RU2495787C1 - Aircraft wing tip - Google Patents
Aircraft wing tip Download PDFInfo
- Publication number
- RU2495787C1 RU2495787C1 RU2012116822/11A RU2012116822A RU2495787C1 RU 2495787 C1 RU2495787 C1 RU 2495787C1 RU 2012116822/11 A RU2012116822/11 A RU 2012116822/11A RU 2012116822 A RU2012116822 A RU 2012116822A RU 2495787 C1 RU2495787 C1 RU 2495787C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tip
- wing
- aircraft
- wing tip
- concavity
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано на гражданских самолетах с дозвуковой и околозвуковой скоростями полета.The present invention relates to aircraft and can be used on civilian aircraft with subsonic and transonic speeds.
Известно, что установка законцовки на крыле является одним из средств повышения аэродинамического качества самолета. Применение законцовок приводит к ослаблению интенсивности концевых вихрей, увеличению эффективного удлинения крыла и соответствующему уменьшению индуктивного сопротивления.It is known that the installation of wingtips is one of the means to increase the aerodynamic quality of an aircraft. The use of endings leads to a weakening of the intensity of the end vortices, an increase in the effective elongation of the wing, and a corresponding decrease in the inductive drag.
Известна законцовка крыла, установленная в плоскости крыла и имеющая уступ по передней кромке (Патент РФ №2063365. Кл. В64С 3/10, 1993 г.). Снижение потерь аэродинамического качества самолета в этом техническом решении осуществляется за счет создания дополнительной подсасывающей силы на передней кромке уступа, обтекаемого концевым вихрем.Known wingtip installed in the wing plane and having a step along the leading edge (RF Patent No. 2063365. Cl.
Однако на стреловидном крыле при больших околозвуковых скоростях полета потери аэродинамического качества становятся существенными, а такая законцовка - малоэффективной.However, on the swept wing, at high transonic speeds of flight, the loss of aerodynamic quality becomes significant, and such a tip becomes ineffective.
Известны законцовки крыла в виде концевых "крылышек" (Житомирский Г.И. Конструкция самолета. - М. Машиностроение 1991 г., с.94, рис.2.68), которые за счет использования скосов потока с внешней стороны концевых вихрей снижают потери аэродинамического качества самолета.Known wingtips in the form of end "wings" (Zhitomirsky GI Aircraft Design. - M. Engineering 1991, p.94, Fig.2.68), which through the use of bevels on the outside of the end vortices reduce the loss of aerodynamic quality the plane.
Однако такие устройства сложны по форме, имеют большие габариты и вес, требуют увеличения жесткости крыла, что приводит к перетяжелению конструкции.However, such devices are complex in shape, have large dimensions and weight, require an increase in the stiffness of the wing, which leads to a heavy structure.
Прототипом предлагаемого технического решения является законцовка крыла, выполненная с профилями увеличенной по сравнению с крылом кривизной и углами крутки, при этом торцевая кромка законцовки перед уступом выполнена острой, плавно переходящей в тупую переднюю кромку законцовки за уступом, а линия максимальных толщин надхордовой части профилей законцовки за уступом смещена по верхнему контуру назад и расположена в диапазоне (60-80)% местной хорды законцовки. (Патент РФ №2086467, кл. В64С 3/10, 10.08.1997 г.).A prototype of the proposed technical solution is the wingtip made with profiles increased in curvature and twist angles compared to the wing, while the end edge of the tip before the ledge is made sharp, smoothly turning into the blunt front edge of the tip behind the ledge, and the line of maximum thicknesses of the suprachordinal part of the ending profiles for the ledge is shifted back along the upper contour and is located in the range (60-80)% of the local ending chord. (RF patent No. 2086467,
В качестве недостатков прототипа можно указать возникновение раннего срыва потока с хвостовой части законцовки от чрезмерной диффузорности схода профилей по верхней поверхности в следствии чего, был получен лишь незначительный положительный эффект.As the disadvantages of the prototype, you can specify the occurrence of an early stall of the flow from the tail end of the tip from the excessive diffusivity of the descent of the profiles on the upper surface, as a result of which, only a slight positive effect was obtained.
Задачей и техническим результатом изобретения является создание законцовки крыла, обеспечивающей безотрывное обтекание законцовки, увеличение эффективного удлинения крыла и уменьшение сопротивления крыла и самолета в целом и, как следствие, повышение аэродинамического качество самолета как при дозвуковых, так и при околозвуковых скоростях полета.The objective and technical result of the invention is the creation of a wingtip providing a continuous flow around the tip, an increase in the effective elongation of the wing and a decrease in drag of the wing and the aircraft as a whole and, as a result, an increase in the aerodynamic quality of the aircraft both at subsonic and near-sonic flight speeds.
