RU2403175C2 - Fuselage nose compartment - Google Patents
Fuselage nose compartment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2403175C2 RU2403175C2 RU2008134704/11A RU2008134704A RU2403175C2 RU 2403175 C2 RU2403175 C2 RU 2403175C2 RU 2008134704/11 A RU2008134704/11 A RU 2008134704/11A RU 2008134704 A RU2008134704 A RU 2008134704A RU 2403175 C2 RU2403175 C2 RU 2403175C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuselage
- nose
- compartment
- curves
- contour
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое техническое решение относится к авиационной технике, а именно к решениям носовых отсеков фюзеляжей пассажирских самолетов, при проектировании которых наряду с традиционными для проектирования внешних поверхностей самолетов задачами снижения аэродинамического сопротивления и оптимизации компоновки кабины с учетом обеспечения благоприятных условий для работы пилотов самолета необходимо решать задачи по обеспечению оптимального членения фюзеляжа технологическими стыками на отдельные отсеки.The claimed technical solution relates to aeronautical engineering, namely to the solutions of the nose compartments of the fuselages of passenger aircraft, during the design of which, along with the traditional tasks of designing the outer surfaces of aircraft, to reduce aerodynamic drag and optimize the layout of the cockpit, taking into account favorable conditions for the work of aircraft pilots, it is necessary to solve the problems of ensuring optimal division of the fuselage with technological joints on separate compartments.
Известно техническое решение носового отсека фюзеляжа самолета (см. Машиностроение. Энциклопедия. Том IV-21, часть 1, стр.97, М.: Машиностроение, 2002 г.), в котором форма носового отсека фюзеляжа и соответственно координаты точек контуров носового отсека фюзеляжа в боковой и плановой проекциях выбираются в соответствии с соотношением:The technical solution of the nose compartment of the fuselage of an aircraft is known (see Engineering. Encyclopedia. Volume IV-21, part 1, p. 97, M .: Engineering, 2002), in which the shape of the nose compartment of the fuselage and, accordingly, the coordinates of the points of the contours of the nose compartment of the fuselage in the lateral and planned projections are selected in accordance with the ratio:
в котором Dф, L - диаметр фюзеляжа самолета и длина носового отсека фюзеляжа, х - координата от носка фюзеляжа, при этом значение коэффициента m выбрано из диапазона 0,54…0,95. Построение внешних обводов носового отсека фюзеляжа в соответствии с этим техническим решением приводит к выпуклым по всей длине нового отсека контурам в боковой и плановой проекциях. Полученные обводы носового отсека подходят для выполнения теоретических аэродинамических расчетов и не учитывают компоновку кабины экипажа и необходимость включения во внешние обводы носового отсека фюзеляжа лобового остекления кабины пилотов, обеспечивающего необходимый обзор и требования по обеспечению благоприятных условий для работы пилотов.in which D f , L is the diameter of the fuselage of the aircraft and the length of the nose compartment of the fuselage, x is the coordinate from the nose of the fuselage, while the value of the coefficient m is selected from the range 0.54 ... 0.95. The construction of the outer contours of the nose compartment of the fuselage in accordance with this technical solution leads to convex contours along the entire length of the new compartment in the side and planar projections. The obtained contours of the bow compartment are suitable for theoretical aerodynamic calculations and do not take into account the layout of the cockpit and the need to include in the outer contours of the bow compartment of the fuselage the frontal glazing of the cockpit, which provides the necessary overview and requirements to ensure favorable working conditions for pilots.
Известно решение носового отсека фюзеляжа (см. С.М.Егер. Проектирование самолетов. М.: Машиностроение, 1983 г., стр.215-219), включающее обшивку, выполненную в виде сужающейся к законцовке носового отсека формы, и лобовое остекление. Лобовое остекление выполнено в виде плоских поверхностей. Внутри носового отсека размещено 2 кресла пилотов. Выполнение лобового остекления в виде плоских поверхностей ухудшает обтекание носового отсека набегающим потоком, что повышает уровень шума в кабине пилотов.The solution of the nose section of the fuselage is known (see S.M. Eger. Aircraft Design. M .: Mashinostroenie, 1983, pp. 215-219), including a skin made in the form of a shape narrowing towards the tip of the nose section, and frontal glazing. Frontal glazing is made in the form of flat surfaces. Inside the bow compartment there are 2 pilot seats. The implementation of the frontal glazing in the form of flat surfaces worsens the flow around the nose compartment with an oncoming flow, which increases the noise level in the cockpit.
Известно техническое решение носового отсека фюзеляжа самолета (см. свидетельство на полезную модель РФ №13647, МПК В64С 1/00, опубл. 2000.05.10). Теоретический профиль носового отсека этого технического решения в боковой и плановой проекции заданы координатами точек контуров в табличной форме. Координаты точек в верхнего и нижнего контуров наружной поверхности обшивки носового отсека фюзеляжа отложены от строительной горизонтали фюзеляжа, координаты контура в наружной поверхности обшивки носового отсека фюзеляжа отложены от плоскости симметрии самолета (от оси среднего сечения). Носовой отсек оборудован размещенными рядом друг с другом двумя креслами и закрыт лобовыми стеклами, поверхности которых включены во внешние обводы носового отсека фюзеляжа. Кроме того, в этом техническом решении в носовом отсеке фюзеляжа размещена силовая установка (двигатель с тянущим винтом).Known technical solution of the nose compartment of the fuselage of the aircraft (see certificate for utility model of the Russian Federation No. 13647, IPC V64C 1/00, publ. 2000.05.10). The theoretical profile of the nasal compartment of this technical solution in the lateral and planned projection is given by the coordinates of the contour points in tabular form. The coordinates of the points in the upper and lower contours of the outer surface of the skin of the nose section of the fuselage are plotted from the horizontal of the fuselage, the coordinates of the contour in the outer surface of the skin of the nose section of the fuselage are plotted from the plane of symmetry of the aircraft (from the center section axis). The nose compartment is equipped with two seats located next to each other and is covered by windshields, the surfaces of which are included in the outer contours of the nose compartment of the fuselage. In addition, in this technical solution in the nose compartment of the fuselage is placed a power plant (engine with a pulling screw).
Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения является решение, приведенное в свидетельстве на полезную модель РФ №19814 (МПК В64С 1/00, опубл. 2001.10.10). Как и в приведенном выше аналоге, в этом техническом решении заданы координаты точек контуров наружной поверхности носового отсека фюзеляжа в боковой и плановой проекциях. Заявленные в этом свидетельстве варианты технического решения предусматривают выполнение носового отсека фюзеляжа самолета в виде сужающейся к носу самолета формы, при этом в носовой отсек встроена кабина с 2…4 креслами для размещения пилота и пассажиров и снабжена лобовым стеклом, поверхность которого включена во внешние обводы носового отсека фюзеляжа.The closest analogue of the claimed technical solution is the solution given in the certificate for a utility model of the Russian Federation No. 19814 (IPC B64C 1/00, publ. 2001.10.10). As in the above analogue, in this technical solution, the coordinates of the points of the contours of the outer surface of the nose of the fuselage in the side and planar projections are set. The technical solutions stated in this certificate provide for the implementation of the nose section of the aircraft fuselage in the form of a shape tapering to the nose of the aircraft, while the cabin with 2 ... 4 seats for accommodating the pilot and passengers is built into the nose section and is equipped with a windshield, the surface of which is included in the outer contours of the nose fuselage compartment.
Решая задачу уменьшения габаритных размеров самолета при сохранении высоких аэродинамических качеств для легких двух-четырехместных самолетов, преимущественно сельскохозяйственного назначения или самолетов местных авиалиний, эти решения не подходят для проектирования носовых отсеков фюзеляжей пассажирских самолетов.Solving the problem of reducing the overall dimensions of the aircraft while maintaining high aerodynamic qualities for light two-four-seat aircraft, mainly for agricultural purposes or local airlines, these solutions are not suitable for designing the nose compartments of the fuselages of passenger aircraft.
Технической задачей, решаемой заявляемым изобретением, является разработка носового отсека фюзеляжа самолета, обеспечивающая благоприятные условия для работы пилотов в сочетании с выполнением необходимых требований по обзору для двух пилотов, удобства компоновки оборудования в носовом отсеке и оптимальным размещением технологического стыка носового отсека с последующим отсеком фюзеляжа.The technical problem solved by the claimed invention is the development of the nose compartment of the fuselage of the aircraft, providing favorable conditions for pilots to work in conjunction with the fulfillment of the necessary review requirements for two pilots, the convenience of layout of equipment in the nose compartment and the optimal placement of the technological junction of the nose compartment with the subsequent fuselage compartment.
Поставленная техническая задача решается следующим образом.The technical task is solved as follows.
Известен носовой отсек фюзеляжа, включающий обшивку и лобовое остекление. Координаты точек наружных поверхностей обшивки и лобового остекления заданы в прямоугольной системе координат, ось абсцисс которой совмещена со строительной горизонталью фюзеляжа, ось ординат размещена в плоскости симметрии самолета, а ось аппликат ей перпендикулярна.Known nose compartment of the fuselage, including skin and windshield. The coordinates of the points of the outer surfaces of the skin and the frontal glazing are set in a rectangular coordinate system, the abscissa axis of which is aligned with the construction horizontal of the fuselage, the ordinate axis is placed in the plane of symmetry of the plane, and the applicate axis is perpendicular to it.
В известном решении носового отсека новым является то, что нижний контур носового отсека фюзеляжа в боковой проекции и контур носового отсека фюзеляжа в плановой проекции выполнены из последовательно размещенных кривых. Кривые нижнего контура наружной поверхности обшивки в боковой проекции заданы параметрами, приведенными в таблице 1.In the known solution of the nasal compartment, the new one is that the lower contour of the fuselage nose compartment in the side projection and the contour of the fuselage nose compartment in the plan view are made of successive curves. The curves of the lower contour of the outer surface of the casing in the lateral projection are given by the parameters given in table 1.
Кривые контуров наружной поверхности обшивки в плановой проекции заданы параметрами, приведенными в таблице 2.The curves of the contours of the outer surface of the casing in the planned projection are given by the parameters given in table 2.
В заявляемом решении верхний контур носового отсека фюзеляжа в боковой проекции выполнен из двух групп кривых, каждая из которых составлена из последовательно размещенных кривых, при этом кривые первой группы заданы параметрами, приведенными в таблице 3.In the claimed solution, the upper contour of the nose compartment of the fuselage in the lateral projection is made of two groups of curves, each of which is composed of successively placed curves, while the curves of the first group are given by the parameters shown in table 3.
Кривые второй группы верхнего контура носового отсека фюзеляжа в боковой проекции заданы параметрами, приведенными в таблице 4. The curves of the second group of the upper contour of the nose compartment of the fuselage in the lateral projection are given by the parameters shown in table 4.
Первая и вторая группы кривых верхнего контура носового отсека в боковой проекции соединены базовым отрезком, ординаты точек которого рассчитаны по соотношению:The first and second groups of curves of the upper contour of the nasal compartment in the lateral projection are connected by a base segment, the ordinates of the points of which are calculated by the ratio:
Нижний конец базового отрезка состыкован с первой группой, а верхний со второй группой кривых верхнего контура носового отсека в боковой проекции.The lower end of the base segment is docked with the first group, and the upper with the second group of curves of the upper contour of the nasal compartment in lateral projection.
