RU2509033C1

RU2509033C1 - Aircraft

Info

Publication number: RU2509033C1
Application number: RU2012134565/11A
Authority: RU
Inventors: Валерий Туркубеевич Пчентлешев
Original assignee: Валерий Туркубеевич Пчентлешев
Priority date: 2012-08-14
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2014-03-10
Also published as: RU2012134565A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to aircraft engineering, particularly, to aircraft. Aircraft comprises boom-shape airframe with fixed front section, wing, all-moving front horizontal triangular fins and tractor-propeller. Said tractor-propeller comprises hollow shaft and is coupled with fixed front case (FFC). Said FCC is composed of an integral part or several parts. Tractor-propeller diameter is larger than the span of horizontal fins. Central part of horizontal fins is separated from other part by two lengthwise aerodynamic baffles.

EFFECT: higher aerodynamic properties.

5 cl, 3 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение имеет отношение к летательным аппаратам и касается, в частности, самолетов.The invention relates to aircraft and relates, in particular, to aircraft.

Уровень техникиState of the art

Большинство современных самолетов выполнено по «нормальной» аэродинамической схеме, у которой горизонтальное оперение (ГО) расположено позади крыла. У самолетов «нормальной» аэродинамической схемы на взлетно-посадочных режимах полета подъемная сила на ГО направлена вниз (отрицательна). Крыло получается «переразмеренным» (его подъемная сила больше веса самолета). Это приводит к увеличению веса крыла и его аэродинамического сопротивления, а следовательно, к уменьшению аэродинамического качества самолета. В крейсерском полете у самолетов «нормальной» аэродинамической схемы подъемная сила на ГО может быть и положительной (направлена вверх), но она значительно меньше максимальной, которую могло бы создавать ГО.Most modern aircraft are made according to the “normal” aerodynamic scheme, in which the horizontal tail (GO) is located behind the wing. For airplanes of a “normal” aerodynamic design in take-off and landing flight modes, the lifting force on the GO is directed downward (negative). The wing is “oversized” (its lift is greater than the weight of the aircraft). This leads to an increase in the weight of the wing and its aerodynamic drag, and, consequently, to a decrease in the aerodynamic quality of the airplane. In a cruise flight for aircraft of the “normal” aerodynamic design, the lift on the HE can be positive (upward), but it is much less than the maximum that the GO could create.

В аэродинамической схеме «утка» подъемная сила на переднем горизонтальном оперении (ПГО) на всех режимах полета направлена вверх (положительна), что позволяет уменьшить площадь и вес крыла и его аэродинамическое сопротивление, а следовательно, увеличить аэродинамическое качество самолета. Однако из-за неблагоприятного (в аэродинамическом отношении - из-за скоса потока за ПГО) влияния ПГО на крыло выигрыш в увеличении аэродинамического качества самолета оказывается невелик.In the “duck” aerodynamic scheme, the lifting force at the front horizontal tail (PF) in all flight modes is directed upward (positive), which allows to reduce the area and weight of the wing and its aerodynamic drag, and therefore, increase the aerodynamic quality of the airplane. However, due to the unfavorable (in aerodynamic terms - due to the bevel of the flow behind PGO) influence of PGO on the wing, the gain in increasing the aerodynamic quality of the aircraft is small.

Для увеличения аэродинамического качества самолета аэродинамической схемы «утка» необходимо стремиться к минимальной относительной площади ПГО, находящегося на максимальном возможных горизонтальном и вертикальном расстояниях от крыла и под наименьшим углом установки относительно крыла.In order to increase the aerodynamic quality of an aircraft of the “duck” aerodynamic scheme, it is necessary to strive for the minimum relative area of PGO located at the maximum possible horizontal and vertical distances from the wing and at the smallest installation angle relative to the wing.

Для обеспечения продольной статической устойчивости самолета аэродинамической схемы «утка» необходимо выполнить требование «правила продольного V» - угол атаки передней несущей поверхности (ПГО) должен быть больше угла атаки задней несущей поверхности (крыла). Однако соблюдение «правила продольного V» предрасполагает к преждевременному (относительно крыла) срыву потока с ПГО при увеличении угла атаки. Этот недостаток аэродинамической схемы «утка», известный как тенденция к опусканию носа («клевку»), в особенности на взлетно-посадочных режимах полета, привел к тому, что эта схема, широко применявшаяся в начале развития авиации, впоследствии практически не использовалась ([1], с.103).To ensure the longitudinal static stability of the duck aerodynamic scheme, it is necessary to fulfill the requirement of the “longitudinal V rule” - the angle of attack of the front bearing surface (PGO) should be greater than the angle of attack of the rear bearing surface (wing). However, compliance with the “longitudinal V rule” predisposes to premature (relative to the wing) stall of the flow from the VGE with an increase in the angle of attack. This drawback of the “duck” aerodynamic scheme, known as the tendency to lower the nose (“pecking”), especially during take-off and landing flight modes, led to the fact that this scheme, which was widely used at the beginning of aviation development, was subsequently practically not used ([ 1], p.103).

