки топлива из второго бака в третий.In the claimed solution, each group of fuel tanks can be equipped with a fuel transfer line from the second tank to the third.
Кроме того, в заявляемом решении топливной системы выходы упомянутых магистралей перекачки топлива из первых и вторых баков групп и центрального топливного бака могут быть соединены с основными отсеками третьих баков групп.In addition, in the claimed solution of the fuel system, the exits of the said fuel transfer lines from the first and second group tanks and the central fuel tank can be connected to the main compartments of the third group tanks.
Кроме того, в заявляемом решении топливной системы выходы упомянутых магистралей перекачки топлива из первых и вторых баков групп и центрального топливного бака могут быть соединены с расходными отсеками третьих баков групп.In addition, in the claimed solution of the fuel system, the exits of the said fuel transfer lines from the first and second group tanks and the central fuel tank can be connected to the consumable compartments of the third group tanks.
Кроме того, в заявляемом решении новым является то, что в нижних частях стенок, отделяющих расходные отсеки от основных отсеков третьих топливных баков, и нервюр, отделяющих первые топливные баки от основных отсеков третьих баков, могут быть размещены обратные клапаны, обеспечивающие перелив топлива из первых топливных баков в основные отсеки третьих баков и из основных отсеков третьих топливных баков в расходные отсеки и исключения перелива топлива в обратном направлении.In addition, the new solution in the claimed solution is that in the lower parts of the walls separating the consumable compartments from the main compartments of the third fuel tanks, and ribs separating the first fuel tanks from the main compartments of the third tanks, check valves can be placed, providing fuel overflow from the first fuel tanks to the main compartments of the third tanks and from the main compartments of the third fuel tanks to consumable compartments and the exclusion of fuel overflow in the opposite direction.
Кроме того, в заявляемом решении новым является то, что упомянутые переливные каналы могут быть снабжены обратными клапанами, обеспечивающими возможность перелива топлива из первых баков в центральный отсек и исключения перелива топлива в обратном направлении.In addition, in the claimed solution, it is new that the said overflow channels can be equipped with check valves, providing the possibility of overflow of fuel from the first tanks into the central compartment and elimination of overflow of fuel in the opposite direction.
Кроме того, в заявляемом решении вырезы стенок центроплана могут быть выполнены с возможностью герметичного перекрытия их крышками.In addition, in the claimed solution, cutouts of the walls of the center section can be made with the possibility of hermetic overlapping of their covers.
Заявляемые признаки топливной системы позволяют решить сформулированную выше техническую задачу.The claimed features of the fuel system make it possible to solve the technical problem formulated above.
Выполнение топливной системы в соответствии с заявляемым решением позволяет снизить массу топливной системы на 10-15%, а массу невырабатываемых остатков топлива с 2…3% до 0,5…1%.The implementation of the fuel system in accordance with the claimed solution allows to reduce the mass of the fuel system by 10-15%, and the mass of undeveloped fuel residues from 2 ... 3% to 0.5 ... 1%.
Наличие прорезей в верхних частях стенок, отделяющих расходные отсеки от основных отсеков третьих топливных баков, нервюрах, отделяющих третьи топливные баки от вторых баков, переливных каналов, соединяющих первые топливные баки и центральный топливный бак, стрингеров закрытого П-образного профиля, внутренние полости которых соединяют вторые и первые топливные баки, и обратных клапанов в нервюрах, отделяющих вторые баки от третьих топливных баков, обеспечивает заданную последовательность выработки топлива из баков топливной системы без использования сложных систем управления выработки топлива из баков топливной системы, что снижает массу системы.The presence of slots in the upper parts of the walls separating the consumable compartments from the main compartments of the third fuel tanks, the ribs separating the third fuel tanks from the second tanks, overflow channels connecting the first fuel tanks and the central fuel tank, closed U-shaped stringers, the internal cavities of which connect the second and first fuel tanks, and check valves in the ribs separating the second tanks from the third fuel tanks, provides a given sequence of fuel generation from the tanks of the fuel system Without the use of complex control systems for the generation of fuel from the tanks of the fuel system, which reduces the weight of the system.
Кроме того, размещение расходных отсеков в хвостовой части крыла за счет совмещения стенок расходных отсеков с задним лонжероном не только снижает массу невырабатываемых остатков топлива, но и улучшает центровку самолета.In addition, the placement of the consumable compartments in the tail of the wing by combining the walls of the consumable compartments with the rear side member not only reduces the mass of undeveloped fuel residues, but also improves the alignment of the aircraft.
Наличие обратных клапанов в нижних частях стенок, отделяющих расходные баки и третьи баки топливной системы, нервюр, отделяющих третьи топливные баки от первых и вторых баков топливной системы, а также в переливных каналах, соединяющих первые баки и центральный топливный бак, предотвращая незапланированные переливы топлива между баками системы, дополнительно способствуют повышению надежности работы топливной системы при случайных незапланированных эволюциях самолета. Введение в топливную систему магистралей перекачки топлива из вторых топливных баков в третьи топливные баки не меняет заданной очередности выработки топлива из баков топливной системы, однако затягивание во времени выработки топлива из основного отсека третьего топливного бака расширяет возможности по управлению изменением положения центра тяжести самолета в полете.The presence of check valves in the lower parts of the walls separating the supply tanks and the third tanks of the fuel system, ribs separating the third fuel tanks from the first and second tanks of the fuel system, as well as in overflow channels connecting the first tanks and the central fuel tank, preventing unplanned fuel overflows between tanks of the system, additionally contribute to increasing the reliability of the fuel system in case of accidental unplanned evolution of the aircraft. The introduction into the fuel system of the lines for pumping fuel from the second fuel tanks to the third fuel tanks does not change the specified sequence of fuel generation from the fuel system tanks, however, delaying the time of fuel production from the main compartment of the third fuel tank expands the ability to control the change in the position of the center of gravity of the aircraft in flight.
Соединение магистралей перекачки топлива из вторых и первых топливных баков и центрального бака топливной системы с основными отсеками третьих баков в сочетании с наличием магистралей перекачки топлива из основных отсеков в расходные отсеки топливных баков повышает надежность работы топливной системы: при такой схеме перекачки топливо отстаивается в основных отсеках, при этом газовые включения в топливе отделяются от жидкой фазы топлива.The connection of the fuel transfer lines from the second and first fuel tanks and the central tank of the fuel system with the main compartments of the third tanks in combination with the presence of the lines for pumping fuel from the main compartments to the consumable compartments of the fuel tanks increases the reliability of the fuel system: with this pumping scheme, the fuel settles in the main compartments while gas inclusions in the fuel are separated from the liquid phase of the fuel.
Соединение магистралей перекачки топлива из вторых и первых топливных баков, основных отсеков третьих баков и центрального бака топливной системы непосредственно с расходными отсеками третьих баков позволяет упростить схему топливной системы и несколько снизить ее массу.The connection of the fuel transfer lines from the second and first fuel tanks, the main compartments of the third tanks and the central tank of the fuel system directly to the consumable compartments of the third tanks makes it possible to simplify the fuel system circuit and slightly reduce its weight.
Наличие обратных клапанов в переливных каналах, соединяющих первые баки топливной системы с центральным баком, предотвращает переливы топлива из центрального бака в первые баки топливной системы при нештатных режимах работы.The presence of check valves in the overflow channels connecting the first tanks of the fuel system to the central tank prevents overflows of fuel from the central tank to the first tanks of the fuel system during abnormal operating conditions.
В соответствии с заявляемым решением топливной системы вырезы в стенках центроплана могут быть перекрыты крышками. Это дает возможность изготавливать самолеты с топливной системой, рассчитанной на различные уровни максимальной заправки. При изготовлении самолета с небольшой максимальной дальностью полета крышками может быть снабжена одна из стенок центроплана и под заправку топливом может быть отведена часть центрального топливного бака. При этом другая часть центрального топливного бака остается «сухой». Наоборот, при изготовлении самолета наибольшей дальности полета, не снабжая вырезы стенок центроплана крышками, обеспечивается возможность использования под заправку топливом всего объема центрального топливного бака. Это улучшает центровку самолетов наименьшей и промежуточной дальностей полета. Кроме того, при использовании для самолетов наименьшей и промежуточной дальности полета снижаются возмущения, вызываемые колебаниями топлива в центральном топливном баке, за счет уменьшения площади зеркала топлива в баке.In accordance with the claimed decision of the fuel system, cutouts in the walls of the center section can be covered with covers. This makes it possible to manufacture aircraft with a fuel system designed for various levels of maximum fueling. In the manufacture of an aircraft with a short maximum range, one of the walls of the center section can be provided with covers and part of the central fuel tank can be allocated for fueling. However, the other part of the central fuel tank remains “dry”. On the contrary, in the manufacture of an aircraft with the longest flight range, without providing cutouts to the walls of the center section of the lids, it is possible to use the entire central fuel tank for refueling. This improves the alignment of the shortest and intermediate range aircraft. In addition, when using the shortest and intermediate flight ranges for airplanes, disturbances caused by fuel fluctuations in the central fuel tank are reduced by reducing the area of the fuel mirror in the tank.
