RU2527407C2

RU2527407C2 - Fold-resistant wing made of flexible material

Info

Publication number: RU2527407C2
Application number: RU2012129485/11A
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Шулига
Original assignee: Виктор Иванович Шулига
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2012-07-09
Publication date: 2014-08-27
Also published as: RU2012129485A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to sport aviation, in particular to paraglider and kite manufacturing. Wing made of flexible material contains airfoil shell supported by ribs and inflated by air counterflow through air intakes with valves, and slings. The air intakes have edges each one of which creates high pressure local area for local flow stream of its direction and is provided in the high pressure area with valve blowing air inside the shell.

EFFECT: invention is aimed to keep wing profile by means of maintaining pressure in the wing irrespective of wing incidence.

3 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение.The technical field to which the invention relates.

Изобретение относится к спортивной авиации, в частности к производству парапланов, парашютов, кайтов и может быть использовано при их разработке, производстве, реализации, эксплуатации, ввозе и вывозе за рубеж.The invention relates to sports aviation, in particular the production of paragliders, parachutes, kites and can be used in their development, production, sale, operation, import and export abroad.

Уровень техники.The level of technology.

Почти все выпускаемые в настоящее время спортивные парапланы, парашюты-крылья, кайты-парафойлы разных производителей имеют почти одинаковую конструкцию. Гибкая оболочка крыла разделяется на секции нервюрами, поддерживающими аэродинамический профиль. В передней части в зоне максимального давления набегающего потока воздуха выполнены воздухозаборники, в некоторых конструкциях полностью или частично закрытые клапанами. Однако при изменении угла атаки точка максимального давления смещается. Это приводит к тому, что при выходе точки максимального давления за пределы воздухозаборника внешнее давление становится выше внутреннего и оболочка теряет форму. Происходит сложение купола, приводящее к отклонению от курса, выходу на опасные режимы полета и иногда необратимому запутыванию оболочки в стропах. Попытки повысить устойчивость крыла к сложениям предприняты, например ADVANCE THUN AG [CH] в заявке CH 700671 (A2) и GIN GLIDERS INC [KR] в заявке KR 200197611. В обоих случаях приняты меры для укрепления гибкой оболочки вокруг воздухозаборников. Это решает задачу повышения устойчивости оболочки крыла к сложениям лишь частично, так как при значительном выходе точки максимального давления за пределы воздухозаборников в их районе образуется разряжение, отсасывающее воздух из крыла и приводящее к потере крылом профиля. В других конструкция на воздухозаборниках предусматриваются клапана, препятствующие выходу воздуха из оболочки. Однако это тоже не решает проблемы, так как материал оболочки не обладает абсолютной герметичностью и без постоянной подпитки воздухом все равно теряет давление, несмотря на наличие клапанов в воздухозаборниках.Almost all sport paragliders currently manufactured, wing parachutes, paraffoy kites of different manufacturers have almost the same design. The flexible wing shell is divided into sections by ribs supporting the aerodynamic profile. In the front part, in the zone of maximum pressure of the incoming air flow, air intakes are made, in some designs fully or partially closed by valves. However, when the angle of attack changes, the maximum pressure point shifts. This leads to the fact that when the point of maximum pressure leaves the air intake, the external pressure becomes higher than the internal pressure and the shell loses its shape. The dome is added, leading to a deviation from the course, access to dangerous flight conditions and sometimes irreversible tangling of the shell in slings. Attempts have been made to increase the wing resistance to folding, for example, ADVANCE THUN AG [CH] in the application CH 700671 (A2) and GIN GLIDERS INC [KR] in the application KR 200197611. In both cases, measures have been taken to strengthen the flexible shell around the air intakes. This solves the problem of increasing the wing shell resistance to folding only partially, since when the maximum pressure point goes beyond the air intakes in their area, a vacuum is formed that draws air from the wing and leads to the loss of the profile of the wing. In other designs, valves are provided at the air intakes to prevent air from escaping from the shell. However, this also does not solve the problem, since the shell material does not have absolute tightness and without constant air supply it still loses pressure, despite the presence of valves in the air intakes.

Ближе всего по совокупности признаков является решение ADVANCE THUN AG [СН] в заявке СН 700671 (А2). В нем предусмотрено хотя бы два воздухозаборника в различных зонах. Однако при положении точки максимального давления между воздухозаборниками и за их пределами устойчивость оболочки все равно нарушается.Closest to all of the features is the solution ADVANCE THUN AG [CH] in the application CH 700671 (A2). It provides at least two air intakes in different zones. However, with the position of the maximum pressure point between the air intakes and beyond, the shell stability is still violated.

Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.