Наиболее близким к заявляемому изобретению является любой самолет аэродинамической схемы «утка».Closest to the claimed invention is any aircraft aerodynamic scheme "duck".

Недостатки аэродинамической схемы «утка»: неодновременный срыв потока на ПГО и крыле приводит к опасности самопроизвольного опускания носа («клевку»), что опасно на взлетно-посадочных режимах полета; неблагоприятное (в аэродинамическом отношении - из-за скоса потока за ПГО) влияния ПГО на крыло, что уменьшает аэродинамическое качество самолета.The disadvantages of the aerodynamic scheme "duck": the simultaneous stall of the flow on the PGO and the wing leads to the danger of spontaneous lowering of the nose ("pecking"), which is dangerous for takeoff and landing flight modes; unfavorable (in aerodynamic terms - due to the bevel of the flow behind PGO) influence of PGO on the wing, which reduces the aerodynamic quality of the aircraft.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей заявляемого изобретения является устранение недостатков прототипа.The task of the invention is to eliminate the disadvantages of the prototype.

Очевидно, если такая задача может быть решена, то это "неочевидное" решение для специалиста, сведущего в соответствующей области техники, поскольку у прототипа она не решена.Obviously, if such a problem can be solved, then this is a "non-obvious" solution for a specialist who is knowledgeable in the relevant field of technology, since the prototype has not solved it.

Заявляемое изобретение, в одном из возможных вариантов его исполнения, имеет следующие общие с прототипом существенные признаки: летательный аппарат имеет, центральный корпус, например, выполненный в виде балки, крыло, прикрепленное к вышеуказанному центральному корпусу, переднее горизонтальное оперение (выполненное с возможностью создания положительной подъемной силы), тянущий воздушный винт, прикрепленный к переднему концу вышеуказанного центрального корпуса перед крылом.The invention, in one of its possible variants of execution, has the following essential features common with the prototype: the aircraft has a central body, for example, made in the form of a beam, a wing attached to the above central body, front horizontal tail (made with the possibility of creating a positive lifting force), a pulling propeller attached to the front end of the aforementioned central body in front of the wing.

Отличительными от прототипа существенными признаками являются: вал вышеуказанного тянущего воздушного винта выполнен полым, имеется передний корпус, например, выполненный в виде балки, задний конец которого проходит через вышеуказанный полый вал тянущего воздушного винта, при этом вышеуказанный передний корпус выполнен или в виде единой детали, или состоит из нескольких деталей, задний конец вышеуказанного переднего корпуса прикреплен к переднему концу вышеуказанного центрального корпуса, вышеуказанное переднее горизонтальное оперение прикреплено к переднему концу вышеуказанного переднего корпуса перед вышеуказанным тянущим воздушным винтом, размах вышеуказанного переднего горизонтального оперения меньше, чем диаметр вышеуказанного тянущего воздушного винта, вышеуказанное переднее горизонтальное оперение выполнено цельноповоротным и треугольной формы в плане.Distinctive features from the prototype are: the shaft of the aforementioned propeller is hollow, there is a front housing, for example, made in the form of a beam, the rear end of which passes through the aforementioned hollow shaft of the propeller, while the above front housing is made or as a single part, or consists of several parts, the rear end of the above front housing is attached to the front end of the above central housing, the above front horizontal opera The attachment is attached to the front end of the aforementioned front housing in front of the aforementioned pulling propeller, the span of the aforementioned front horizontal tail is smaller than the diameter of the aforementioned pulling propeller, the aforementioned front horizontal tail is made in a rotational and triangular shape in plan.