Заявляемая группа изобретений иллюстрируется следующими материалами:The claimed group of inventions is illustrated by the following materials:
Фиг.1 - общий вид самолета;Figure 1 - General view of the aircraft;
Фиг.2 - технологическая схема членения самолета;Figure 2 is a technological diagram of the division of the aircraft;
фиг.3 - компоновочные схемы самолетов трех групп по пассажировместимости (вид сбоку);figure 3 - layout diagrams of aircraft of three groups in terms of passenger capacity (side view);
фиг.4 - компоновочные схемы самолетов трех групп по пассажировместимости (вид сверху);figure 4 - layout diagrams of aircraft of three groups in terms of passenger capacity (top view);
фиг.5 - внешний вид самолета (вид сбоку и вид спереди);5 is an external view of the aircraft (side view and front view);
фиг.6 - конструктивно-силовая схема крыла;6 is a structural power diagram of the wing;
фиг.7 - типовая негерметичная нервюра крыла (вид Б-Б с фиг.6);Fig.7 is a typical leaky wing rib (view BB from Fig.6);
фиг.8 - сечение стрингера П-образного профиля (вид I с фиг.7);Fig.8 is a cross section of a stringer U-shaped profile (view I from Fig.7);
фиг.9 - сечение нервюры по Л-Л с фиг.7;Fig.9 is a cross section of the ribs along LL with Fig.7;
фиг.10 - поперечное сечение центроплана крыла (сечение И-И с фиг.6);figure 10 is a cross section of the center section of the wing (section II from figure 6);
фиг.11 - стенка центроплана с вырезами (вид Г-Г с фиг.6);11 - the wall of the center section with cut-outs (view G-G from Fig.6);
фиг.12 - вид на стенку центроплана с вырезами, перекрытыми крышками;12 is a view of the center section wall with cutouts overlapped by covers;
фиг.13 - сечение крышки (сечение по Д-Д с фиг.12);Fig. 13 is a sectional view of the lid (section along DD in Fig. 12);
фиг.14 - график изменения угла поперечного V по консоли крыла;Fig - graph of the change in the angle of the transverse V on the wing console;
фиг.15 - график изменения максимальной относительной толщины профиля по консоли крыла;Fig - graph of changes in the maximum relative thickness of the profile along the wing console;
фиг.16 - график изменения угла геометрической крутки сечений по консоли крыла;Fig is a graph of changes in the angle of the geometric twist of the sections along the wing console;
фиг.17 - общая принципиальная схема топливной системы;Fig is a General schematic diagram of a fuel system;
фиг.18 - схема третьего бака топливной системы;Fig. 18 is a diagram of a third tank of a fuel system;
фиг.19-20 - последовательность выработки топлива из баков топливной системы;Fig.19-20 is a sequence of fuel generation from the tanks of the fuel system;
фиг.21 - примерная планировка салонов пассажирских самолетов, рассчитанных на перевозку 60, 75 и 95 пассажиров при шаге между рядами кресел 812,8 мм;Fig - an approximate layout of passenger aircraft, designed to carry 60, 75 and 95 passengers with a step between rows of seats 812.8 mm;
фиг.22 - поперечное сечение пассажирского салона самолета (сечение З-З с фиг.21);Fig.22 is a cross section of the passenger cabin of the aircraft (section ZZ with Fig.21);
фиг.23, 24, 25 - графики зависимостей расчетная дальность - коммерческая нагрузка самолета для 3 различных по пассажировместимости групп самолетов;23, 24, 25 — dependency graphs; estimated range — commercial load of the aircraft for 3 groups of aircraft different in passenger capacity;
фиг.26 - схема консоли крыла;Fig is a diagram of the wing console;
фиг.27 - график средней линии профиля в бортовом сечении (сечение Н-Н с фиг.26),Fig.27 is a graph of the midline of the profile in the side section (section H-N of Fig.26),
фиг.28 - график средней линии профиля в в сечении G-G с фиг.26,Fig.28 is a graph of the midline of the profile in section G-G of Fig.26,
фиг.29 - график средней линии профиля в сечении F-F с фиг.26,Fig.29 is a graph of the midline of the profile in cross section F-F with Fig.26,
фиг.30 - график средней линии профиля в сечении D-D с фиг.26,Fig.30 is a graph of the midline of the profile in cross section D-D of Fig.26,
фиг.31 - график средней линии профиля в сечении С-С с фиг.26,Fig.31 is a graph of the midline of the profile in section CC with Fig.26,
фиг.32 - график средней линии профиля в сечении В-В с фиг.26,Fig. 32 is a graph of the midline of the profile in section BB in Fig. 26,
фиг.33 - график средней линии профиля в сечении А-А с фиг.26;Fig.33 is a graph of the midline of the profile in section AA from Fig.26;
фиг.34 - расчетные линии обтекания верхней поверхности консоли крыла;Fig.34 - calculated lines flowing around the upper surface of the wing console;
фиг.35 - расчетное распределение изобар по верхней поверхности консоли крыла;Fig - estimated distribution of isobars on the upper surface of the wing console;
фиг.36 - график изменения максимального аэродинамического качества (Кmax) и показателя Кmах*М для самолета, рассчитанного на перевозку 83…108 пассажиров;Fig is a graph of changes in maximum aerodynamic quality (K max ) and indicator K max * M for an aircraft, designed to carry 83 ... 108 passengers;
фиг.37 - график изменения аэродинамического качества крыла с мотогондолами для самолетов различной пассажировместимости;Fig. 37 is a graph of the aerodynamic quality of a wing with engine nacelles for aircraft of various passenger capacities;
фиг.38 - сравнение аэродинамического качества и показателя Кmах*М крыла с заявляемого крыла с одним из аналогов;Fig. 38 is a comparison of the aerodynamic quality and the indicator K max * M of the wing of the claimed wing with one of the analogues;
фиг.39 - принципиальная схема топливной системы с перекачкой топлива из первых баков и центрального топливного бака в основные отсеки третьих баков;Fig. 39 is a schematic diagram of a fuel system with fuel transfer from the first tanks and the central fuel tank to the main compartments of the third tanks;
фиг.40 - принципиальная схема топливной системы с перекачкой топлива из первых и вторых баков и центрального топливного бака в расходные отсеки третьих баков;40 is a schematic diagram of a fuel system with pumping fuel from the first and second tanks and the central fuel tank to the consumable compartments of the third tanks;
фиг.41 - принципиальная схема топливной системы с перекачкой топлива из первых и вторых баков и центрального топливного бака в основные отсеки третьих баков;Fig is a schematic diagram of a fuel system with pumping fuel from the first and second tanks and the Central fuel tank to the main compartments of the third tanks;
фиг.42 - полумонтажная схема топливной системы (в соответствии с принципиальной схемой, показанной на фиг.40);Fig. 42 is a half-circuit diagram of a fuel system (in accordance with the circuit diagram shown in Fig. 40);
фиг.43 - продольный разрез консоли крыла по П-образному стрингеру;Fig. 43 is a longitudinal sectional view of a wing console along a U-shaped stringer;
фиг.44 - вид на герметичную нервюру, отделяющую баки друг от друга (вид Ж-Ж с фиг.6);Fig.44 is a view of a sealed rib separating the tanks from each other (view MF from Fig.6);
фиг.45 - схема центрального топливного бака с размещением выходов переливных каналов в первом отсеке центрального топливного бака;Fig. 45 is a diagram of a central fuel tank with placement of overflow channel outlets in a first compartment of a central fuel tank;
фиг.46 - схема центрального топливного бака с размещением выходов переливных каналов во втором отсеке центрального топливного бака;Fig. 46 is a diagram of a central fuel tank with placement of overflow channel outlets in a second compartment of a central fuel tank;
фиг.47-52 - схема последовательности основных этапов выработки топлива из топливной системы;Figures 47-52 are a sequence diagram of the main steps for generating fuel from a fuel system;
фиг.53-54 - схема последовательности основных этапов выработки топлива из топливной системы, снабженной магистралями перекачки топлива из вторых баков в третьи баки.Fig.53-54 is a sequence diagram of the main stages of fuel generation from a fuel system equipped with highways for pumping fuel from second tanks to third tanks.
Заявляемое техническое решение самолета устроено следующим образом. Самолет снабжен (см. фиг.1) фюзеляжем 1, скоростным стреловидным крылом 2, силовой установкой с турбовентиляторными воздушно-реактивными двигателями 3, топливной системой, шасси с двумя основными опорами 4 и носовой опорой 5, вертикальным 6 и горизонтальным 7 оперением.The claimed technical solution of the aircraft is arranged as follows. The aircraft is equipped (see Fig. 1) with a
Фюзеляж 1 разделен технологическими стыками (см. фиг.2) на последовательно размещенные носовой 8, передний 9, центральный 10, задний 11, хвостовой 12 отсеки и отсек вспомогательной силовой установки 13. В направлении полета к носовому отсеку 8 примыкает носовой обтекатель 14. Отсеки фюзеляжа разделены полом 15 на пассажирские салоны 16 и багажно-технические отделения 17.The
Носовой 8, центральный 10 и хвостовой 12 отсеки фюзеляжа самолета выполнены идентичными для всех самолетов модельного ряда. Передний 9 и задний 11 отсеки выполняются с длиной, обеспечивающей возможность размещения на борту самолета числа пассажиров соответствующей группы самолета по пассажировместимости. В качестве примера на фиг.3-4 представлены три самолета с различной пассажировместимостью (58…68, 66…83 и 83…108 пассажиров), представляющих три группы самолетов семейства. При этом при переходе от самолета, рассчитанного на перевозку от 58 до 68 пассажиров, к самолету, рассчитанному на перевозку от 66 до 83 пассажиров длина переднего отсека увеличивается на 1, заднего на 1,5 м, а при переходе от самолета, рассчитанного на перевозку от 58 до 68 пассажиров, к самолету, рассчитанному на перевозку от 83 до 108 пассажиров, длины указанных отсеков увеличиваются на 3 м.The
Самолеты семейства снабжены шасси, включающем две основные опоры и носовую опору, при этом наиболее целесообразно выбрать устройство шасси одинаковым для всего модельного ряда самолетов семейства. Вертикальное и горизонтальное оперение также целесообразно выбрать одинаковым для всех самолетов семейства.Aircraft of the family are equipped with a landing gear that includes two main bearings and a nose support, while it is most advisable to choose a landing gear that is the same for the entire model range of aircraft in the family. The vertical and horizontal plumage is also advisable to choose the same for all aircraft of the family.