В заявляемом решении ординаты точек верхнего и нижнего контуров носового отсека фюзеляжа в боковой проекции и аппликаты точек контура фюзеляжа в плановой проекции рассчитаны по соотношениям:In the claimed solution, the ordinates of the points of the upper and lower contours of the nose compartment of the fuselage in the lateral projection and the applicates of the points of the outline of the fuselage in the planned projection are calculated by the ratios:
координаты концов кривых вдоль оси абсцисс рассчитаны по соотношениям:the coordinates of the ends of the curves along the abscissa are calculated by the relations:
где А0 K, A1 K, СK, В2 K, B1 K, B0 K - параметры, значения которых приведены в таблицах 1-4, к - индекс контура, - относительная продольная координата, рассчитанная по соотношению:Where A 0 K , A 1 K , C K , B 2 K , B 1 K , B 0 K - parameters, the values of which are given in tables 1-4, k is the loop index, - relative longitudinal coordinate calculated by the ratio:
где х - продольная координата, отсчитываемая от проекции законцовки носового отсека фюзеляжа на строительную горизонталь, Lнос - длина носового отсека фюзеляжа, а Yкон, Zкон - расстояние между концами верхнего и нижнего контуров носового отсека фюзеляжа в боковой проекции и расстояние между концами контуров носового отсека фюзеляжа в плановой проекции соответственно, ΔY, ΔZ - величины, значения которых не превышают величины 5 мм.where x is the longitudinal coordinate counted from the projection of the tip of the fuselage nose compartment to the building horizontal, L nose is the length of the fuselage nose compartment, and Y con , Z con is the distance between the ends of the upper and lower contours of the fuselage nose compartment in the lateral projection and the distance between the ends of the contours the fuselage nose compartment in a planned projection, respectively, ΔY, ΔZ - values whose values do not exceed 5 mm.
В заявляемом решении упомянутая наружная поверхность лобового остекления выполнена в виде поверхности одинарной кривизны. Эта поверхность образована отрезками, в число которых включен упомянутый базовый отрезок, и нижней и верхней дугами. Нижняя и верхняя дуги совмещены с наружной поверхностью обшивки носового отсека фюзеляжа, а их вершины размещены в нижнем и верхнем концах базового отрезка соответственно. Аппликаты точек нижней дуги рассчитаны по соотношениюIn the claimed solution, the said outer surface of the frontal glazing is made in the form of a surface of a single curvature. This surface is formed by segments, including the mentioned base segment, and lower and upper arcs. The lower and upper arches are combined with the outer surface of the skin of the nose compartment of the fuselage, and their vertices are located at the lower and upper ends of the base segment, respectively. The applicates of the points of the lower arc are calculated by the ratio
а аппликаты точек верхней дуги по соотношению:and the applicants of the points of the upper arc in the ratio:
Концы указанных отрезков размещены в точках нижней и верхней дуг, соответствующим равновеликим отношения их аппликат к половине длины соответствующей хорды, стягивающей концы нижней и верхней дуг.The ends of the indicated segments are placed at the points of the lower and upper arcs, corresponding to the equal ratio of their applicate to half the length of the corresponding chord, tightening the ends of the lower and upper arcs.
Кроме того, в заявляемом решении длина носового отсека фюзеляжа может быть выбрана из диапазона 3575…3775 мм, а расстояние между концами верхнего и нижнего контуров в боковой проекции и концами контуров в плановой проекции выбраны из диапазонов 3385…3400 мм, 3210…3225 соответственно.In addition, in the claimed solution, the length of the nose compartment of the fuselage can be selected from the range of 3575 ... 3775 mm, and the distance between the ends of the upper and lower contours in the side projection and the ends of the contours in the planned projection are selected from the ranges of 3385 ... 3400 mm, 3210 ... 3225, respectively.
Кроме того, в заявляемом решении плоскости дуг наружной поверхности лобового остекления могут быть развернуты относительно своих вершин вверх, причем нижняя дуга может быть развернута на угол 2…3 градуса, а верхняя на угол 1…1,5 градуса.In addition, in the claimed solution, the planes of the arcs of the outer surface of the frontal glazing can be turned upward relative to their peaks, the lower arc can be rotated at an angle of 2 ... 3 degrees, and the upper one at an angle of 1 ... 1.5 degrees.
Техническим результатом от использования заявляемого технического решения является обеспечение возможности разработки и изготовления на его основе носового отсека фюзеляжа, обеспечивающего комплексное решение ряда проблем.The technical result from the use of the proposed technical solution is to enable the development and manufacture on its basis of the nose compartment of the fuselage, providing a comprehensive solution to a number of problems.
Так, совокупность параметров носового отсека фюзеляжа, приведенная таблицах 1-4, позволяет не только улучшить аэродинамические характеристики самолета в целом, но и обеспечить комфортные условия для работы экипажа в полете, так как позволяет снизить уровень шума в кабине пилотов в результате достижения гладкого (безотрывного) обтекания в верхней части носового отсека фюзеляжа. Это достигается выполнением наружной поверхности лобового остекления кабины пилотов в виде поверхности одинарной кривизны в соответствии с заявляемыми ее параметрами и плавным ее сопряжением с обшивкой в верхней части носового отсека фюзеляжа, что обеспечивается заявляемой совокупностью параметров верхнего контура проекции носового отсека фюзеляжа в боковой проекции. Кроме того, выполнение лобового остекления кабины пилотов в виде поверхности одинарной кривизны уменьшает возможность возникновения искажений. Разворот плоскостей дуг наружной поверхности лобового остекления относительно их вершин на небольшой угол дополнительно улучшает аэродинамические характеристики носового отсека.So, the totality of the parameters of the nose compartment of the fuselage, given in Tables 1-4, allows not only to improve the aerodynamic characteristics of the aircraft as a whole, but also to provide comfortable conditions for the flight crew to work, as it allows to reduce the noise level in the cockpit as a result of achieving a smooth (continuous ) flow around the upper part of the nose compartment of the fuselage. This is achieved by performing the outer surface of the frontal glazing of the cockpit in the form of a single curvature surface in accordance with its claimed parameters and smoothly interfacing it with the skin in the upper part of the fuselage nose compartment, which is ensured by the claimed combination of the parameters of the upper contour of the nose fuselage projection in lateral projection. In addition, the implementation of the frontal glazing of the cockpit in the form of a surface of a single curvature reduces the possibility of distortion. A turn of the planes of the arches of the outer surface of the frontal glazing relative to their vertices by a small angle further improves the aerodynamic characteristics of the nasal compartment.