Таким образом, заявляемый летательный аппарат выполнен по аэродинамической схеме «утка». При этом у него ПГО установлено перед тянущим воздушный винтом, а его размах меньше, чем диаметр тянущего воздушного винта. В этом случае ПГО не будет отрицательно влиять (в аэродинамическом отношении) на крыло (или же это влияние значительно ослабнет), так как скошенный поток от ПГО проходит через плоскость вращения тянущего воздушного винта. Все это повысит аэродинамическое качество самолета. Выполнение у заявляемого изобретения ПГО треугольной формы в плане позволяет иметь у него критический угол атаки ПГО выше, чем у крыла, это предотвращает срыв потока с ПГО и опускание носа самолета, что повышает безопасность полета самолета, в особенности на взлетно-посадочных режимах полета.Thus, the claimed aircraft is made according to the aerodynamic scheme "duck". At the same time, he has a PGO installed in front of the pulling propeller, and its span is less than the diameter of the pulling propeller. In this case, the PGO will not adversely affect (in aerodynamic terms) the wing (or this effect will significantly weaken), since the oblique flow from the PGO passes through the plane of rotation of the pulling propeller. All this will increase the aerodynamic quality of the aircraft. The implementation of the claimed invention PGO of a triangular shape in plan allows it to have a critical angle of attack of the PGO higher than that of the wing, this prevents the flow from the PGO and lowering the nose of the aircraft, which increases the flight safety of the aircraft, especially in take-off and landing flight modes.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На ФИГ.1-3 показан один из возможных вариантов исполнения заявляемого изобретения, где обозначено: 1 и 2 - левая и правая консоли крыла, соответственно; 3 и 4 - элероны; 5 - центральный корпус; 6 - передний корпус; 7 - цельноповоротное ПГО; 8 и 9 - двухкилевое вертикальное оперение; 11 - руль направления; 12 - колесо основной опоры шасси; 13 - колесо передней опоры шасси; 14 - рычаг управления; 15 и 16 - педали управления; 17 - сиденье пилота; 18 - тянущий воздушный винт; 19 - поршневой двигатель внутреннего сгорания; 20 - стакан; 21 - фланец; 22 - ось; 23 - кронштейн; 24 - ведомый шкив; 25 - ведущий шкив; 26 - вал; 27 - стакан; 28 и 29 - подшипники; 30 - три конических приводных ремня; 31 - болт ввертной; 32 - болты; 33 - гайки; 34 - болты; 35 - гайки; 36 и 37 - гайки; 38 - тяга управления. На ФИГ.1 стрелкой с надписью Н.П. показано направление полета самолета. На ФИГ.2 пунктирной линией показан вариант исполнения цельноповоротного ПГО 7 с центральным наплывом треугольной формы в плане.Figure 1-3 shows one of the possible embodiments of the claimed invention, where it is indicated: 1 and 2 - left and right wing consoles, respectively; 3 and 4 - ailerons; 5 - the central building; 6 - front housing; 7 - all-rotating PGO; 8 and 9 - two-keel vertical plumage; 11 - rudder; 12 - the wheel of the main landing gear; 13 - wheel of the front landing gear; 14 - control lever; 15 and 16 - control pedals; 17 - pilot seat; 18 - pulling propeller; 19 - piston internal combustion engine; 20 - a glass; 21 - a flange; 22 - axis; 23 - an arm; 24 - driven pulley; 25 - a leading pulley; 26 - shaft; 27 - a glass; 28 and 29 - bearings; 30 - three tapered drive belts; 31 - screw bolt; 32 - bolts; 33 - nuts; 34 - bolts; 35 - nuts; 36 and 37 - nuts; 38 - thrust control. In FIG.1 arrow with the inscription N.P. shows the direction of flight of the aircraft. Figure 2, the dashed line shows an embodiment of the all-rotating PGO 7 with a central influx of a triangular shape in plan.

На ФИГ.1 показан вид слева летательного аппарата. Показано место выносного вида А.Figure 1 shows the left side view of the aircraft. The place of the remote view A. is shown.

На ФИГ.2 показан вид сверху летательного аппарата.Figure 2 shows a top view of the aircraft.