Предлагаемое техническое решение самолета предполагает использование (см. фиг.4) идентичного по геометрии скоростного стреловидного крыла 2 для различных по пассажировместимости самолетов. Крыло состоит из центроплана 18 и консолей 19 крыла. Крыло самолета выполнено с положительным углом поперечного V (см. фиг.5, 14).The proposed technical solution of the aircraft involves the use (see figure 4) identical in geometry to the speed swept
Крыло самолета заявляемого решения (см. фиг.6) снабжено продольным и поперечным силовым набором. В продольный силовой набор включен передний 20 и задний 21 лонжероны и стрингеры 29, а в поперечный силовой набор - нервюры 22, часть из которых 24, 25, 26, 27 выполнены герметичными.The wing of the aircraft of the proposed solution (see Fig.6) is equipped with a longitudinal and transverse power set. The front 20 and rear 21 spars and
Кроме того, каждая консоль крыла снабжена «сухим» отсеком 23, который не заправляется топливом. «Сухой» отсек примыкает к переднему лонжерону: одна из стенок его совмещена с передним лонжероном 20, при этом «сухой» отсек размещается по обе стороны от нервюры 24. Нервюра 24 выполняется герметичной. Нервюры крыла расположены перпендикулярно оси консолей крыла, за исключением бортовых нервюр 25 и одной нервюры 28 в каждой консоли крыла, следующей после бортовой нервюры 25.In addition, each wing console is equipped with a “dry”
В продольный силовой набор консолей крыла включены стрингеры 29 (см. фиг.7, 8). Кроме указанных стрингеров 29, в продольный силовой набор консолей крыла включен стрингер 30 закрытого П-образного профиля. Этот стрингер герметично соединен с верхней частью обшивки 31 крыла.
Центроплан крыла (см. фиг.6, 10) образован передним 20 и задним 21 лонжеронами, бортовыми нервюрами 25, верхней 32 и нижней 33 панелями. Кроме того, в центроплане установлены две продольные стенки 34, размещенные параллельно лонжеронам. Стенки 34 центроплана снабжены вырезами 35. Стенками 34 внутренний объем центроплана разделен на три отсека: первый 36 из которых размещен у заднего лонжерона, третий 38 - у переднего лонжерона, а второй 37 - между стенками 34 центроплана. Вырезы 35 в стенках 34 центроплана могут быть выполнены с обеспечением возможности герметичного перекрытия их крышками 39 (см. фиг.12, 13).The wing center section (see FIGS. 6, 10) is formed by the front 20 and rear 21 side members,
Скоростное стреловидное крыло самолета выполнено одинаковой геометрии с верхней 31 и нижней 40 обшивками для всего модельного ряда.The high-speed swept wing of the aircraft is made of the same geometry with the top 31 and bottom 40 skins for the entire model range.
Крыло заявляемого самолета выполнено с изменением угла поперечного V вдоль консоли (см. фиг.14). При этом угол поперечного V как по передней кромке (кривая 41 на фиг.14), так и по задней кромке (кривая 42 на фиг.14) при переходе по консоли крыла от бортового сечения к одной четверти полуразмаха крыла (25%) увеличивается, при дальнейшем переходе к законцовке крыла - уменьшается.The wing of the claimed aircraft is made with a change in the angle of the transverse V along the console (see Fig. 14). In this case, the angle of the transverse V both along the leading edge (
Кроме того, консоли крыла выполнены с уменьшением максимальной относительной толщины профилей при переходе от корневого сечения консоли к законцовке (см. фиг.15), причем на ее половине, прилегающей к бортовому сечению, размещен участок с локальным минимумом 43 максимальной относительной толщины профилей поверхности. Крыло самолета в заявляемом решении выполнено с обеспечением достижения локального минимума максимальной относительной толщины профилей поверхности вблизи одной трети полуразмаха крыла.In addition, the wing consoles are made with a decrease in the maximum relative thickness of the profiles during the transition from the root section of the console to the tip (see Fig. 15), and a portion with a local minimum of 43 of the maximum relative thickness of the surface profiles is placed on its half adjacent to the side section. The wing of the aircraft in the claimed solution is made to achieve a local minimum of the maximum relative thickness of the surface profiles near one third of the half-span of the wing.
Кроме того, профили консолей крыла заявляемого самолета выполнены с положительными углами геометрической крутки от бортового сечения до, по крайней мере, половины полуразмаха крыла (см. фиг.16).In addition, the profiles of the wing consoles of the claimed aircraft are made with positive angles of geometric twist from the side section to at least half of the wing span (see Fig. 16).
Упомянутый стрингер 30 закрытого П-образного профиля целесообразно пропустить по профилям консолей крыла вблизи размещения их максимальной относительной толщины. Для семейства региональных самолетов, рассчитанных на перевозку от 53 до 108 пассажиров, указанный профиль целесообразно разместить при , где - относительная координата по хорде профиля.It is advisable to omit said closed
Наиболее целесообразно скоростное стреловидное крыло заявляемого самолета выполнять в соответствии с заявляемым решением скоростного стреловидного крыла, описание которого приводится ниже.The most appropriate high-speed swept wing of the proposed aircraft to perform in accordance with the claimed decision of the high-speed swept wing, the description of which is given below.
Силовая установка содержит два турбовентиляторных воздушно-реактивных двигателя 3, размещенные в мотогондолах под консолями крыла симметрично относительно плоскости симметрии 67 самолета. В заявляемом решении все самолеты семейства целесообразно снабжать одинаковыми турбовентиляторными воздушно-реактивными двигателями. Так, при использовании заявляемого решения для создания семейства региональных пассажирских самолетов указанные особенности крыла позволяют разместить под его консолями реактивные двигатели большой степени двухконтурности и больших габаритов, что обеспечивает возможность их использования без изменений во всех самолетах модельного ряда семейства. Плоскости установки реактивных двигателей целесообразно расположить вблизи одной трети полуразмаха крыла, что в сочетании с отмеченными особенностями скоростного стреловидного крыла заявляемого самолета позволяет решить задачу размещения под консолями крыла реактивных двигателей больших габаритов.The power plant contains two
Реактивные двигатели заявляемого самолета соединены (см. фиг.17) магистралями подачи топлива 44 с топливной системой.The jet engines of the inventive aircraft are connected (see Fig. 17) by the
Принципиальная схема топливной системы заявляемого семейства самолетов приведена на фиг.17. На этой схеме, а также на схемах топливной системы, приведенных на фиг.39-41, 47-54, в целях наглядности отсеки центроплана размещены в плоскости чертежа (друг над другом). Этот порядок не совпадает с их порядком размещения в заявляемом самолете семейства - вдоль продольной оси фюзеляжа.A schematic diagram of the fuel system of the inventive family of aircraft is shown in Fig.17. In this diagram, as well as in the diagrams of the fuel system shown in Figs. 39-41, 47-54, for clarity, the center section compartments are placed in the plane of the drawing (one above the other). This order does not coincide with their order of placement in the claimed family aircraft - along the longitudinal axis of the fuselage.
Топливная система заявляемого самолета снабжена двумя группами топливных баков, размещенных в консолях крыла. Кроме того, самолет снабжен центральным топливным баком, размещенным в центроплане.The fuel system of the claimed aircraft is equipped with two groups of fuel tanks located in the wing consoles. In addition, the aircraft is equipped with a central fuel tank located in the center section.
Каждая группа топливных баков консолей крыла самолета содержит первый 45, второй 46 и третий 47 баки. Первые баки 45 консолей крыла размещены в корневой части консолей, вторые 46 - на периферии консолей крыла, а третьи топливные 47 баки - между ними в срединной части консолей. Центральный топливный бак размещен во внутреннем объеме центроплана, его боковые стенки образованы передним 20 и задним 21 лонжеронами и бортовыми нервюрами 25. Кроме того, для обеспечения работы топливной системы, а именно межбакового перемещения топлива, упомянутые стрингеры 30 закрытого П-образного профиля целесообразно герметично соединить с верхней частью обшивки 31 консоли крыла, а его внутреннюю полость соединить с первыми 45 и вторыми 46 баками топливной системы.Each group of fuel tanks of the wing consoles of the aircraft contains the first 45, second 46 and third 47 tanks. The
Топливные баки консолей крыла отделены друг от друга и от дренажного отсека 55 герметичными нервюрами 26 и 27, а первые баки 45 групп отделены от центрального топливного бака 71 бортовыми нервюрами 25. Третьи топливные баки 47 консолей крыла баки разделены (см. фиг.6, 18) на основные 48 и расходные 49 отсеки, последние из которых соединены с магистралями подачи топлива 44 с двигателем. Одна из стенок расходных отсеков 49 совмещена с герметичной нервюрой 24, отделяющей третьи топливные баки 47 от первых 45, а другая - с задним лонжероном 21.The fuel tanks of the wing consoles are separated from each other and from the
Топливная система заявляемого самолета выполнена с обеспечением возможности выработки топлива вначале из центрального топливного бака 71, затем из первых баков 45, потом из вторых баков 46, а в последнюю очередь из третьих баков 47 групп (см. фиг.19). Как указывалось выше, внутренние объемы третьих топливных баков 47 разделены на основные 48 и расходные 49 отсеки, из которых происходит подача топлива в двигатели. При этом топливную систему самолета целесообразно выполнять с обеспечением последнеочередной выработки топлива из расходных отсеков (см. фиг.20). Наиболее целесообразно обеспечить выработку топлива в указанной последовательности в соответствии с заявляемым решением топливной системы самолета, приведенным ниже.The fuel system of the claimed aircraft is made possible to generate fuel first from the
Заявляемое решение самолета выполнено с обеспечением возможности его выполнения с тремя уровнями максимальной расчетной дальности полета: с наименьшей, промежуточной и наибольшей дальностью полета в своей группе.The claimed decision of the aircraft is made with the possibility of its implementation with three levels of the maximum estimated flight range: with the shortest, intermediate and longest flight ranges in their group.