Полученная совокупность параметров носового отсека позволяет выполнить требования АП-25 (ОСТ 1 02721-91) по обзору для двух пилотов, размещаемых в кабине экипажа. Кроме того, полученные теоретические обводы носового отсека позволяют разместить все необходимое оборудование.The resulting set of parameters of the bow compartment allows you to meet the requirements of AP-25 (OST 1 02721-91) for the review for two pilots placed in the cockpit. In addition, the obtained theoretical contours of the nasal compartment allow you to place all the necessary equipment.
Наиболее предпочтительно использовать заявляемое решение для самолетов с диаметром фюзеляжа 3…4,2 м, а указанная совокупность расстояний между концами верхнего и нижнего контуров в боковой проекции и концами контуров в плановой проекции обеспечивает возможность для конструкторов выбрать наиболее удачные компоновочные решения при размещении оборудования и кабины пилотов в носовом отсеке фюзеляжа. Кроме того, выбор длины носового отсека из диапазона 3575…3775 мм позволяет рациональным образом разместить технологический стык между носовым отсеком и последующим отсеком фюзеляжа. Сложившиеся типовые компоновочные схемы современных пассажирских самолетов предусматривают наличие двери, расположенной вдоль фюзеляжа между кабиной пилотов и крылом самолета. Меньшая длина носового отсека затрудняет компоновку кабины пилотов, большая длина носового отсека затрудняет размещение двери в фюзеляже.It is most preferable to use the claimed solution for airplanes with a fuselage diameter of 3 ... 4.2 m, and the specified set of distances between the ends of the upper and lower contours in the lateral projection and the ends of the contours in the planned projection provides an opportunity for designers to choose the most successful layout solutions when placing equipment and a cabin pilots in the bow compartment of the fuselage. In addition, the choice of the length of the nose compartment from the range of 3575 ... 3775 mm makes it possible to rationally place the technological joint between the nose compartment and the subsequent fuselage compartment. The prevailing typical layout schemes of modern passenger aircraft include a door located along the fuselage between the cockpit and the wing of the aircraft. A shorter nose section makes it difficult to fit the cockpit; a longer nose section makes it difficult to position the door in the fuselage.
Лобовое остекление в заявляемом решении является поверхностью одинарной кривизны - т.е. в качестве образующей выбрана линия. Однако поверхность является не разворачиваемой - поскольку образующие в своих крайних положениях являются не пересекающимися прямыми, а скрещивающимися. Такое решение не сказывается на оптических свойствах стекла и технологии его производства, исключает дополнительные напряжения в стекле, позволяет увеличить внутренний свободный объем в районе виска пилота (на пилота не «давит» близость внутренней обшивки кабины экипажа).Frontal glazing in the claimed solution is a surface of single curvature - i.e. the line is selected as the generatrix. However, the surface is not expandable - since the generators in their extreme positions are not intersecting straight lines, but intersecting. This solution does not affect the optical properties of the glass and the technology of its production, eliminates additional stresses in the glass, allows you to increase the internal free volume in the pilot’s temple area (the proximity of the inner lining of the cockpit does not “pressure” the pilot).
Заявляемое решение носового отсека фюзеляжа иллюстрируется следующими чертежами:The claimed solution to the nose compartment of the fuselage is illustrated by the following drawings:
фиг.1 - аксонометрическое изображение носового отсека фюзеляжа,figure 1 - axonometric image of the nose compartment of the fuselage,
фиг.2 - вид на носовой отсек фюзеляжа сбоку,figure 2 is a side view of the nose compartment of the fuselage,
фиг.3 - вид на носовой отсек фюзеляжа в плане,figure 3 is a view of the nose compartment of the fuselage in plan,
фиг.4 - схема формирования поверхности лобового остекления носового отсека фюзеляжа,4 is a diagram of the formation of the surface of the frontal glazing of the nose compartment of the fuselage,
фиг.5 - аксонометрическое изображение контуров носового отсека фюзеляжа и поверхности одинарной кривизны лобового остекления,5 is a perspective view of the contours of the nose compartment of the fuselage and the surface of the single curvature of the windshield,
фиг.6 - диаграмма обзора (для правого летчика),6 is a diagram of the review (for the right pilot),
фиг.7 - углы обзора для левого летчика в боковой проекции,Fig.7 - viewing angles for the left pilot in a lateral projection,
фиг.8 - углы обзора для левого летчика в плановой проекции,Fig - viewing angles for the left pilot in a planned projection,
фиг.9 - схема членения фюзеляжа, вид сбоку,Fig.9 is a diagram of the division of the fuselage, side view,
фиг.10 - схема взаимного положения верхней и нижней дуг наружной поверхности лобового остекления относительно строительной горизонтали самолета.figure 10 - diagram of the relative position of the upper and lower arches of the outer surface of the windshield relative to the horizontal construction of the aircraft.