На ФИГ.3 показан выносной вид А в виде сечения.Figure 3 shows a remote view And in the form of a section.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Заявляемый самолет, в одном из возможных вариантов его исполнения, представляет собой следующее. Самолет выполнен по аэродинамической схеме «утка». Имеются консоли 1 и 2 крыла (с небольшим углом прямой стреловидности ~15°) большого удлинения, прикрепленные к заднему концу неподвижного центрального корпуса 5, выполненного в виде балки (например, выполненного в виде трубы). На концах консолей 1 и 2 крыла имеются элероны 3 и 4, соответственно. На концах консолей 1 и 2 крыла расположено двухкилевое вертикальное оперение 9 и 8, соответственно, с рулями направления 10 (расположен на вертикальном оперении 8 и на фигурах не показан) и 11. Имеется неподвижный передний корпус 6, например, выполненный в виде балка (например, выполненный в виде трубы), к переднему концу которого шарнирно прикреплено цельноповоротное ПГО 7 малого удлинения, а к заднему концу которого прикреплен стакан 20. Стакан 20 прикреплен к заднему концу переднего корпуса 6 посредством заклепок (на фигурах не показаны) (но может быть прикреплен и любым иным приемлемым способом). Цельноповоротное ПГО 7 выполнено треугольной формы в плане, с углом стреловидности по передней кромке ~45° (но может быть и с центральным наплывом треугольной (или любой иной) формы в плане - вариант с центральным наплывом на ФИГ.2 показан пунктирными линиями). Имеется тянущий воздушный винт 18 (например, неизменяемого шага - но может быть и изменяемого шага), расположенный перед консолями 1 и 2 крыла, но после цельноповоротного ПГО 7. При этом, цельноповоротное ПГО 7 имеет меньший размах, чем величина диаметра тянущего воздушного винта 18. Вал тянущего воздушного винта 18 выполнен полым (выполнен в виде ведомого шкива 24, установленного на двух подшипниках 28 на неподвижной оси 22). Тянущий воздушный винт 18 прикреплен к ведомому шкиву 24 посредством болтового соединения (болтов 32 и гаек 33 - на фигурах показаны только два болта и две гайки, а остальные не показаны). Ось 22 имеет на своем переднем конце конический участок, которым она сопрягается с коническим участком фланца 21, и цилиндрический участок с резьбой. Фланец 21 крепится на оси 22 гайкой 36. Фланец 21 зафиксирован в азимутальном положении относительно оси 22 посредством шпонки (на фигурах не показана). Однако фланец 21 может быть зафиксирован в азимутальном положении относительно оси 22 любым иным приемлемым образом. Фланец 21 прикреплен к стакану 20 посредством болтового соединения (болтов 34 и гаек 35 - на фигурах показаны только два болта и две гайки, а остальные не показаны).The inventive aircraft, in one of the possible options for its execution, is the following. The plane is made according to the aerodynamic scheme "duck". There are wing consoles 1 and 2 (with a small angle of direct sweep ~ 15 °) of large elongation, attached to the rear end of the fixed central body 5, made in the form of a beam (for example, made in the form of a pipe). At the ends of the wing consoles 1 and 2, there are ailerons 3 and 4, respectively. At the ends of the wing consoles 1 and 2, there is a two-keel vertical tail unit 9 and 8, respectively, with rudders 10 (located on the vertical tail unit 8 and not shown in the figures) and 11. There is a fixed front housing 6, for example, made in the form of a beam (for example made in the form of a pipe), to the front end of which an all-inclined PGO 7 of small elongation is pivotally attached, and to the rear end of which is attached a glass 20. The glass 20 is attached to the rear end of the front housing 6 by rivets (not shown in the figures) (but can be attached in any other acceptable way). The all-rotating PGO 7 is made of a triangular shape in plan, with a sweep angle along the leading edge of ~ 45 ° (but it can also be with a central influx of triangular (or any other) shape in plan - a variant with a central influx in FIG. 2 is shown with dashed lines). There is a pulling propeller 18 (for example, an unchanged pitch - but it can also be a variable pitch) located in front of the wing consoles 1 and 2, but after the all-rotating PGO 7. Moreover, the all-rotating PGO 7 has a smaller swing than the diameter of the pulling propeller 18 The shaft of the propeller propeller 18 is hollow (made in the form of a driven pulley 24 mounted on two bearings 28 on a fixed axis 22). The pulling propeller 18 is attached to the driven pulley 24 by means of a bolt connection (bolts 32 and nuts 33 - only two bolts and two nuts are shown in the figures, and the rest are not shown). The axis 22 has at its front end a conical section with which it mates with the conical section of the flange 21, and a cylindrical section with a thread. The flange 21 is mounted on the axis 22 with a nut 36. The flange 21 is fixed in the azimuthal position relative to the axis 22 by means of a key (not shown in the figures). However, the flange 21 may be locked in azimuthal position relative to the axis 22 in any other suitable manner. The flange 21 is attached to the glass 20 by means of a bolted connection (bolts 34 and nuts 35 — only two bolts and two nuts are shown in the figures, and the rest are not shown).

Ось 22 имеет на своем заднем конце конический участок, которым она сопрягается с коническим участком кронштейна 23, и цилиндрический участок с резьбой. Кронштейн 23 неподвижно прикреплен к переднему концу центрального корпуса 5 посредством заклепок (на фигурах не показаны) (но может быть прикреплен и любым иным приемлемым образом). Ось 22 закреплена на кронштейне 23 посредством гайки 37. Ось 22 зафиксирована в азимутальном положении относительно кронштейна 23 посредством шпонки (на фигурах не показана). Однако ось 22 может быть зафиксирована в азимутальном положении относительно кронштейна 23 любым иным приемлемым образом.The axis 22 has at its rear end a conical section with which it mates with the conical section of the bracket 23, and a cylindrical section with a thread. The bracket 23 is fixedly attached to the front end of the central body 5 by means of rivets (not shown in the figures) (but can be attached in any other suitable way). The axis 22 is fixed to the bracket 23 by means of a nut 37. The axis 22 is fixed in the azimuthal position relative to the bracket 23 by means of a key (not shown in the figures). However, the axis 22 can be locked in azimuthal position relative to the bracket 23 in any other suitable manner.