Это может быть достигнуто гибким использованием внутреннего объема центроплана - центрального топливного бака для размещения топлива в самолете.This can be achieved by the flexible use of the internal volume of the center section - the central fuel tank for placing fuel in an airplane.
При этом суммарный объем двух групп баков консолей крыла и объем первого отсека 36 центрального топливного бака могут быть выбраны из расчета обеспечения заправки топливом самолета с наименьшим значением дальности полета. Использование для размещения топлива второго отсека 37 центрального бака позволяет осуществить переход от самолета с наименьшей дальностью полета к самолету с промежуточной дальностью полета: суммарный объем двух групп баков и объем первого и второго отсеков центрального топливного бака могут быть выбраны из расчета обеспечения заправки топливом самолета с промежуточным значением дальности полета. Дополнительное использование третьего отсека 38 центрального топливного бака позволяет осуществить переход от самолета с промежуточной дальностью полета к самолету с наибольшей дальностью полета: суммарный объем двух групп баков и объем центрального топливного бака выбраны из расчета обеспечения заправки топливом самолета с наибольшим значением дальности полета.In this case, the total volume of two groups of tanks of the wing consoles and the volume of the
Упомянутые «сухие» отсеки целесообразно разместить в первых 45 и третьих 47 баках групп баков по обе стороны от герметичных нервюр 24, разделяющих первые и третьи топливные баки. При этом расходные 49 отсеки целесообразно разместить у задних 21 лонжеронов консолей крыла. Для одной из стенок расходных отсеков при этом целесообразно использовать ту же герметичную нервюру 24, возле которой у переднего лонжерона 20 размещен «сухой» отсек. При таком размещении расходного отсека обеспечивается его достаточное удаление от потенциально опасной зоны при нештатных ситуациях при работе реактивных двигателей, а в сочетании с размещением сухого отсека около герметичной нервюры позволяет снизить массу конструкции.It is advisable to place the said “dry” compartments in the first 45 and third 47 tanks of the tank groups on either side of the sealed
Заявляемое решение пассажирского самолета наиболее целесообразно использовать для разработки модельного ряда пассажирских самолетов, включающего три группы самолетов, рассчитанных на перевозку от 58 до 68, от 66 до 83 и от 83 до 108 пассажиров. На фиг.21 показаны примерные планировки салонов пассажирских самолетов, рассчитанных на перевозку 60, 75 и 95 пассажиров при шаге между рядами кресел 812,8 мм. При изменении шага между рядами кресел и иной планировке проходов в тех же габаритах пассажирских салонов может быть размещено от 58 до 68, от 66 до 83, от 83 до 108 пассажиров.The claimed solution of a passenger aircraft is most appropriate to use for the development of a model range of passenger aircraft, including three groups of aircraft, designed to carry from 58 to 68, from 66 to 83 and from 83 to 108 passengers. On Fig shows an approximate layout of the cabin of passenger aircraft, designed to carry 60, 75 and 95 passengers with a step between rows of seats 812.8 mm If you change the step between the rows of seats and a different layout of passages in the same dimensions of passenger cabins can be placed from 58 to 68, from 66 to 83, from 83 to 108 passengers.
Для указанных групп самолетов по пассажировместимости целесообразно выбирать округлую форму поперечного сечения фюзеляжа, при этом его эквивалентный диаметр, одинаковый для всех самолетов семейства, выбирать из диапазона 3,3…3,55 м. Выбор эквивалентного диаметра фюзеляжа из этого диапазона при округлой форме поперечного сечения фюзеляжа позволяет разместить в пассажирском салоне пять кресел в ряду (см. фиг.22). При этом удлинение фюзеляжа самолетов, рассчитанных на перевозку от 58 до 68 пассажиров, целесообразно выбрать из диапазона 6,5…6,7, рассчитанных на перевозку от 66 до 83 пассажиров - из диапазона 7,3…7,6, а удлинение фюзеляжа самолетов, рассчитанных на перевозку от 83 до 108 пассажиров, целесообразно выбрать из диапазона 8,2…8,6.For the indicated groups of aircraft according to passenger capacity, it is advisable to choose a rounded cross-sectional shape of the fuselage, while its equivalent diameter, the same for all aircraft of the family, to choose from the range 3.3 ... 3.55 m. Choosing the equivalent fuselage diameter from this range with a round cross-sectional shape the fuselage allows you to place five seats in a row in the passenger compartment (see Fig.22). At the same time, it is advisable to choose the lengthening of the fuselage of airplanes designed to carry 58 to 68 passengers from the range of 6.5 ... 6.7, calculated for the carriage of 66 to 83 passengers from the range of 7.3 ... 7.6, and lengthening the fuselage of airplanes , designed to carry from 83 to 108 passengers, it is advisable to choose from the range of 8.2 ... 8.6.
Кроме того, фюзеляж, скоростное стреловидное крыло и силовую установку самолета целесообразно выбрать из расчета на полет каждого самолета семейства с крейсерской скоростью с числом Маха от 0,75 до 0,82.In addition, the fuselage, high-speed swept wing and the power plant of the aircraft, it is advisable to choose based on the flight of each aircraft of the family with a cruising speed with a Mach number from 0.75 to 0.82.
Заявляемое техническое решение самолета при указанных габаритах фюзеляжа и размахе крыла самолетов семейства, выбранного из диапазона 25…30 м, позволяет в каждой группе самолетов по пассажировместимости представить три модели самолета с наименьшей, промежуточной и наибольшей максимальной расчетной дальностью полета в своей группе. На фиг.23, 24, 25 представлены зависимости «дальность полета - коммерческая нагрузка самолета» для трех групп пассажирских самолетов, рассчитанных на перевозку от 58 до 68 (фиг.23), от 66 до 83 (фиг.24) и от 83 до 108 (фиг.25) пассажиров. Каждая группа самолетов по пассажировместимости включает самолеты с тремя уровнями дальности: наименьшей (кривая 50 на фиг.23-25), промежуточной (кривая 51) и наибольшей (кривая 52) максимальной расчетной дальности полета. Максимальная заправка топливной системы модельного ряда самолетов позволяет в каждой группе по пассажировместимости самолетов представить самолеты с максимальной расчетной дальностью полета 3100…3300 км, 3900…4100 км и 4600…4900 при уровне коммерческой нагрузки 6000, 7500 и 9500 кг.The claimed technical solution of the aircraft with the specified dimensions of the fuselage and the wing span of a family of aircraft selected from the range of 25 ... 30 m, allows each aircraft group in terms of passenger capacity to present three aircraft models with the shortest, intermediate and largest maximum estimated range of flight in their group. On Fig, 24, 25 presents the relationship "flight range - commercial load of the aircraft" for three groups of passenger aircraft, designed for transportation from 58 to 68 (Fig.23), from 66 to 83 (Fig.24) and from 83 to 108 (FIG. 25) passengers. Each group of aircraft in terms of passenger capacity includes aircraft with three levels of range: the shortest (
Заявляемое решение скоростного стреловидного крыла выполнено следующим образом.The claimed solution of the high-speed swept wing is as follows.
Скоростное стреловидное крыло состоит из центроплана и консолей. Каждая из консолей крыла составлена из шести частей 61, 62, 63, 64, 65, 66 (см. фиг.26). Части каждой консоли крыла разграничены друг от друга сечениями, параллельными плоскости симметрии самолета 67. При этом части консоли размещены последовательно вдоль размаха консолей крыла и плавно сопряжены друг с другом.The high speed swept wing consists of a center section and consoles. Each of the wing consoles is composed of six
Плавное сопряжение частей консолей крыла достигается плавным сопряжением срединных поверхностей частей, плавным изменением вдоль размаха консолей крыла максимальной относительной толщины профилей, плавным изменением угла крутки сечений и плавным изменением угла поперечного V крыла.Smooth mating of parts of the wing consoles is achieved by smoothly mating the mid-surfaces of the parts, smoothly changing the maximum relative thickness of the profiles along the span of the wing consoles, smoothly changing the twist angle of the sections and smoothly changing the angle of the transverse V wing.
Части консолей крыла сформированы в виде единой пространственной системы на базе неплоской срединной поверхности. При этом профили сечений частей консолей, начиная с первой 61 от бортового сечения по пятую 65, снабжены участками с S-образной формой средних линий профилей. S-образная форма средних линий профилей составлена из двух полуволн, одна из которых 68 выполнена с отрицательной вогнутостью - средние линии профилей расположены ниже хорды, а другая 69 с положительной (см. фиг.27-31) - средние линии профилей расположены выше хорды.Parts of the wing consoles are formed as a single spatial system based on a non-planar median surface. Moreover, the profiles of the sections of the console parts, starting from the first 61 from the side section through the fifth 65, are equipped with sections with an S-shape of the middle lines of the profiles. The S-shape of the middle lines of the profiles is composed of two half-waves, one of which 68 is made with negative concavity - the middle lines of the profiles are located below the chord, and the other 69 with a positive one (see Figs. 27-31) - the middle lines of the profiles are located above the chord.