Заявляемый носовой отсек 37 фюзеляжа выполнен в виде плавно скругленной к точке носа формы. Носовой отсек фюзеляжа включает обшивку, выполняемую из алюминиевых сплавов, и остекление кабины пилотов, которое включает, как правило, лобовое остекление 1, форточку 2 и боковое остекление 3.The
В заявляемом решении наружные поверхности обшивки носового отсека фюзеляжа и наружной поверхности лобового остекления заданы в прямоугольной системе координат, ось абсцисс которой (X) совмещена со строительной горизонталью фюзеляжа, ось ординат (Y) размещена в плоскости симметрии самолета, а ось аппликат (Z) ей перпендикулярна.In the claimed solution, the outer surface of the skin of the nose compartment of the fuselage and the outer surface of the frontal glazing are specified in a rectangular coordinate system, the abscissa axis of which (X) is aligned with the construction horizontal of the fuselage, the ordinate axis (Y) is located in the plane of symmetry of the plane, and the applicate axis (Z) is perpendicular.
В заявляемом решении носовой отсек фюзеляжа задан координатами точек контуров в боковой и плановой проекциях (см. фиг.2, 3, 5).In the claimed solution, the nose compartment of the fuselage is given by the coordinates of the points of the contours in the side and plan projections (see Fig. 2, 3, 5).
Нижний контур 29 носового отсека фюзеляжа (см. фиг.1) в боковой проекции и контур 28 (см. фиг.1) носового отсека фюзеляжа в плановой проекции выполнены из последовательно размещенных кривых второго порядка, координаты которых рассчитываются по соотношению:The lower contour 29 of the nose compartment of the fuselage (see FIG. 1) in a side projection and the outline 28 (see FIG. 1) of the nose compartment of the fuselage in a plan view are made of successively placed second-order curves, the coordinates of which are calculated by the ratio:
в котором w - искомая ордината или аппликата точки контура, - относительная абсцисса точки контура, А0 K, A1 K, СK, В2 K, В1 K, В0 K - заявляемые числовые параметры, Wмакс - нормирующий множитель, ΔW - дополнительный параметр, учитывающий различного рода погрешности. Относительная координата вдоль оси абсцисс рассчитывается по соотношению:in which w is the desired ordinate or applicate of the contour point, is the relative abscissa of the contour point, A 0 K , A 1 K , C K , B 2 K , B 1 K , B 0 K are the claimed numerical parameters, W max is the normalizing factor, ΔW is an additional parameter that takes into account various errors. The relative coordinate along the abscissa axis is calculated by the ratio:
в котором х - координата точки контура носового отсека, Lнос - длина носового отсека.in which x is the coordinate of the contour point of the nasal compartment, L nose is the length of the nasal compartment.
Кривые нижнего контура 29 наружной поверхности обшивки в боковой проекции заданы пятью кривыми, параметры которых приведены выше в таблице 1. В соответствии с этой таблицей нижний контур составлен из пяти последовательно размещенных кривых второго порядка. На фиг.2 показаны третья 4, четвертая 5 и пятая 6 кривые. Первая и вторая кривые нижнего контура наружной обшивки фюзеляжа на чертежах условно не показаны. Ординаты точек нижнего контура наружной поверхности обшивки фюзеляжа в боковой проекции для всех шести кривых рассчитываются по соотношению:The curves of the lower contour 29 of the outer surface of the skin in the side projection are defined by five curves, the parameters of which are given above in table 1. In accordance with this table, the lower contour is composed of five successive curves of the second order. Figure 2 shows the third 4, fourth 5 and fifth 6 curves. The first and second curves of the lower contour of the outer skin of the fuselage are not conventionally shown in the drawings. The coordinates of the points of the lower contour of the outer surface of the fuselage skin in the lateral projection for all six curves are calculated by the ratio:
в котором параметры А0 H, A1 H, СH, В2 H, B1 H, В0 H приведены в таблице 1. В этой же таблице приведены и границы (в относительных величинах) между кривыми нижнего контура вдоль строительной горизонтали фюзеляжа. Так, на отрезке от Х=0,166 до Х=0,951 (четвертая кривая 5 нижнего контура обшивки носового отсека фюзеляжа в боковой проекции) ординаты нижнего контура носового отсека в боковой проекции рассчитываются по соотношению:in which the parameters A 0 H , A 1 H , C H , B 2 H , B 1 H , B 0 H are shown in table 1. The same table also shows the boundaries (in relative values) between the lower contour curves along the fuselage horizontal . So, on the segment from X = 0.166 to X = 0.951 (
где Yкон - расстояние между концами 34 верхнего и нижнего контуров носового отсека фюзеляжа в боковой проекции, ΔY - величина, значение которой не превышает 5 мм.where Y con is the distance between the
Координаты точек контура наружной поверхности обшивки в плановой проекции (см. фиг.3) рассчитываются по соотношению:The coordinates of the contour points of the outer surface of the skin in a plan view (see figure 3) are calculated by the ratio:
в котором А0 Б, А1 Б, СБ, В2 Б, В1 Б, В0 Б - параметры, приведенные выше в таблице 2, Zкон - расстояние между концами 35 контуров носового отсека фюзеляжа в плановой проекции самолета, ΔZ - величина, значение которой не превышает 5 мм. В заявляемом решении контур наружной обшивки носового отсека фюзеляжа в плановой проекции выполнен симметричным относительно плоскости симметрии самолета в виде двух ветвей, каждая из которых составлена из последовательно размещенных шести кривых. На фиг.3 показано расположение второй 8, третьей 9, четвертой 10, пятой 11 и шестой 12 кривых. Первая кривая контура наружной обшивки фюзеляжа в плановой проекции на фиг.3 условно не показана. Граничные точки начала и конца которых в относительных единицах также приведены выше в таблице 2. Так, на отрезке, ограниченном относительными координатами и кривая задается соотношением:in which A 0 B , A 1 B , C B , B 2 B , B 1 B , B 0 B are the parameters shown in Table 2 above, Z con is the distance between the ends of the 35 contours of the nose compartment of the fuselage in the plan view of the aircraft, ΔZ - a value whose value does not exceed 5 mm. In the claimed solution, the contour of the outer skin of the nose compartment of the fuselage in a plan view is made symmetrical with respect to the plane of symmetry of the aircraft in the form of two branches, each of which is composed of six curves placed in series. Figure 3 shows the location of the second 8, third 9, fourth 10, fifth 11 and sixth 12 curves. The first curve of the contour of the outer skin of the fuselage in a plan view in figure 3 is not conventionally shown. Boundary start points and the end of which in relative units are also given above in table 2. So, on a segment bounded by relative coordinates and the curve is defined by the ratio:
Верхний контур носового отсека фюзеляжа в боковой проекции составлен из двух групп кривых. Первая группа кривых составлена из пяти кривых (см. таблицу 3) и размещена вдоль оси абсцисс от носовой точки отсека до точки по оси абсцисс с относительной координатой На фиг.2 показаны вторая 13, третья 14 и четвертая 15 кривые первой группы кривых верхнего контура наружной обшивки фюзеляжа в боковой проекции. Первая и пятая кривые этой группы на фиг.2 условно не показаны. Вторая группа кривых составлена из трех кривых 16, 17, 18 (см. фиг.2 и табл.3) и размещена вдоль оси абсцисс от точки по оси абсцисс с относительной координатой до плоскости стыка 36 носового отсека с последующим отсеком фюзеляжа 38. Первая и вторая группа кривых верхнего контура носового отсека в боковой проекции соединены наклонным базовым отрезком 19, нижний конец 20 которого с относительной координатой по оси абсцисс состыкован с первой группой кривых, а верхний конец 21 с относительной координатой по оси абсцисс состыкован со второй группой кривых верхнего контура носового отсека фюзеляжа в боковой проекции.The upper contour of the nose compartment of the fuselage in the lateral projection is composed of two groups of curves. The first group of curves is composed of five curves (see table 3) and is placed along the abscissa from the nose point of the compartment to a point along the abscissa with a relative coordinate Figure 2 shows the second 13, third 14 and fourth 15 curves of the first group of curves of the upper contour of the outer fuselage skin in a lateral projection. The first and fifth curves of this group are not conventionally shown in FIG. 2. The second group of curves is composed of three
Ординаты верхнего контура носового отсека фюзеляжа в боковой проекции на участках, соответствующих первой и второй группе кривых, рассчитаны по соотношению:The ordinates of the upper contour of the nose compartment of the fuselage in the lateral projection in the areas corresponding to the first and second groups of curves are calculated by the ratio:
в котором А0 В, А1 В, СВ, В2 В, B1 В, В0 В - параметры, приведенные в таблице 3 для первой группы кривых, в которую включено 5 кривых, и в таблице 4 для второй группы кривых, в которую включено три кривые. Величина Yкон - расстояние между концами 34 верхнего и нижнего контуров носового отсека фюзеляжа в боковой проекции (см. фиг.2), ΔY - величина, значение которой не превышает 5 мм.in which A 0 B , A 1 B , C B , B 2 V , B 1 B , B 0 B are the parameters shown in table 3 for the first group of curves, which includes 5 curves, and in table 4 for the second group of curves which includes three curves. The value of Y con - the distance between the
Ординаты точек базового отрезка 19 рассчитаны по соотношению:The ordinates of the points of the
в котором Х - относительная координата точек вдоль оси абсцисс на промежутке между нижним концом 20 базового отрезка и верхним концом 21 базового отрезка 19 in which X is the relative coordinate of the points along the abscissa axis in the interval between the
Заявляемые параметры первой и второй групп кривых и параметры базового отрезка подобраны таким образом, чтобы без изломов и уступов выполнить весь верхний контур носового отсека фюзеляжа в боковой проекции в виде плавной кривой. Наличие базового отрезка 19 в сочетании с небольшим по длине вдоль оси абсцисс от до зализом - последней кривой из первой группы кривых - обеспечивает гладкий переход от кривых первой группы базовому отрезку.The claimed parameters of the first and second groups of curves and the parameters of the base segment are selected so that without kinks and steps to complete the entire upper contour of the nose compartment of the fuselage in the lateral projection in the form of a smooth curve. The presence of the
В обшивку носового отсека фюзеляжа в заявляемом техническом решении вписано лобовое остекление кабины пилотов. Его наружная поверхность выполнена в виде поверхности одинарной кривизны, которая образована совокупностью отрезков 22, концы которых размещены на двух образующих дугах: верхней 23 и нижней 24. Верхняя 23 и нижняя 24 дуги проложены по наружной поверхности обшивки носового отсека фюзеляжа и выполнены симметричными относительно плоскости симметрии самолета. Вершины нижней 23 и верхней 24 дуг размещены в нижнем 20 и верхнем 21 концах базового отрезка 19 соответственно, при этом аппликаты точек нижней дуги рассчитаны по соотношениюThe frontal glazing of the cockpit is inscribed in the casing of the nose compartment of the fuselage in the claimed technical solution. Its outer surface is made in the form of a surface of single curvature, which is formed by a combination of
а аппликаты точек верхней дуги по соотношению:and the applicants of the points of the upper arc in the ratio:
В совокупность отрезков, образующих наружную поверхность лобового остекления носового отсека фюзеляжа, включен упомянутый базовый отрезок 19. Кроме него в эту совокупность включены отрезки 22 (см. фиг.3 и 4), концы которых размещены на нижней 24 и верхней 23 дугах. При этом концы каждого из отрезков размещены в точках с равной величиной отношения их аппликат Zвi, Zнi; к Zкв, Zкн - половине расстояний между концами 42 и 41 верхней и нижней дуг, что иллюстрируется на фиг.4: отношение аппликаты нижнего конца 25 образующего отрезка 22 Zнi к расстоянию Zкн выбирается равным отношению аппликаты верхнего конца 26 образующего отрезка 22 Zвi к расстоянию Zкв, где Zкн и Zкв половины длины хорд, стягивающих концы 41 и 42 соответствующих дуг.The set of segments that form the outer surface of the frontal glazing of the nose compartment of the fuselage includes the mentioned
Для узкофюзеляжных самолетов, рассчитанных на перевозку от 90 до 115 пассажиров, указанные величины Zкн и Zкв могут быть выбраны из диапазонов 1800…2000 мм и 1450…1600 мм соответственно.For narrow-body aircraft designed to carry from 90 to 115 passengers, the indicated values of Z kn and Z kv can be selected from the ranges 1800 ... 2000 mm and 1450 ... 1600 mm, respectively.