Через ось 22, которая выполнена полой, проходит тяга управления 38 цельноповоротным ПГО 7. Ручка управления 14 соединена, посредством проводки управления, с цельноповоротным ПГО 7 и с элеронами 3 и 4. Педали управления 15 и 16 соединены, посредством проводки управления, с рулями направления 10 и 11. Проводка управления (за исключением тяги управления 38) на фигурах не показана.Through the axis 22, which is made hollow, the control rod 38 passes through a fully rotatable PGO 7. The control handle 14 is connected, via a control wiring, to a fully rotatable PGO 7 and to ailerons 3 and 4. The control pedals 15 and 16 are connected, via a control wiring, to rudders 10 and 11. Control wiring (excluding control rod 38) is not shown in the figures.

Имеется ведущий шкив 25, соединенный тремя коническими приводными ремнями 30 с ведомым шкивом 24. Ведущий шкив 25 установлен на подшипниках 29 (на фигуре показан только один подшипник) на валу 26. Ведущий шкив 25 закреплен на валу 26 посредством ввертного болта 31. Ведущий шкив 25 зафиксирован в азимутальном положении относительно вала 26 посредством шпонки (на фигурах не показана). Однако ведущий шкив 25 может быть зафиксирован в азимутальном положении относительно вала 26 любым иным приемлемым образом. Вал 26, проходящий внутри центрального корпуса 5, соединен с поршневым двигателем внутреннего сгорания 19. Поршневой двигатель внутреннего сгорания 19 прикреплен к заднему концу центрального корпуса 5 (но может быть расположен в любом ином приемлемом месте). Подшипники 29 закреплены в стакане 27, который неподвижно прикреплен посредством заклепок (на фигуре не показаны) к переднему концу центрального корпуса 5. Однако стакан 27 может быть прикреплен к переднему концу центрального корпуса 5 любым иным приемлемым образом.There is a drive pulley 25 connected by three tapered drive belts 30 to a driven pulley 24. The drive pulley 25 is mounted on bearings 29 (only one bearing is shown in the figure) on the shaft 26. The drive pulley 25 is fixed to the shaft 26 by means of a screw bolt 31. The drive pulley 25 fixed in azimuthal position relative to the shaft 26 by means of a key (not shown in the figures). However, the drive pulley 25 can be locked in azimuthal position relative to the shaft 26 in any other suitable manner. A shaft 26 extending inside the central housing 5 is connected to a reciprocating internal combustion engine 19. A piston internal combustion engine 19 is attached to the rear end of the central housing 5 (but may be located in any other suitable place). The bearings 29 are mounted in a cup 27, which is fixedly fastened by rivets (not shown in the figure) to the front end of the central body 5. However, the cup 27 can be attached to the front end of the central body 5 in any other suitable manner.

Самолет имеет колеса основной опоры шасси 12 (на фигурах показано только одно колесо) и колесо передней опоры шасси 13. Стойки опор шасси на фигурах не показаны (например, они могут быть выполнены в виде труб).The aircraft has the wheels of the main landing gear 12 (only one wheel is shown in the figures) and the wheel of the front landing gear 13. The struts of the landing gear are not shown in the figures (for example, they can be made in the form of pipes).

Имеется сиденье для пилота 17, выполненное в виде седла (например, по типу седла на мотоцикле), закрепленное на верхней стороне центрального корпуса 5, ближе к его заднему концу. В полете пилот сидит в седле 17 верхом на центральном корпусе 5 (как мотоциклист сидит на мотоцикле). В полете пилот пристегнут к седлу 17 ремнями безопасности (на фигурах не показаны).There is a seat for the pilot 17, made in the form of a saddle (for example, like a saddle on a motorcycle), mounted on the upper side of the Central body 5, closer to its rear end. In flight, the pilot sits in saddle 17 astride the central building 5 (as a motorcyclist sits on a motorcycle). In flight, the pilot is fastened to the seat 17 with seat belts (not shown in the figures).

Как известно, тянущий воздушный винт, так или иначе, оказывает влияние на обтекание крыла - это неизбежно.As you know, the pulling propeller, one way or another, affects the flow around the wing - this is inevitable.

Расположение в заявляемом изобретении цельноповоротного ПГО 7 перед тянущим воздушным винтом 18 (при меньшем размахе цельноповоротного ПГО 7, по сравнению с величиной диаметра тянущего воздушного винта 18) позволяет исключить (или значительно ослабить) неблагоприятное (в аэродинамическом отношении) влияние цельноповоротного ПГО 7 на консоли 1 и 2 крыла (которое весьма значительно у традиционной аэродинамической схемы «утка»). Это будет происходить потому, что у заявляемого изобретения скошенный поток от цельно-поворотного ПГО 7 проходит через плоскость вращения тянущего воздушного винта 18, тем самым оказывая меньшее неблагоприятное влияние на обтекание консолей 1 и 2 крыла. Это позволяет повысить аэродинамическое качество заявляемого изобретения, по сравнению с известными самолетами аэродинамической схемы «утка».The location in the claimed invention of a full-rotary PGO 7 in front of the pulling propeller 18 (with a smaller sweep of the whole-rotary PGO 7, compared with the diameter of the pulling propeller 18) eliminates (or significantly attenuates) the adverse (aerodynamically) effect of the all-rotary PGO 7 on the console 1 and 2 wings (which is very significant in the traditional aerodynamic scheme "duck"). This will happen because in the claimed invention, the oblique flow from the whole-swiveling PGO 7 passes through the plane of rotation of the pulling propeller 18, thereby exerting a less adverse effect on the flow around the wing consoles 1 and 2. This allows you to improve the aerodynamic quality of the claimed invention, in comparison with the known aircraft aerodynamic scheme "duck".