Заявляемое решение скоростного стреловидного крыла отличается тем, что полуволна 68 с отрицательной вогнутостью S-образной формы средних линий профилей предшествует полуволне 69 с положительной вогнутостью при переходе по хорде профиля крыла от носка к законцовке профиля. При этом профили шестой части 66 консоли выполнены с положительной вогнутостью профилей (см. фиг.33).The claimed solution of the high-speed swept wing is characterized in that the half-
Первая часть 61 каждой консоли примыкает к фюзеляжу 1 самолета и ограничена бортовым сечением Н-Н и сечением G-G (см. фиг.26).The
На первой части 61 консоли крыла двум полуволнам 68 и 69 S-образной формы средних линий профилей предшествует дополнительная полуволна 70 с положительной вогнутостью средних линий профилей. В бортовом сечении на участке, прилегающем к носку профиля крыла, средняя линия профиля размещена выше хорды (выполнена с положительной вогнутостью): длина дополнительной полуволны с положительной вогнутостью может составлять при этом не более 5…8% от длины хорды профиля, а максимальное значение относительной вогнутости может составлять не более 0,001. Далее по хорде профиля бортового сечения дополнительная полуволна 70 с положительной вогнутостью переходит в S-образную форму, выполненную из двух полуволн 68 и 69, причем при переходе к концу профиля полуволна 68 с отрицательной кривизной средней линии предшествует полуволне 69 с положительной вогнутостью средней линии. Переход от отрицательной полуволны к положительной полуволне может быть при этом выполнен при , максимальное значение относительной отрицательной вогнутости может составлять при этом минус 0,01 … минус 0,015, а положительной вогнутости 0,001…0,002.On the
Кроме того, в бортовом сечении значение максимальной относительной толщины профиля целесообразно выбрать из диапазона 14…16% (см. фиг.15), угол геометрической крутки сечения - из диапазона 3…4 градуса (см. фиг.16), угол поперечного V крыла по передней кромке - из диапазона 6…8 градусов, а по задней кромке - из диапазона 8…10 градусов (см. фиг.14).In addition, in the side section, the value of the maximum relative thickness of the profile is advisable to choose from the range of 14 ... 16% (see Fig. 15), the angle of the geometric twist of the section is from the range of 3 ... 4 degrees (see Fig. 16), the angle of the transverse V wing along the leading edge - from the range of 6 ... 8 degrees, and along the trailing edge - from the range of 8 ... 10 degrees (see Fig. 14).
При переходе по первой части 61 консоли крыла от бортового сечения к границе со второй частью 62 консоли дополнительная полуволна 70 с положительной вогнутостью профилей пропадает. Переход от отрицательной полуволны 68 S-образной формы средних линий профилей к полуволне 69 с положительной вогнутостью средних линий профилей смещается при этом к носку профилей крыла.When moving along the
При переходе по первой части 61 консоли крыла от бортового сечения Н-Н к границе со второй частью 62 по сечению G-G максимальная относительная толщина профилей крыла, угол их геометрической крутки при этом уменьшаются (см. фиг.15, 16), а угол поперечного V крыла увеличивается (см. фиг.14).When moving along the
Вторая часть 62 консоли крыла ограничена сечениями G-G и F-F.The
При переходе по второй части 62 консоли крыла от ее границы с первой ее частью до ее границы с третьей частью 63 консоли угол поперечного V крыла продолжает увеличиваться, достигая максимума на границе между второй и третьей частями консолей крыла (см. фиг.14), расположенной близко к одной четверти от полуразмаха крыла. При этом угол поперечного V крыла на границе с третьей частью поверхности по передней кромке целесообразно выбрать из диапазона 9,5…10 градусов, а по задней кромке - из диапазона 14…16 градусов.When moving along the
Кроме того, при переходе по второй части консоли крыла от ее границы с первой частью 61 консоли до ее границы с третьей частью 63 две полуволны 68 и 69 S-образной формы средних линий профилей заполняют всю хорду профилей (см. фиг.28 и 29), переход от отрицательной к положительной полуволне средних линий профилей продолжает смешаться к носку профилей, угол геометрической крутки профилей и максимальная относительная толщина профилей продолжают уменьшаться (см. фиг.15, 16).In addition, when moving along the second part of the wing console from its border with the
Третья часть 63 консолей крыла ограничена сечениями F-F и D-D. При переходе по третьей части консоли крыла от ее границы со второй частью по сечению F-F поверхности до ее границы с четвертой частью консоли по сечению D-D максимальная относительная толщина профилей сечений продолжает уменьшаться (см. фиг.15), достигая на границе между третьей 63 и четвертой частью 64 своего локального минимума. Его значение целесообразно выбрать из диапазона 11…12%.The third part of 63 wing consoles is limited by sections F-F and D-D. When moving along the third part of the wing console from its border with the second part along the surface FF section to its border with the fourth part of the console along the DD section, the maximum relative thickness of the section profiles continues to decrease (see Fig. 15), reaching at the border between the third 63 and the
Угол поперечного V крыла, начиная от границы второй и третьей частей консоли по сечению F-F, начинает уменьшаться (см. фиг.14). Уменьшение угла поперечного V крыла продолжается при дальнейшем переходе к законцовке крыла по четвертой 64, пятой 65 и шестой 66 частям аэродинамической несущей поверхности. В концевых сечениях консолей крыла значение угла поперечного V крыла целесообразно выбирать по передней кромке из диапазона 4…5,5 градусов, а по задней кромке - 5…6 градусов. Угол геометрической крутки профилей сечений на третьей части 63 аэродинамической несущей поверхности продолжает падать (см. фиг.16).The angle of the transverse V wing, starting from the boundary of the second and third parts of the console along the F-F section, begins to decrease (see Fig. 14). The decrease in the angle of the transverse V wing continues with a further transition to the wing tip along the fourth 64, fifth 65 and sixth 66 parts of the aerodynamic bearing surface. In the end sections of the wing consoles, the value of the angle of the transverse V wing should be selected along the leading edge from the range of 4 ... 5.5 degrees, and along the trailing edge - 5 ... 6 degrees. The angle of the geometric twist of the section profiles on the
Кроме того, при переходе по третьей части 63 консоли от ее границы со второй частью 62 поверхности по сечению F-F до ее границы с четвертой частью по сечению D-D продолжает смещаться точка перехода полуволны 68 с отрицательной вогнутостью S-образной формы средних линий профилей в полуволну 69 с положительной вогнутостью.In addition, during the transition along the
Под консолью крыла с зазором относительно нее по границе между третьей и четвертой ее частями возможно размещение осесимметричного продолговатого тела, например реактивного двигателя в гондоле. Границу между третьей и четвертой частями консолей крыла целесообразно размещать вблизи одной трети полуразмаха крыла.Under the wing console with a gap relative to it along the border between its third and fourth parts, it is possible to place an axisymmetric elongated body, for example, a jet engine in a nacelle. The boundary between the third and fourth parts of the wing consoles, it is advisable to place near one third of the wing span.
Четвертая часть 64 консоли крыла ограничена сечениями D-D и С-С.The
При переходе по четвертой части консоли крыла от ее границы с третьей частью по сечению D-D до ее границы с пятой частью по сечению С-С максимальная относительная толщина профилей сечений увеличивается (см. фиг.15). На границе между четвертой и пятой частями консоли в сечении С-С ее значение может быть выбрано из диапазона 12…13%.When moving along the fourth part of the wing console from its border with the third part along the D-D section to its border with the fifth part along the CC section, the maximum relative thickness of the section profiles increases (see Fig. 15). On the border between the fourth and fifth parts of the console in section CC, its value can be selected from the range of 12 ... 13%.
Заявляемое техническое решение скоростного стреловидного крыла отличается наличием на четвертой и пятой частях аэродинамической несущей поверхности дополнительной полуволны 70 с положительной вогнутостью, которая предшествует, при переходе от носка профилей крыла по хорде профилей, полуволне 68 с отрицательной кривизной S-образной формы средних линий профилей. Длина участка дополнительной полуволны 70 с положительной вогнутостью средних линий профилей от границы третьей и четвертой частей консолей по сечению D-D возрастает до 10…20% от длины хорды к границе между четвертой и пятой частями консолей по сечению С-С. При этом длина полуволны 68 с отрицательной вогнутостью S-образной формы средних линий профилей уменьшается, а переход отрицательной полуволны 68 S-образной формы средних линий профилей в положительную полуволну 69 продолжает смещаться к носку профилей крыла и на границе между четвертой и пятой частями в сечении С-С его целесообразно выполнять при .The claimed technical solution of the high-speed swept wing is characterized by the presence on the fourth and fifth parts of the aerodynamic bearing surface of an additional half-
Пятая часть 65 консоли крыла ограничена сечениями С-С и В-В.The
При переходе вдоль пятой части консоли крыла от границы ее с четвертой частью по сечению С-С до ее границы с шестой частью по сечению В-В длина полуволны 68 с отрицательной вогнутостью S-образной формы средней линии профилей уменьшается и к границе между пятой и шестой частями консоли по сечению В-В полуволна 68 с отрицательной вогнутостью пропадает. При этом дополнительная полуволна 70 с положительной вогнутостью профилей к сечению В-В сливается с полуволной 69 S-образной формы средней линии профилей (см. фиг.32).When moving along the fifth part of the wing console from its border with the fourth part along the CC section to its border with the sixth part along the BB section, the half-
Максимальная относительная толщина профилей, начиная от границы между четвертой и пятой частями консоли, уменьшается. При дальнейшем переходе к законцовке крыла по шестой части 66 консоли максимальная относительная толщина профилей продолжает уменьшаться до значений из диапазона 9…11% (см. фиг.15).The maximum relative thickness of the profiles, starting from the border between the fourth and fifth parts of the console, decreases. With a further transition to the wingtip on the
Шестая часть 66 консоли ограничена сечениями В-В и А-А.The
Шестая часть несущей консоли выполнена с положительной вогнутостью средней линии профилей (см. фиг.33).The sixth part of the supporting console is made with positive concavity of the midline of the profiles (see Fig. 33).