Решение задачи и технический результат достигаются тем, что законцовка крыла летательного аппарата, выполненная с профилями увеличенной по сравнению с крылом кривизной, имеет корневой профиль выполненный с S-образной средней линией и участком отрицательной вогнутости длиной 20-70% хорды, изломный и концевой профили законцовки выполнены с положительной вогнутостью, законцовка имеет наплыв в корневой части и излом по передней кромке.The solution of the problem and the technical result are achieved by the fact that the wing tip of the aircraft, made with profiles increased in comparison with the wing curvature, has a root profile made with an S-shaped middle line and a section of negative concavity with a length of 20-70% of the chord, kink and end profiles of the tip made with positive concavity, the tip has an influx in the root part and a kink along the leading edge.
На фиг.1 изображена схема законцовки крыла в плане;Figure 1 shows a diagram of the wingtip in the plan;
на фиг.2 представлена схема обтекания предлагаемой законцовки и прототипа (вид сверху, сечение А-А);figure 2 presents a flow diagram of the proposed ending and prototype (top view, section AA);
на фиг.3 представлена средняя линия корневого профиля законцовки,figure 3 presents the middle line of the root profile of the ending,
на фиг.4 представлена схема обтекания предлагаемой законцовки (вид в плане);figure 4 presents the flow diagram of the proposed ending (view in plan);
на фиг.5 распределение давления на законцовке;figure 5 distribution of pressure at the tip;
на фиг.6 представлена картина изобар и поверхностных линий тока;figure 6 presents a picture of isobars and surface streamlines;
на фиг.7 приведены экспериментальные зависимости прироста максимального аэродинамического качества модели самолета по скорости для законцовки прототипа и предлагаемой законцовки.Fig.7 shows the experimental dependence of the increase in maximum aerodynamic quality of the model of the aircraft in speed for ending the prototype and the proposed ending.
Крыло самолета 1 имеет законцовку 2, выполненную сложной формы с изломом 3 по передней кромке 4, наплывом в корневой ее части 5 фиг.1, профили законцовки увеличенной по сравнению с крылом кривизной 6, (фиг.2). Корневой профиль законцовки имеет S-образную среднюю линию с участком отрицательной вогнутости 7 (фиг.3), изломный и концевой профили выполнены с положительной вогнутостью, обеспечивающий безотрывный сход потока 8 вместо срыва с хвостовой части 10 потока 9 в прототипе. Первый вихрь 11 (фиг.4), вызывающий скосы потока с внешней стороны до излома 3, а также вихри 12 (фиг.4), отсос потока 13 с концевой части крыла 14, возникающий от вихря 11.The wing of the aircraft 1 has a tip 2, made of complex shape with a
Согласно фиг.4 устройство работает следующим образом. При обтекании крыла в его концевой части образуется вихрь 11, который до излома 3 вызывает благоприятный скос вверх потока с внешней стороны излома 3. Благодаря этому создается дополнительная подсасывающая сила на передней кромке законцовки 4, а прохождение вихря 11 над верхней поверхностью крыла создает отсос потока 13 и дополнительное разряжение. Эффективность отсоса потока 13 усиливается за счет появления вихрей 12, сбегающих с верхней кромки 15 хвостовой части 10 законцовки 2.According to figure 4, the device operates as follows. When flowing around the wing, a
Кроме того, применение корневого профиля законцовки имеющего S-образную среднюю линию с участком отрицательной вогнутости длиной 20-70% хорды, уменьшает относительную толщину законцовки. Это позволяет затянуть возникновение сверхзвуковых зон и обеспечить безотрывное обтекание законцовки (фиг.5, 6) до больших скоростей полета М=0.82. В результате можно использовать изобретение на околозвуковых скоростях полета.In addition, the use of the root profile of the tip having an S-shaped midline with a negative concavity section of 20-70% chord length reduces the relative thickness of the tip. This allows you to delay the occurrence of supersonic zones and provide continuous flow past the tip (Fig.5, 6) to high flight speeds M = 0.82. As a result, the invention can be used at transonic flight speeds.