Треугольное крыло малого удлинения (как без центрального наплыва, так и с центральным наплывом) имеет следующие особенности (в том числе на малых скоростях полета - при числе Маха полета М=0,15), по сравнению с крылом большого удлинения: больший критический угол атаки (равный ~30°); пологий максимум коэффициента подъемной силы по углу атаки (на протяжении углов атаки от ~18° до ~38°); меньший угол наклона прямолинейного участка кривой коэффициента подъемной силы по углу атаки ([2], с.201, рис.4.2.7 и 4.2.8).The triangular wing of small elongation (both without a central influx and with a central influx) has the following features (including at low flight speeds - with a flight Mach number M = 0.15), compared with a wing of large elongation: a larger critical angle of attack (equal to ~ 30 °); gently sloping maximum of the coefficient of lift along the angle of attack (throughout the angle of attack from ~ 18 ° to ~ 38 °); a smaller angle of inclination of the rectilinear portion of the curve of the coefficient of lift on the angle of attack ([2], p.201, Fig. 4.2.7 and 4.2.8).

Следовательно, использование в заявляемом изобретение цельноповоротного ПГО треугольной формы в плане малого удлинения и крыла большого удлинения с малым углом стреловидности гарантирует отсутствие срыва потока как с цельноповоротного ПГО, так и с крыла. Это повышает безопасность заявляемого самолета на всех режимах полета, в том числе на взлетно-посадочных режимах. Фактически, у заявляемого изобретения устранены недостатки традиционной аэродинамической схемы «утка» - самопроизвольного опускания носа и неблагоприятное влияние ПГО на крыло.Consequently, the use in the claimed invention of an all-turning PGO of a triangular shape in terms of small elongation and a wing of large elongation with a small sweep angle ensures that there is no flow stall from both the all-rotating PGO and the wing. This increases the safety of the claimed aircraft in all flight modes, including takeoff and landing modes. In fact, the claimed invention eliminated the disadvantages of the traditional aerodynamic scheme "duck" - spontaneous lowering of the nose and the adverse effect of PGO on the wing.

Динамическая устойчивость самолета аэродинамической схемы «утка» обеспечивается, когда площадь ПГО составляет менее 10% от площади крыла ([3], с.68).The dynamic stability of the aircraft aerodynamic scheme "duck" is provided when the area of PGO is less than 10% of the wing area ([3], p. 68).

У известных легких самолетов ПГО крепится к носовой части фюзеляжа. Но из-за короткого фюзеляжа, а следовательно, малого плеча ПГО, невозможно иметь площадь ПГО менее 10% от площади крыла.In well-known light aircraft, the PGO is attached to the bow of the fuselage. But due to the short fuselage, and consequently the small shoulder of the PGO, it is impossible to have a PGO area of less than 10% of the wing area.

Крепление в заявляемом изобретении цельноповоротного ПГО к переднему корпусу впереди тянущего воздушного винта позволяет иметь длину переднего корпуса, а следовательно, плечо цельноповоротного ПГО, нужной величины при площади ПГО менее 10% от площади крыла, что обеспечивает динамическую устойчивость заявляемого самолета по тангажу.The fastening in the claimed invention of an all-rotational PGO to the front body in front of the pulling propeller allows you to have the length of the front housing, and therefore, the shoulder of the whole-rotational PGO, of the desired size with a PGO area of less than 10% of the wing area, which ensures the dynamic stability of the claimed aircraft in pitch.

У заявляемого изобретения центральный и передний корпуса изготовлены из труб (как рамы у мотоциклов и велосипедов), а пилот сидит верхом на седле 17 (верхом на центральном корпусе 5) - как водитель сидит на мотоцикле (или на велосипеде). Такое конструктивное исполнение центрального и переднего корпусов и размещение пилота на самолете позволяют у заявляемого изобретения иметь наиболее простую конструкцию самолета, что уменьшает вес конструкции и стоимость самолета. У известных легких самолетов пилот находится в сидячем положении (по типу сидения в легковом автомобиле).In the claimed invention, the central and front bodies are made of pipes (like frames for motorcycles and bicycles), and the pilot sits astride the saddle 17 (astride the central body 5) - like a driver sits on a motorcycle (or bicycle). Such a design of the central and front hulls and the placement of the pilot on an airplane allow the claimed invention to have the simplest airplane construction, which reduces the weight of the structure and the cost of the airplane. In well-known light aircraft, the pilot is in a seated position (as in a passenger car).