При переходе вдоль пятой и шестой частей консоли от границы между четвертой и пятой частями до законцовки крыла угол геометрической крутки уменьшается от положительных значений до отрицательных (см. фиг.16). При этом в концевых сечениях угол геометрической крутки сечений целесообразно выбрать из диапазона - 1,5…-2,5°.When moving along the fifth and sixth parts of the cantilever from the boundary between the fourth and fifth parts to the wing tip, the angle of the geometric twist decreases from positive to negative values (see Fig. 16). Moreover, in the end sections, the angle of the geometric twist of the sections, it is advisable to choose from the range of 1.5 ... -2.5 °.
Переход от положительных углов геометрической крутки сечений к отрицательным может быть выполнен на границе между пятой и шестой частями консоли крыла, близко к сечению В-В.The transition from positive angles of geometric twist of the cross sections to negative can be performed on the border between the fifth and sixth parts of the wing console, close to the section BB.
Максимальные относительные толщины профилей целесообразно располагать при . При этом в бортовом сечении максимальную относительную толщину целесообразно разместить при , к границе со второй частью консоли сместить положение максимальной относительной высоты к концу профиля до 37…38%, а к границе с третьей частью консоли дополнительно сместить положение максимальной относительной толщины профиля на хорде крыла к относительной координате . На последующих частях аэродинамической несущей поверхности максимальные относительные толщины профилей целесообразно располагать при .The maximum relative thicknesses of the profiles should be located at . In the side section, it is advisable to place the maximum relative thickness at , to the border with the second part of the console, shift the position of the maximum relative height to the end of the profile to 37 ... 38%, and to the border with the third part of the console, additionally shift the position of the maximum relative thickness of the profile on the wing chord to the relative coordinate . On the subsequent parts of the aerodynamic bearing surface, the maximum relative thicknesses of the profiles should be located at .
Участок с максимальным отрицательным значением относительной вогнутости профилей на частях консоли с первой по пятую целесообразно располагать при . При этом максимальная отрицательная относительная вогнутость профилей уменьшается от значений из диапазона до 0, где - относительная координата по хорде профиля.It is advisable to place the section with the maximum negative value of the relative concavity of the profiles on the console parts from the first to the fifth at . In this case, the maximum negative relative concavity of the profiles decreases from the values from the range to 0, where - relative coordinate along the profile chord.
Как отмечалось выше, на частях с первой по пятую переход от отрицательной полуволны S-образной формы средних линий профилей к положительной полуволне от относительной координаты смещается к носку профилей, при этом на пятой части несущей поверхности переход отрицательной полуволны в положительную целесообразно размещать при .As noted above, in the first to fifth parts, the transition from the negative half-wave of the S-shaped middle lines of the profiles to the positive half-wave from the relative coordinate it is shifted to the nose of the profiles, while on the fifth part of the bearing surface, it is advisable to place the transition of the negative half-wave into the positive at .
Участок с максимальным положительным значением относительной вогнутости на частях аэродинамической несущей поверхности с первой по шестую целесообразно располагать при , при этом на первой части консоли крыла максимальное значение положительной вогнутости S-образной формы средних линий профилей целесообразно разместить при , при переходе к концевым сечениям смещать его положение к носку профиля, размещая положение участка с максимальным значением относительной положительной вогнутости профилей на шестой части - при . При этом максимальное значение относительной положительной вогнутости S-образной формы средних линий профилей целесообразно увеличивать от в бортовых сечениях до на пятой и шестой частях консолей крыла.It is advisable to place the section with the maximum positive value of relative concavity on the parts of the aerodynamic bearing surface from the first to the sixth at , while on the first part of the wing console, the maximum value of the positive concavity of the S-shaped middle lines of the profiles should be placed at , when moving to end sections, shift its position to the nose of the profile, placing the position of the section with the maximum value of the relative positive concavity of the profiles on the sixth part - when . In this case, it is advisable to increase the maximum value of the relative positive concavity of the S-shaped shape of the middle lines of the profiles from in side sections to on the fifth and sixth parts of the wing consoles.
Наиболее целесообразно формировать заявляемое стреловидное крыло, располагая сечения - границы между частями консолей крыла, в следующих диапазонах: бортовое сечение Н-Н - , граница между первой 61 и второй 62 частями консолей крыла (сечение G-G) - , между второй 62 и третьей 63 частями (сечение F-F) - , граница между третьей 63 и четвертой 64 частями (сечение D-D) - , между четвертой 64 и пятой 65 частями (сечение С-С) , граница между пятой 65 и шестой 66 частями (сечение В-В) , где z - относительная координата сечения вдоль полуразмаха крыла.It is most advisable to form the claimed swept wing, having sections - the boundaries between the parts of the wing consoles, in the following ranges: side section H-N - , the boundary between the first 61 and second 62 parts of the wing consoles (section GG) - , between the second 62 and third 63 parts (section FF) - , the border between the third 63 and fourth 64 parts (section DD) - , between the fourth 64 and the fifth 65 parts (section CC) , the boundary between the fifth 65 and sixth 66 parts (section BB) where z is the relative coordinate of the section along the wing half-span.
Расчеты и аэродинамические эксперименты показывают, что при использовании заявляемого технического решения для крыла с удлинением λ=9…11, сужением, не меньшим чем , в сочетании с мотогондолами двигателей, размещенными под консолями крыла, на поверхности крыла реализуется близкое к оптимальному характеру обтекание поверхности (см. фиг.34) и близкое к оптимальному распределение давления по поверхности крыла (см. фиг.35). При этом высокое значение аэродинамического качества (см. фиг.36) реализуется в широком диапазоне чисел Маха (М=0,2…0,82), а максимальное значение показателя Кmах*М достигается при высоких числах М=0,75…0,82.Calculations and aerodynamic experiments show that when using the proposed technical solution for a wing with lengthening λ = 9 ... 11, narrowing, not less than , in combination with engine nacelles located under the wing consoles, a surface wrap close to the optimum nature (see Fig. 34) and a close to optimal pressure distribution over the wing surface (see Fig. 35) is realized on the wing surface. At the same time, a high value of aerodynamic quality (see Fig. 36) is realized in a wide range of Mach numbers (M = 0.2 ... 0.82), and the maximum value of the indicator K max * M is achieved at high numbers M = 0.75 ... 0 , 82.
Аэродинамические характеристики крыла с мотогондолами под крылом при использовании заявляемого технического решения остаются стабильными при использовании в составе семейства самолетов, представленных на фиг.1, 3-5, которые отличаются массой и длиной фюзеляжа (см. фиг.37). Как показывают экспериментальные аэродинамические исследования и пересчет их результатов для самолетов, аэродинамическое качество крыла меняется в пределах не более 1…4% при переходе от самолетов, рассчитанных на перевозку 58 до 68 пассажиров, к самолетам, рассчитанным на перевозку от 66 до 83 и от 83 до 108 пассажиров, что дает возможность использовать заявляемое скоростное стреловидное крыло без изменения геометрических параметров крыла для модельного ряда самолетов, рассчитанных на различную пассажировместимость и максимальную расчетную дальность полета.The aerodynamic characteristics of the wing with engine nacelles under the wing when using the claimed technical solution remain stable when used as part of the family of aircraft shown in figures 1, 3-5, which differ in the mass and length of the fuselage (see Fig. 37). As experimental aerodynamic studies and recalculation of their results for airplanes show, the aerodynamic quality of the wing varies within no more than 1 ... 4% when switching from airplanes designed to carry 58 to 68 passengers to airplanes designed to carry from 66 to 83 and from 83 up to 108 passengers, which makes it possible to use the inventive high-speed swept wing without changing the geometric parameters of the wing for the model range of aircraft designed for different passenger capacity and maximum design range of flight.
Сравнение аэродинамических характеристик крыла с характеристиками крыла одного из зарубежных аналогов (см. фиг.38) показывает, что крейсерская скорость самолета с заявляемым крылом превышает крейсерскую скорость зарубежного аналога.A comparison of the aerodynamic characteristics of the wing with the characteristics of the wing of one of the foreign analogues (see Fig. 38) shows that the cruising speed of the aircraft with the claimed wing exceeds the cruising speed of the foreign counterpart.
Заявляемая топливная система семейства самолетов устроена следующим образом.The inventive fuel system of the family of aircraft is arranged as follows.