Были выполнены исследования в аэродинамической трубе на модели самолета с крылом большого удлинения. Результаты испытаний показали что, предлагаемая законцовка по сравнению с прототипом позволяет увеличить максимальное аэродинамическое качество как на малых, так и на околозвуковых скоростях. При скорости потока, соответствующей числу М=0.7-0.84 переход от законцовки - прототипа к предлагаемой дал возможность увеличить максимальное аэродинамическое качество модели на ΔКмах≈0.2÷0.6 (фиг.7).Research was carried out in a wind tunnel on a model of an airplane with a large elongation wing. The test results showed that the proposed ending in comparison with the prototype allows to increase the maximum aerodynamic quality at both low and transonic speeds. At a flow rate corresponding to the number M = 0.7-0.84, the transition from the tip - the prototype to the proposed one made it possible to increase the maximum aerodynamic quality of the model by ΔKmakh≈0.2 ÷ 0.6 (Fig. 7).
Установка законцовки позволила исключить неблагоприятное воздействие вызываемое концевым вихрем на обтекание концевой части крыла.The installation of the tip allowed eliminating the adverse effects caused by the end vortex on the flow around the end part of the wing.
Использование предлагаемого изобретения позволит уменьшить сопротивление крыла и самолета в целом и, как следствие, повысить аэродинамическое качество самолета как на дозвуковых, так и на околозвуковых скоростях полета, что позволит обеспечить значительную экономию авиационного топлива.Using the proposed invention will reduce the resistance of the wing and the aircraft as a whole and, as a result, increase the aerodynamic quality of the aircraft both at subsonic and transonic speeds, which will allow significant savings in aviation fuel.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012116822/11A RU2495787C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Aircraft wing tip |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012116822/11A RU2495787C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Aircraft wing tip |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2495787C1 true RU2495787C1 (en) | 2013-10-20 |
Family
ID=49357134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012116822/11A RU2495787C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Aircraft wing tip |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2495787C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2637233C1 (en) * | 2016-11-17 | 2017-12-01 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Aircraft wingtip |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2086467C1 (en) * | 1994-09-15 | 1997-08-10 | Акционерное общество "Авиационный научно-технический комплекс им.А.Н.Туполева" | Aircraft wing |
RU2173655C1 (en) * | 2000-07-10 | 2001-09-20 | Государственное унитарное предприятие Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского | Aircraft wing tip |
WO2009155584A1 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-23 | Aviation Partners, Inc. | Curved wing tip |
-
2012
- 2012-04-26 RU RU2012116822/11A patent/RU2495787C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2086467C1 (en) * | 1994-09-15 | 1997-08-10 | Акционерное общество "Авиационный научно-технический комплекс им.А.Н.Туполева" | Aircraft wing |
RU2173655C1 (en) * | 2000-07-10 | 2001-09-20 | Государственное унитарное предприятие Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского | Aircraft wing tip |
WO2009155584A1 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-23 | Aviation Partners, Inc. | Curved wing tip |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2637233C1 (en) * | 2016-11-17 | 2017-12-01 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Aircraft wingtip |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20070262205A1 (en) | Retractable multiple winglet | |
CN103693187B (en) | A kind of wing structure | |
CN107336842B (en) | Hypersonic wave-rider canard aerodynamic layout method | |
CN108974326B (en) | Bionic wave front edge wingtip winglet device | |
CN108750073B (en) | Variable wing leading edge with both subsonic and supersonic aerodynamic performance | |
WO2011098807A1 (en) | Apparatus and Method for Aerodynamic Drag Reduction | |
US20080203233A1 (en) | Flueted aircraft wing | |
CN107848619B (en) | Fluid flow control of an airfoil | |
Papadopoulos et al. | Numerical investigation of the impact of tubercles and wing fences on the aerodynamic behaviour of a fixed-wing, tactical Blended-Wing-Body UAV platform | |
CN112124561B (en) | Aerodynamic drag reduction structure for wingtip winglet of aircraft and aircraft | |
CN203558201U (en) | Airplane wing | |
RU2495787C1 (en) | Aircraft wing tip | |
RU2581642C2 (en) | Wing airfoil | |
CN104097763B (en) | A kind of special-shaped Airfoil | |
CN209008845U (en) | A kind of high aspect ratio wing of high lift-rising | |
CN116238682A (en) | Wing tip winglet for an aircraft and aircraft equipped with such a wing tip winglet | |
RU2637233C1 (en) | Aircraft wingtip | |
CN102358417B (en) | Annular winglet of civil airliner wing | |
CN103847953A (en) | Wing tip sail device for general fixed-wing aircraft | |
RU2481242C1 (en) | Aircraft wing tip | |
RU2173655C1 (en) | Aircraft wing tip | |
RU2086467C1 (en) | Aircraft wing | |
CN109484622A (en) | A kind of high subsonic speed sweep wing aircraft aerodynamic arrangement using leading edge braced wing | |
RU72459U1 (en) | COMPOSITE FINISHING OF A CARRYING SURFACE | |
WO2019239123A1 (en) | Wing-tip device |