Использование аэродинамической схемы «утка» с тянущим воздушным винтом и расположение пилота верхом на центральном корпусе 5 (то есть самолет выполнен без кабины) позволяют легко и быстро покидать самолет с парашютом в аварийной ситуации.Using the “duck” aerodynamic scheme with a pulling propeller and the pilot positioned on top of the central body 5 (that is, the aircraft is made without a cockpit) make it easy and quick to leave a plane with a parachute in an emergency.

Заявляемый самолет управляется: по тангажу - посредством цельно-поворотного ПГО 7; по крену - посредством элеронов 3 и 4; по курсу - посредством рулей направления 10 и 11. Управление самолетом по тангажу и крену осуществляется ручкой управления 14, а управление по курсу - посредством педалей 15 и 16.The inventive aircraft is controlled: by pitch - by means of an integral rotary PGO 7; roll - by means of ailerons 3 and 4; at the heading - by means of rudders 10 and 11. Control of the aircraft by pitch and roll is carried out by the control knob 14, and control by heading - by means of the pedals 15 and 16.

Выше приведен вариант исполнения заявляемого изобретения, когда у него передний корпус 6 крепится к центральному корпусу 5 посредством нескольких деталей (стакана 20, фланца 21, оси 22 и кронштейна 23). Однако возможно и любое иное приемлемое исполнение переднего корпуса, Например, передний корпус 6 может представлять собой единую деталь, которая непосредственно крепится к центральному корпусу 5. Это непринципиально. Принципиальным является лишь то, что передний корпус 6 проходит через полый вал тянущего воздушного винта 18 и крепится к центральному корпусу 5.The above is an embodiment of the claimed invention when its front housing 6 is attached to the central housing 5 by means of several parts (cup 20, flange 21, axis 22 and bracket 23). However, any other acceptable design of the front housing is also possible. For example, the front housing 6 may be a single part that is directly attached to the central housing 5. This is unprincipled. The only important thing is that the front housing 6 passes through the hollow shaft of the pulling propeller 18 and is attached to the central housing 5.

Выше был рассмотрен один из возможных вариантов конкретного конструктивного исполнения заявляемого изобретения. Возможны и другие варианты исполнения заявляемого изобретения.Above was considered one of the possible options for a specific design of the claimed invention. Other embodiments of the claimed invention are also possible.

Возможен вариант исполнения заявляемого изобретения, когда у него имеется закрытая пассажирская кабина (то есть или центральный корпус 5 выполнен в виде пассажирской кабины (фюзеляжа), или закрытая кабина прикреплена к центральному корпусу 5), при прочих равных условиях.An embodiment of the claimed invention is possible when it has a closed passenger cabin (i.e., either the central body 5 is made in the form of a passenger cabin (fuselage), or the closed cabin is attached to the central body 5), all other things being equal.

В заявляемом изобретении крыло может иметь любую приемлемую форму в плане: нестреловидную; стреловидную (прямой или обратной стреловидности); и др.In the claimed invention, the wing may have any acceptable shape in terms of: non-arrow-shaped; swept (direct or reverse sweep); and etc.

В заявляемом изобретении цельноповоротное ПГО может иметь любую приемлемую форму в плане: треугольную (как в рассмотренном выше варианте, с центральным наплывом или без центрального наплыва); стреловидную (прямой или обратной стреловидности); нестреловидную и др.In the claimed invention, the all-rotating PGO can have any acceptable shape in terms of: triangular (as in the above version, with a central influx or without a central influx); swept (direct or reverse sweep); non-sweeping, etc.

Например, в варианте, когда ПГО выполнено нестреловидным, в центральной части ПГО может иметься участок, у которого критический угол атаки меньше, чем у остальных участков ПГО (например, на задней кромке этого участка ПГО установлены закрылки). При этом вышеуказанный центральный участок ПГО отделен от остальной части ПГО двумя продольными аэродинамическими перегородками (гребнями).For example, in the case where the PGO is non-sweeping, in the central part of the PGO there may be a section whose critical angle of attack is less than that of the other sections of the VGO (for example, flaps are installed on the trailing edge of this section of the VGO). Moreover, the aforementioned central section of the PGO is separated from the rest of the PGO by two longitudinal aerodynamic partitions (ridges).

Возможен вариант исполнения заявляемого изобретения, когда у него ПГО выполнено нецельноповоротным. В этом случае на ПГО имеются рули высоты.An embodiment of the claimed invention is possible when its PGO is made non-rotatable. In this case, there are elevators on the PGO.