Целью изобретения является придание параплану повышенной устойчивости к сложениям за счет удержания давления в крыле максимально близким к давлению скоростного напора и не зависящим от угла атаки крыла и положения точки максимального давления, даже выходящей за пределы воздухозаборника, в широком диапазоне.The aim of the invention is to give the paraglider increased resistance to folding by keeping the pressure in the wing as close as possible to the pressure of the high-speed head and not depending on the angle of attack of the wing and the position of the maximum pressure point, even beyond the air intake, in a wide range.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

Это достигается двумя воздухозаборниками, создающими две местных зоны повышенного давления для местных потоков обтекания профиля противоположных направлений. Из каждой зоны воздух может поступать внутрь оболочки через клапана. На фиг.1 показан случай с очень большими углами атаки. При этом обе кромки 1, 2 воздухозаборника обтекаются местным потоком 3, направленным к передней кромке 1. Открывается клапан 4, расположенный ближе к передней кромке крыла 5. На фиг.2 показан случай со средними углами атаки. При этом местные потоки 6, 7 могут открыть оба клапана 4, 8 или один из них, к которому ближе находится точка максимального давления. На фиг.3 показан случай с отрицательным углом атаки. И в этом случае открывается клапан 8, расположенный навстречу основному потоку 9 и тоже создает давление в оболочке. При этом давление в оболочке меньше давления скоростного напора только на величину потерь давления в воздухозаборниках и не зависит от угла атаки крыла в широком диапазоне. Для того, чтобы оболочка могла противостоять этой небольшой разнице давлений, она подкрепляется упругими элементами в зоне возможных положений точки максимального давления на профиле крыла в диапазоне около нулевых и отрицательных углов атаки. При этом упругости этих элементов при приемлемом весе достаточно для сохранения профиля в рабочем диапазоне углов атак и скоростей.This is achieved by two air intakes, creating two local pressure zones for local flows around the profile in opposite directions. From each zone, air can enter the shell through the valve. Figure 1 shows a case with very large angles of attack. In this case, both edges 1, 2 of the air intake are surrounded by a local stream 3 directed towards the leading edge 1. A valve 4 is opened, which is located closer to the leading edge of the wing 5. Figure 2 shows the case with average angles of attack. In this case, local flows 6, 7 can open both valves 4, 8 or one of them, to which the point of maximum pressure is closer. Figure 3 shows a case with a negative angle of attack. And in this case, opens the valve 8, located towards the main stream 9 and also creates pressure in the shell. The pressure in the shell is less than the pressure of the pressure head only by the magnitude of the pressure loss in the air intakes and does not depend on the angle of attack of the wing in a wide range. In order for the shell to withstand this small pressure difference, it is supported by elastic elements in the zone of possible positions of the maximum pressure point on the wing profile in the range of about zero and negative angles of attack. Moreover, the elasticity of these elements at an acceptable weight is sufficient to maintain the profile in the working range of attack angles and speeds.

Осуществление изобретения.The implementation of the invention.

Предлагаемое техническое решение применено в экспериментальном параплане «Чегем» с проекционным удлинением крыла 6,13, более высоким, чем достигнутое для устойчивых гибких крыльев в настоящее время. Кромки воздухозаборников и клапана выполнены как элементы гибкой обшивки, заключенные между соседними нервюрами. Параплан «Чегем» при испытаниях показал хорошую устойчивость в турбулентном воздухе. При воздействии на отдельные участки крыла нисходящих потоков воздуха они опускаются вниз с сохранением давления в крыле, S-образного профиля и формы крыла в плане и после пролета турбулентности быстро восстанавливают исходное положение. При этом не происходит значительных отклонений от курса и не создается конфигураций оболочки, угрожающих необратимым запутыванием в стропах. В парапланах, являющимися аналогами этого изобретения, в таких случаях давление в крыле теряется, профиль теряет свою форму, что способствует продолжению снижения давления и гибкая оболочка бесформенным комком сдувается назад вместе со стропами, создавая угрозу необратимого запутывания в стропах.The proposed technical solution was applied in the experimental paraglider “Chegem” with a projection wing extension of 6.13, higher than that achieved for stable flexible wings at present. The edges of the air intakes and valves are made as elements of flexible casing enclosed between adjacent ribs. Paraglider "Chegem" during testing showed good stability in turbulent air. When exposed to separate sections of the wing downward air flows, they fall down while maintaining pressure in the wing, S-shaped profile and the shape of the wing in plan and after the passage of turbulence quickly restore their original position. In this case, significant deviations from the course do not occur and shell configurations are not created that threaten irreversible entanglement in the slings. In paragliders, which are analogues of this invention, in such cases, the pressure in the wing is lost, the profile loses its shape, which contributes to the continued reduction of pressure and the flexible shell is deflated by a shapeless lump back together with the slings, creating a threat of irreversible tangling in the slings.

Claims

A wing made of flexible material containing a shell with an aerodynamic profile supported by ribs and inflated by a counter flow of air through the air intakes with valves, and slings, characterized in that the air intakes have at least two edges, each of which creates a local zone of increased pressure for the local flow around its direction and is equipped with a valve in the high pressure zone, passing air into the shell.