Носовой отсек фюзеляжа самолета, выполненный в соответствии с заявляемым техническим решением, позволяет обеспечить выполнение требований по обзору для пилотов. Из диаграммы обзора, приведенной на фиг.6, видно, что заявляемое решение поверхности лобового остекления в сочетании с параметрами наружной поверхности обшивки носового отсека фюзеляжа обеспечивает требования по обзору, предъявляемые к пассажирским самолетам: кривые, соответствующие полю обзора левого 32 и правого 33 глаза правого пилота, охватывают с запасом ломаную линию 31, соответствующую авиационным правилам по обзору. Кроме того, заявляемое решение обеспечивает достаточный обзор в направлении прямо перед летчиком (см. фиг.7) и в боковом направлении (см. фиг.8). Выполнение носового отсека фюзеляжа самолета в соответствии с заявляемым решением обеспечивает также снижение шума в кабине пилотов и размещение в носовом отсеке радиолокатора 30 значительных габаритов.The nose compartment of the fuselage of the aircraft, made in accordance with the claimed technical solution, allows to ensure compliance with the review requirements for pilots. From the review diagram shown in Fig.6, it is seen that the claimed solution to the windshield surface in combination with the parameters of the outer surface of the skin of the nose compartment of the fuselage provides the viewing requirements for passenger aircraft: curves corresponding to the field of view of the left 32 and right 33 eyes of the right pilots, cover with a margin a
Наиболее целесообразно использовать заявляемое решение носового отсека для узкофюзеляжных самолетов, предназначенных для перевозки от 70 до 115 пассажиров. При этом габаритные размеры фюзеляжа в поперечном сечении целесообразно выбирать из диапазона от 3 до 4,2 м, а длину носового отсека из диапазона 3575…3775 мм. Это позволяет рациональным образом разместить технологический стык 36 (см. фиг.9) между носовым отсеком 37 и последующем отсеком 38 фюзеляжа с учетом размещения двери фюзеляжа 39 (см. фиг.9).It is most advisable to use the claimed solution of the bow compartment for narrow-body aircraft designed to carry from 70 to 115 passengers. At the same time, it is advisable to choose the overall dimensions of the fuselage in the cross section from the range from 3 to 4.2 m, and the length of the nose compartment from the range of 3575 ... 3775 mm. This allows you to rationally place the technological junction 36 (see Fig.9) between the
Для улучшения аэродинамических характеристик носового отсека целесообразно плоскости дуг поверхности лобового остекления развернуть, как показано на фиг.10, на небольшие углы α и β (см. фиг.10) относительно их вершин 20 и 21 вверх от строительной горизонтали фюзеляжа. При этом нижнюю дугу наружной поверхности лобового остекления целесообразно развернуть на угол 2…3 градуса, а верхнюю дугу наружной поверхности лобового остекления на угол 1…1,5 градуса.To improve the aerodynamic characteristics of the nasal compartment, it is advisable to unfold the plane of the arches of the frontal glazing surface, as shown in Fig. 10, at small angles α and β (see Fig. 10) relative to their
Claims (3)
кривые контура наружной поверхности обшивки в плановой проекции заданы параметрами:
верхний контур носового отсека фюзеляжа в боковой проекции выполнен из двух групп кривых, каждая из которых составлена из последовательно размещенных кривых, при этом кривые первой группы заданы параметрами
кривые второй группы заданы параметрами:
причем первая и вторая группы кривых верхнего контура носового отсека в боковой проекции соединены базовым отрезком, ординаты точек которого рассчитаны по соотношению:
при этом его нижний конец состыкован с первой группой, а верхний - со второй группой кривых верхнего контура, ординаты точек верхнего и нижнего контуров носового отсека фюзеляжа в боковой проекции и аппликаты точек контура фюзеляжа в плановой проекции рассчитаны по соотношениям:
координаты концов кривых вдоль оси абсцисс рассчитаны по соотношениям:
где , , А0 К, A1 К, СК, B2 К, В1 К, В0 К - параметры, значения которых приведены в таблицах; к - индекс контура; - относительная продольная координата, рассчитанная по соотношению:
,
где х - продольная координата, отсчитываемая от проекции законцовки носа фюзеляжа на строительную горизонталь; Lнос - длина носового отсека фюзеляжа; Yкон, Zкон - расстояние между концами верхнего и нижнего контуров носового отсека фюзеляжа в боковой проекции и расстояние между концами контуров носового отсека фюзеляжа в плановой проекции соответственно, a ΔY, ΔZ - величины, значения которых не превышают величины 5 мм, при этом упомянутая наружная поверхность лобового остекления выполнена в виде поверхности одинарной кривизны, образованной отрезками, в число которых включен упомянутый базовый отрезок, и нижней и верхней дугами, совмещенными с наружной поверхностью обшивки носового отсека фюзеляжа, вершины которых размещены в нижнем и верхнем концах базового отрезка соответственно, при этом аппликаты точек нижней дуги рассчитаны по соотношению
а аппликаты точек верхней дуги по соотношению:
причем концы указанных отрезков размещены в точках нижней и верхней дуг, соответствующих равновеликим отношения их аппликат к половине длин хорд, стягивающих концы соответствующих дуг.1. The nose compartment of the fuselage, including skin and frontal glazing, the coordinates of the points of the outer surfaces of which in the side and plan projections are specified in a rectangular coordinate system, the abscissa axis of which is aligned with the construction horizontal of the fuselage, the ordinate axis is located in the plane of symmetry of the aircraft, and the applicate axis is perpendicular to it while the lower contour of the nose compartment of the fuselage in the lateral projection and the outline of the nose compartment of the fuselage in the plan view are made of successive curves, the curves of the lower contour aruzhnoy plating surface in lateral projection set parameters:
the contour curves of the outer surface of the skin in a plan view are given by the parameters:
the upper contour of the nose compartment of the fuselage in the lateral projection is made of two groups of curves, each of which is composed of successively placed curves, while the curves of the first group are specified by parameters
the curves of the second group are given by the parameters:
the first and second groups of curves of the upper contour of the nasal compartment in the lateral projection are connected by a base segment, the ordinates of the points of which are calculated by the ratio:
while its lower end is docked with the first group, and the upper - with the second group of curves of the upper contour, the ordinates of the points of the upper and lower contours of the nose compartment of the fuselage in the lateral projection and the applicates of the points of the fuselage contour in the planned projection are calculated by the relations:
the coordinates of the ends of the curves along the abscissa are calculated by the relations:
Where , , A 0 K , A 1 K , C K , B 2 K , B 1 K , B 0 K - parameters whose values are given in the tables; k is the contour index; - relative longitudinal coordinate calculated by the ratio:
,
where x is the longitudinal coordinate counted from the projection of the fuselage nose tip to the construction horizontal; L nose - the length of the nose compartment of the fuselage; Y con , Z con - the distance between the ends of the upper and lower contours of the nose section of the fuselage in the lateral projection and the distance between the ends of the contours of the nose section of the fuselage in the plan view, respectively, a ΔY, ΔZ - values whose values do not exceed 5 mm, while the outer surface of the frontal glazing is made in the form of a single curvature surface formed by segments, which include the mentioned base segment, and lower and upper arches, combined with the outer surface of the nasal skin Single fuselage whose vertices are located in the lower and upper ends of the base segment, respectively, wherein the bottom arc applicate points calculated from the ratio
and the applicants of the points of the upper arc in the ratio:
moreover, the ends of these segments are placed at the points of the lower and upper arcs corresponding to the equal ratios of their applicate to half the lengths of the chords, tightening the ends of the corresponding arcs.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008134704/11A RU2403175C2 (en) | 2008-08-27 | 2008-08-27 | Fuselage nose compartment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008134704/11A RU2403175C2 (en) | 2008-08-27 | 2008-08-27 | Fuselage nose compartment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008134704A RU2008134704A (en) | 2010-03-10 |
RU2403175C2 true RU2403175C2 (en) | 2010-11-10 |
Family
ID=42134657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008134704/11A RU2403175C2 (en) | 2008-08-27 | 2008-08-27 | Fuselage nose compartment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2403175C2 (en) |
-
2008
- 2008-08-27 RU RU2008134704/11A patent/RU2403175C2/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008134704A (en) | 2010-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9580170B2 (en) | Split spiroid | |
RU2522539C2 (en) | Aircraft with fin assembly of "codfish tail" type and with rear-mounted engine | |
RU2440916C1 (en) | Aircraft in integral aerodynamic configuration | |
US20140367510A1 (en) | Aircraft with electric propulsion means | |
US10899447B2 (en) | Methods for improvements of the box wing aircraft concept and corresponding aircraft configuration | |
US20220048613A1 (en) | Wingtip device | |
KR20200128726A (en) | Wing-to-body trailing edge fairing and method of manufacturing the same | |
US9284038B2 (en) | Aircraft ventral fairing with an improved storage capacity | |
US6817571B2 (en) | Integrated aircraft windshields and associated methods | |
US11745849B2 (en) | Aircraft portion with reduced wave drag | |
RU2391254C2 (en) | Supersonic aircraft (versions) | |
RU2403175C2 (en) | Fuselage nose compartment | |
RU2403174C2 (en) | Fuselage nose section | |
US11584506B2 (en) | Aircraft wing assemblies | |
CN217598818U (en) | Pneumatic layout of unmanned aerial vehicle | |
CN112478129B (en) | Aircraft delivery cabin door | |
RU2398709C1 (en) | Aircraft and its swept wing | |
EP0202324A4 (en) | Graduated aircraft design and construction method. | |
RU2400402C1 (en) | Multimode high maneuverability aircraft of integral aerodynamic configuration | |
RU196128U1 (en) | Supersonic Civil Aircraft | |
RU223474U1 (en) | Airplane integrated circuit | |
CN112668098B (en) | Design method of fairing | |
RU19814U1 (en) | FUSELAGE OF THE EASY PLANE (OPTIONS) | |
RU2382718C1 (en) | Executive jet | |
RU165386U1 (en) | AERODYNAMIC WING PROFILE OF SCREEN PLAN |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 31-2010 FOR TAG: (57) |
|
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 |