Заявляемая топливная система предназначена для использования конструкции самолетов с положительным V крыла. Крыло включает (см. фиг.6) передний 20 и задний 21 лонжероны, пропущенные по консолям крыла и центроплану 18, обшивку крыла с ее верхней 31 и нижней 40 частями, герметичные бортовые нервюры 25, отделяющие центроплан от консолей крыла, нервюры 22, 24, 26, 27 и продольный силовой набор консолей крыла. Центроплан 18, кроме того, снабжен продольными стенками 34, размещенными параллельно лонжеронам. Стенки центроплана снабжены вырезами 35. Как показано на фиг.10, центроплан может быть снабжен двумя стенками 34. Вырезы 35 стенок 34 центроплана могут быть выполнены с возможностью герметичного перекрытия их крышками 39.The inventive fuel system is designed to use the design of aircraft with a positive V wing. The wing includes (see FIG. 6) the
Топливная система содержит центральный топливный бак 71, размещенный в центроплане, и две группы топливных баков, размещенные в консолях крыла. Принципиальные схемы топливных подсистем, размещенных в правой и левой консоли крыла, одинаковы, на фиг.17, 39, 40, 41 показана принципиальная схема топливной подсистемы, размещенной в левой консоли крыла.The fuel system comprises a
Центральный топливный бак 71 (см фиг.6, 41), выполненный в виде кессона, ограничен передним 20 и задним 21 лонжеронами, бортовыми нервюрами 25, нижней 33 и верхней 32 панелями. Стенки 34 центроплана делят его на отсеки. В случае наличия в центроплане двух стенок 34 центральный топливный бак делится на три отсека 36, 37, 38, первый из которых 36 примыкает к заднему лонжерону, третий 38 - к переднему, а второй - 37 находится между ними.The Central fuel tank 71 (see Fig.6, 41), made in the form of a caisson, is limited to the front 20 and rear 21 side members,
В каждую группу топливных баков, размещенных в консолях крыла, включены первый топливный бак 45, прилегающий к герметичной бортовой нервюре 25, второй топливный бак 46, размещенный на периферии консоли крыла, третий топливный бак 47, размещенный между первым и вторым баком. Внутренний объем третьего топливного бака 47 каждой группы поделен на основной 48 и расходный 49 отсеки.Each group of fuel tanks located in the wing consoles includes a
Топливные баки консолей крыла ограничены передним 20 и задним 21 лонжеронами, нижней 40 и верхней 31 частями обшивки крылав. Они отделены друг от друга герметичными нервюрами 24, 26.The fuel tanks of the wing consoles are limited by the front 20 and rear 21 side members, the lower 40 and upper 31 parts of the wing skin. They are separated from each other by sealed
Нервюра 26, отделяющая вторые баки групп от основных отсеков третьих баков, снабжена обратными клапанами 83, обеспечивающими возможность перемещения топлива из вторых баков в основные отсеки третьих баков и исключения перелива топлива в обратном направлении.The
Одна из стенок расходного отсека 49 совмещена с нервюрой 24, отделяющей третий топливный бак 47 от первого топливного бака 45, а другая стенка расходного отсека совмещена со стенкой заднего лонжерона 21 (см. фиг.41, 18).One of the walls of the
Кроме того, в каждую группу топливных баков включена магистраль подачи 44 топлива в двигатель, вход которой соединен с третьим топливным баком 47, а именно с его расходным отсеком 49. Магистрали подачи топлива в двигатель левой и правой консоли крыла целесообразно связать магистралью кольцевания топлива с магистральным краном кольцевания, которые не показаны на схемах. Магистрали подачи 44 топлива в двигатель снабжены насосами подкачки 72.In addition, in each group of fuel tanks, a
Топливная система снабжена магистралями 74, 76 перекачки топлива с насосами перекачки 73. Вход магистрали перекачки 74 соединен с внутренней полостью первого бака, вход магистрали 76 соединен с основным отсеком 48 третьего бака.The fuel system is equipped with
Кроме того, внутренняя полость центрального бака (см. фиг.17) соединена со входами двух магистралей перекачки 77, причем выход одной из них соединен с третьим баком одной группы баков, а выход другой - с третьим баком другой группы баков. Кроме того, топливная система может быть снабжена магистралью перекачки 75, которая обеспечивает перекачку топлива из вторых баков топливной системы в третьи баки.In addition, the inner cavity of the central tank (see Fig. 17) is connected to the inputs of two
Выходы магистралей перекачки 74, 75, 77 топлива из первого и второго баков и центрального топливного бака могут быть соединены, как показано на фиг.41, с основным отсеком 48 третьего топливного бака. Выходы указанных магистралей могут быть соединены, как показано на фиг.40 и непосредственно с расходными отсеками 49 групп баков.The outputs of the
В стенках 53, отделяющих расходные отсеки от основных отсеков третьих топливных баков, и в герметичной нервюре 26 (см. фиг.39, 40, 41), отделяющих третьи топливные баки от вторых, выполнены прорези 78. Прорези выполнены в верхних частях стенок и нервюр, возможно более близко к верхней обшивке консолей крыла (см. фиг.43).In the
В поперечный силовой набор каждой консоли включен стрингер 30 закрытого П-образного сечения (см. фиг.7, 8, 17, 39, 40, 41, 42), герметично соединенный с верхней частью 31 обшивки крыла. Внутренняя полость П-образного стрингера 30 (см. фиг.43) сообщена с внутренними полостями первого 45 и второго 46 топливных баков. При этом вход внутренней полости П-образного стрингера целесообразно разместить в верхней части второго топливного бака возможно наиболее близко к верхней части обшивки крыла.The transverse power set of each console includes a closed U-shaped stringer 30 (see Figs. 7, 8, 17, 39, 40, 41, 42), hermetically connected to the upper part of the
Кроме того, каждая группа топливных баков снабжена переливными каналами 80, обеспечивающими возможность перелива топлива из первых топливных баков в центральный топливный бак. Входы переливных каналов целесообразно разместить в верхних частях первых топливных баков 45.In addition, each group of fuel tanks is equipped with
Входы переливных каналов, соединяющих первые топливные баки с центральным топливным баком, целесообразно разместить выше выхода П-образных стрингеров в первых топливных баках. Выходы переливных каналов 80 в центральном топливном баке необходимо выполнить с обеспечением возможности перелива топлива в один из отсеков центрального топливного бака.The inputs of the overflow channels connecting the first fuel tanks to the central fuel tank, it is advisable to place above the output of the U-shaped stringers in the first fuel tanks. The outputs of the
При использовании заявляемой топливной системы в самолетах различной дальности полета выполнение переливного канала 80 может быть различным. При использовании топливной системы в самолете с наименьшей дальностью полета выход переливного канала 80 целесообразно разместить, например, как показано на фиг.45, в первом отсеке 36 центрального топливного бака, а вырезы в стенке центроплана 34, отделяющей первый отсек 36 центрального топливного бака от второго отсека 37, могут быть перекрыты крышками 39. При использовании топливной системы в самолетах с промежуточной и наибольшей дальностью полета выход переливного канала 80 можно разместить во втором отсеке 37 центрального топливного бака, как показано на фиг.45. При этом при использовании топливной системы в самолете с промежуточной дальностью вырезы в стенке 34 центроплана, отделяющей второй отсек 37 центрального топливного бака от третьего 38 отсека, могут быть перекрыты крышками. В модели самолета с наибольшей дальностью полета вырезы стенок центроплана 34, как показано на фиг.45, крышками не перекрываются.When using the inventive fuel system in aircraft of different flight ranges, the
В нижних частях стенок, отделяющих расходные отсеки 49 от основных отсеков 48 третьих топливных баков 47, и нервюр 24, отделяющих первые топливные баки от третьих, целесообразно разместить обратные клапаны 81, обеспечивающие перелив топлива из первых топливных баков в основные отсеки третьих баков и из основных отсеков третьих топливных баков в расходные отсеки и исключение перелива топлива в обратном направлении.In the lower parts of the walls separating the
Кроме того, переливные каналы 80 целесообразно также снабдить обратными клапанами 82, обеспечивающими возможность перелива топлива из первых баков в центральный отсек и исключение перелива топлива в обратном направлении.In addition, the
Прорези 78 в стенках расходного отсека и герметичных нервюр 26, отделяющих третьи топливные баки от вторых, входы и выходы внутренних полостей П-образных стрингеров 30 и входы переливных каналов 80 целесообразно выполнять согласованными по высоте расположения их относительно друг друга. При этом входы во внутренние полости П-образных стрингеров целесообразно разместить выше прорезей 78 в нервюре 26, отделяющей вторые баки от третьих, которые в свою очередь целесообразно разместить выше прорезей в стенках расходного отсека 49, отделяющих его от внутреннего объема основных отсеков 48 третьих топливных баков.The
Заявляемая топливная система работает следующим образом.The inventive fuel system operates as follows.
При изготовлении топливной системы в соответствии с уровнем максимальной расчетной дальности полета заказанного самолета выбирается требуемое значение максимальной заправки топливом топливной системы. При этом вырезы в одной из стенок центроплана могут быть герметично перекрыты крышками. Так, центральный топливный бак на приведенных схемах снабжается двумя стенками. Это дает возможность сформировать топливную систему, рассчитанную на три уровня максимальной заправки топливом.In the manufacture of the fuel system in accordance with the level of the maximum estimated range of the ordered aircraft, the required value of the maximum fueling of the fuel system is selected. In this case, cutouts in one of the walls of the center section can be hermetically sealed with covers. So, the central fuel tank in the above diagrams is equipped with two walls. This makes it possible to form a fuel system designed for three levels of maximum fueling.
Топливная система с наименьшей максимальной заправкой топлива может быть реализована при перекрытии крышками вырезов стенки центроплана, ближайшей к заднему лонжерону крыла. При этом топливом заправляются баки консолей крыла и отсек центрального бака, примыкающий к заднему лонжерону.The fuel system with the smallest maximum fueling can be implemented when the covers cover the cutouts of the center section wall closest to the rear wing spar. At the same time, the tanks of the wing consoles and the compartment of the central tank adjacent to the rear spar are refueling.
Топливная система с промежуточным значением максимальной заправки топлива может быть реализована при перекрытии крышками вырезов стенки центроплана, ближайшей к переднему лонжерону крыла.A fuel system with an intermediate value of the maximum fueling can be implemented when the covers cover the cutouts of the center section wall closest to the front wing spar.
При этом топливом заправляются баки консолей крыла и отсек центрального бака, примыкающий к заднему лонжерону, и отсек между двумя стенками центроплана.At the same time, the tanks of the wing consoles and the compartment of the central tank adjacent to the rear spar and the compartment between the two walls of the center section are refueling.
Могут быть предложены и иные приемы заправки топливом топливной системы при использовании ее в моделях самолетов минимальной и промежуточной максимальной расчетной дальности полета.Other methods may be proposed for refueling the fuel system when used in aircraft models of the minimum and intermediate maximum estimated flight ranges.
Топливная система с наибольшим значением максимальной заправки топлива реализуется при отсутствии крышек на вырезах в стенках центроплана. При этом топливом заправляются баки консолей крыла и весь центральный топливный бак.The fuel system with the highest value of the maximum fueling is realized in the absence of covers on the cutouts in the walls of the center section. In this case, the tanks of the wing consoles and the entire central fuel tank are refueling.
После заправки топливом топливной системы и включения всех насосов перекачки начинается циркуляция топлива между баками (см. фиг.47).After refueling the fuel system and turning on all transfer pumps, fuel circulation between the tanks begins (see Fig. 47).