В заявляемом изобретении тянущий воздушный винт может приводиться в движение от любого источника энергии: от поршневого двигателя внутреннего сгорания (от одного или нескольких); от турбовального двигателя (от одного или нескольких); от электрического двигателя (от одного или нескольких); за счет мускульной силы пилота и др.In the claimed invention, the pulling propeller can be driven from any source of energy: from a reciprocating internal combustion engine (from one or more); from a turboshaft engine (from one or more); from an electric motor (from one or more); due to the muscular strength of the pilot, etc.

Заявляемое изобретение (в варианте расположения ПГО перед тянущим воздушным винтом) может быть использовано на самолете любой размерности (одноместном, многоместном, беспилотном и др.).The claimed invention (in the embodiment of the location of the PGO in front of the propeller) can be used on an airplane of any dimension (single, multi-seat, unmanned, etc.).

Выше был рассмотрен вариант заявляемого изобретения, когда у него пилот сидит верхом на седле 17 (верхом на центральном корпусе 5) - как водитель на мотоцикле (или велосипеде). Однако возможен вариант исполнения заявляемого изобретения, когда самолет имеет закрытый фюзеляж, а пилот (и/или пассажиры) иначе расположен на самолете, например, сидит как у известных самолетов.The above was considered a variant of the claimed invention, when his pilot sits astride the saddle 17 (astride the central building 5) - as a driver on a motorcycle (or bicycle). However, an embodiment of the claimed invention is possible when the aircraft has a closed fuselage, and the pilot (and / or passengers) is otherwise located on the aircraft, for example, it sits like a well-known aircraft.

В заявляемом изобретении центральный и передний корпуса могут иметь конструкцию любого приемлемого типа: балочную конструкцию (как в рассмотренном выше случае) - в виде труб и др.; форменную конструкцию; и др.In the claimed invention, the central and front bodies can be of any suitable type: a beam structure (as in the case considered above) - in the form of pipes, etc .; shaped structure; and etc.

В заявляемом изобретении цельноповоротное ПГО может имеет как меньший (как в рассмотренном выше случае), так и равный (или больший) размах, по сравнению с величиной диаметра тянущего воздушного винта.In the claimed invention, the all-rotating PGO can have both a smaller (as in the case considered above), and equal (or greater) scope, in comparison with the magnitude of the diameter of the pulling propeller.

В варианте исполнения заявляемого изобретения, когда пилот сидит верхом на центральном корпусе, самолет может быть выполнено как по аэродинамической схеме «утка» (как в рассмотренном выше случае), так и по «нормальной» аэродинамической схеме.In the embodiment of the claimed invention, when the pilot sits astride the central building, the aircraft can be performed both according to the “duck” aerodynamic scheme (as in the case considered above) and the “normal” aerodynamic scheme.

ЛитератураLiterature

1. Егер С.М. Проектирование самолетов. М.: Машиностроение, 1983.1. Eger S.M. Aircraft design. M .: Engineering, 1983.

2. Аэродинамика, устойчивость и управляемость сверхзвуковых самолетов./Под ред. Бюшгенса Г.С. М.: Физматлит, 1998.2. Aerodynamics, stability and controllability of supersonic aircraft. / Ed. Byushgens G.S. M .: Fizmatlit, 1998.

3. Торенбик Э. Проектирование дозвукового самолета. М.: Машиностроение. 1983.3. Torenbik E. Design of a subsonic aircraft. M .: Engineering. 1983.

Claims

1. The aircraft has a central body, for example, made in the form of a beam, a wing attached to the aforementioned central body, front horizontal tail (configured to create positive lifting force), a pulling propeller attached to the front end of the aforementioned central body, characterized in that the shaft of the above-mentioned pulling propeller is made hollow, there is a front housing, for example, made in the form of a beam that passes through the above-mentioned hollow shaft of the pulling an air screw, wherein the aforementioned front housing is made either as a single part or consists of several parts, the rear end of the aforementioned front housing is attached to the front end of the aforementioned central housing, the aforementioned front horizontal tail is attached to the front end of the aforementioned front housing before the above-mentioned propeller .

2. The aircraft according to claim 1, characterized in that the front horizontal tail has a smaller swing than the diameter of the above-mentioned pulling propeller.

3. The aircraft according to claim 1 or 2, characterized in that in the central part of the aforementioned front horizontal plumage there is a section in which the critical angle of attack is less than that of the remaining sections of the front horizontal plumage.

4. The aircraft according to claim 3, characterized in that the aforementioned central portion of the front horizontal tail is separated from the rest of the front horizontal tail by two longitudinal aerodynamic partitions (ridges).

5. The aircraft according to claim 1 or 2, characterized in that the front horizontal tail is made rotatable and triangular in shape.