По магистралям перекачки топлива 74, 77 топливо из центрального бака и первых баков подается в третьи баки консолей крыла. При этом топливо из первых баков групп и центрального бака может в соответствии со схемой, приведенной на фиг.39, 41, подаваться в основные отсеки третьих баков, из которых топливо по магистрали перекачки 76 может перекачиваться в расходный отсек. По магистралям перекачки 74, 76 и 77 из первых баков групп, основных отсеков третьих баков и центрального бака может в соответствии со схемой, приведенной на фиг.40, перекачиваться и непосредственно в расходный отсек.On the
Излишки топлива из расходных отсеков через прорези 78 в стенках 53, отделяющих расходные отсеки от основных отсеков третьих баков, перемещаются в основные отсеки третьих баков. Далее через прорези 78 в герметичных стенках 26 между третьими и вторыми баками топливо перемещается во вторые баки. По внутренней полости стрингера 30 с П-образным профилем топливо перемещается в первые топливные баки, откуда по переливным каналам 80 его излишки могут перемещаться в центральный топливный бак 71.Excess fuel from the consumable compartments through the
После включения двигателей часть топлива из расходных отсеков начинает поступать в двигатель.After turning on the engines, part of the fuel from the consumable compartments begins to flow into the engine.
При понижении уровня топлива в первых топливных баках ниже входа в переливные каналы 80 (см. фиг.48), соединяющие первые топливные баки с центральным топливным баком, прекращается компенсация расхода из центрального топливного бака переливом из первых топливных баков и центральный топливный бак опорожняется.When the fuel level in the first fuel tanks is lower than the entrance to the overflow channels 80 (see Fig. 48) connecting the first fuel tanks to the central fuel tank, flow compensation from the central fuel tank is stopped by overflow from the first fuel tanks and the central fuel tank is empty.
После опорожнения центрального топливного бака общий уровень топлива в топливных баках консолей крыла понижается и при понижении его ниже входа во внутреннюю полость П-образных стрингеров (см. фиг.49) перелив его в первые топливные баки прекращается. Перекачка топлива из первых топливных баков в расходные отсеки не компенсируется переливом топлива из вторых топливных баков в первые топливные баки. Первые топливные баки опорожняются.After emptying the central fuel tank, the total fuel level in the fuel tanks of the wing consoles decreases, and when it is lower than the entrance to the internal cavity of the U-shaped stringers (see Fig. 49), its overfilling into the first fuel tanks ceases. The transfer of fuel from the first fuel tanks to the consumable compartments is not compensated by the overflow of fuel from the second fuel tanks to the first fuel tanks. The first fuel tanks are empty.
После опорожнения первых топливных баков начинается выработка топлива из вторых и третьих топливных баков. За счет наличия обратного клапана 83 уровень топлива во втором топливном баке не превышает уровня топлива в основном отсеке третьего бака, клапан 83 обеспечивает перелив излишек топлива из второго бака в основной отсек третьего бака. Так как крыло выполнено с положительным углом поперечного V, вначале опорожняется второй топливный бак (см. фиг.50, 51). После опорожнения второго топливного бака (см. фиг.51) топливо продолжает перекачиваться по магистрали 76 в расходный отсек. После выработки топлива из основного отсека третьего бака выработка топлива продолжается из расходного отсека (см. фиг.52).After emptying the first fuel tanks, fuel production from the second and third fuel tanks begins. Due to the presence of the
Введение в топливную систему магистрали перекачки топлива 75 (см. фиг.40, 41) из второго топливного бака в третий топливный бак не меняет порядок выработки топлива из баков топливной системы. При этом несколько изменяется центровка самолета.Introduction to the fuel system of the fuel transfer line 75 (see FIGS. 40, 41) from the second fuel tank to the third fuel tank does not change the order of fuel generation from the fuel system tanks. In this case, the alignment of the aircraft changes somewhat.
После выработки первых топливных баков (см. фиг.49) топливо вырабатывается из второго топливного бака (см. фиг.53). Обратный клапан 83 не допускает перемещения топлива из основного отсека третьего бака во второй бак топливной системы. За счет перекачки топлива основной отсек третьего бака остается наполненным, выработка производится только из вторых баков топливной системы.After generating the first fuel tanks (see FIG. 49), fuel is generated from the second fuel tank (see FIG. 53). The
После выработки топлива из вторых баков (см. фиг.54) топливо вырабатывается из основных отсеков третьих баков и расходных отсеков (см. фиг.52).After generating fuel from the second tanks (see FIG. 54), fuel is generated from the main compartments of the third tanks and consumable compartments (see FIG. 52).
Заявляемые решения самолета, скоростного стреловидного крыла и топливной системы могут быть изготовлены на предприятиях авиационной промышленности.The claimed solutions of the aircraft, high-speed swept wing and fuel system can be made at the enterprises of the aviation industry.
Claims (22)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006138063/11A RU2384472C2 (en) | 2006-10-30 | 2006-10-30 | Airplane, fast-speed arrow wing and fuel system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006138063/11A RU2384472C2 (en) | 2006-10-30 | 2006-10-30 | Airplane, fast-speed arrow wing and fuel system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006138063A RU2006138063A (en) | 2008-05-10 |
RU2384472C2 true RU2384472C2 (en) | 2010-03-20 |
Family
ID=39799545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006138063/11A RU2384472C2 (en) | 2006-10-30 | 2006-10-30 | Airplane, fast-speed arrow wing and fuel system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2384472C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544279C2 (en) * | 2012-08-21 | 2015-03-20 | Виктор Степанович Ермоленко | Integrated wing tank of aircraft |
RU2557638C1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-07-27 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственная Корпорация "Иркут" | Aircraft wing |
RU2658220C2 (en) * | 2014-04-10 | 2018-06-19 | Зе Боинг Компани | Mounting item for drain stringer |
RU202153U1 (en) * | 2020-06-04 | 2021-02-04 | Закрытое акционерное общество Промышленно-финансовая компания "Авиаспецснабконтроль" | Biplane aircraft with turboprop engine |
RU203535U1 (en) * | 2021-03-04 | 2021-04-08 | Закрытое акционерное общество Промышленно-финансовая компания "Авиаспецснабконтроль" | BIPLAN AIRCRAFT WITH TURBOPROP ENGINE |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA3073397A1 (en) * | 2019-02-25 | 2020-08-25 | Bombardier Inc. | Aircraft wing with displaceable winglet |
-
2006
- 2006-10-30 RU RU2006138063/11A patent/RU2384472C2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ИЛ-86, Внуковское производственное объединение. - М., 1988, ч.1, с.99-104, ч.2, с.45-62. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544279C2 (en) * | 2012-08-21 | 2015-03-20 | Виктор Степанович Ермоленко | Integrated wing tank of aircraft |
RU2557638C1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-07-27 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственная Корпорация "Иркут" | Aircraft wing |
RU2658220C2 (en) * | 2014-04-10 | 2018-06-19 | Зе Боинг Компани | Mounting item for drain stringer |
RU202153U1 (en) * | 2020-06-04 | 2021-02-04 | Закрытое акционерное общество Промышленно-финансовая компания "Авиаспецснабконтроль" | Biplane aircraft with turboprop engine |
RU203535U1 (en) * | 2021-03-04 | 2021-04-08 | Закрытое акционерное общество Промышленно-финансовая компания "Авиаспецснабконтроль" | BIPLAN AIRCRAFT WITH TURBOPROP ENGINE |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006138063A (en) | 2008-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bolsunovsky et al. | Flying wing—problems and decisions | |
RU2384472C2 (en) | Airplane, fast-speed arrow wing and fuel system | |
Okonkwo et al. | Conceptual design methodology for blended wing body aircraft | |
Yang et al. | Achievement of NASA new aviation horizons n+ 2 goals with a blended-wing-body x-plane designed for the regional jet and single-aisle jet markets | |
Oosterom et al. | Conceptual Design of a Flying-V Aircraft Family | |
Martinez-Val et al. | Optimization of planform and cruise conditions of a transport flying wing | |
Djojodihardjo et al. | Conceptual design and aerodynamic study of joined-wing business jet aircraft | |
Andrews et al. | Multidisciplinary analysis of a box-wing aircraft designed for a regional-jet mission | |
Martinez-Val et al. | Conceptual design of a medium size flying wing | |
Saeed et al. | Design study for a laminar-flying-wing aircraft | |
Weiand et al. | A multi-disciplinary toolbox for rotorcraft design | |
Martinez-Val et al. | Flying wing versus conventional transport airplane: the 300 seat case | |
Aulnette | Design Synthesis of a Hybrid Wing Body Transport Aircraft | |
Haque et al. | Framework of Conceptual Design Methodology for Hybrid Buoyant Aircraft | |
RU2815133C1 (en) | Aircraft and its mechanized wing | |
Cavalcanti et al. | Optimal Conceptual Design of Transport Aircraft | |
Nangia et al. | Developing certifiable liquid hydrogen gondola airliner, design innovations and challenges | |
Foong et al. | Conceptual design and aerodynamic study of joined-wing business jet aircraft | |
Bolsunovsky et al. | Conceptual Design of New Heavy Transport Aircraft | |
US20240253781A1 (en) | Blended wing body aircraft with a passenger compartment | |
US20230257134A1 (en) | Blended wing body tanker and method of use | |
Bolsunovsky et al. | Investigations on possible characteristics of FW superhigh seating capacity airplane | |
Trac-Pho | Conceptual Design of a Blended Wing Body Airliner | |
van Dommelen et al. | A conceptual design and analysis tool for blended wing body aircraft | |
Magruder | Development of requirement, configuration and design for the Lockheed 1011 jet transport |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200407 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20210416 |