RU2583239C1 - Flap extension device - Google Patents
Flap extension device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2583239C1 RU2583239C1 RU2015108141/11A RU2015108141A RU2583239C1 RU 2583239 C1 RU2583239 C1 RU 2583239C1 RU 2015108141/11 A RU2015108141/11 A RU 2015108141/11A RU 2015108141 A RU2015108141 A RU 2015108141A RU 2583239 C1 RU2583239 C1 RU 2583239C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flap
- link
- wing
- pivotally connected
- extending
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C9/00—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
- B64C9/14—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots
- B64C9/16—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots at the rear of the wing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиации, а именно к конструкциям исполнительных механизмов систем управления закрылками самолета.The invention relates to aviation, and in particular to the designs of actuators of aircraft flap control systems.
Современные требования, предъявляемые к коммерческой авиации, предполагают широкий скоростной диапазон профиля полета. Возможность эксплуатации с небольших аэродромов зависит от разрешенных скоростей взлета и посадки, установленных для каждого самолета. Задача обеспечения малых взлетно-посадочных скоростей может быть решена применением зависающих закрылков с большим ходом. Предлагаемое устройство обеспечивает выдвижение и уборку закрылка по заданной траектории, близкой к оптимальной, чем достигается надлежащее изменение кривизны профиля крыла и изменение его площади.Modern requirements for commercial aviation require a wide speed range of flight profile. The ability to operate from small aerodromes depends on the allowed take-off and landing speeds set for each aircraft. The task of ensuring low take-off and landing speeds can be solved by the use of hovering flaps with a large stroke. The proposed device provides extension and cleaning of the flap along a predetermined path close to optimal, thereby achieving a proper change in the curvature of the wing profile and changing its area.
Известно устройство для выдвижения закрылка (см. патент РФ №2214347), содержащее неподвижно закрепленную на крыле балку, с которой шарнирно соединены несущий рычаг и рычаг привода, шатун, шарнирно соединенный одним концом с рычагом привода, два звена навески закрылка и тягу синхронизации. Данное устройство позволяет отклонить закрылок на угол 20°, при этом выдвижение закрылка составит 15% хорды крыла. Устройство также позволяет отклонить закрылок на 38°, при этом выдвижение закрылка составит около 18% хорды крыла.A device for extending a flap is known (see RF patent No. 2214347), comprising a beam fixed to the wing, to which a supporting lever and a drive lever are pivotally connected, a connecting rod pivotally connected at one end to the drive lever, two flap linkages and a synchronization link. This device allows you to deflect the flap at an angle of 20 °, while the extension of the flap will be 15% of the wing chord. The device also allows you to deflect the flap by 38 °, while the extension of the flap will be about 18% of the wing chord.
Недостатком данного устройства является невозможность обеспечить выдвижение закрылка больше 18% хорды крыла при сохранении угла отклонения в пределах 35-38°, что ограничивает прирост подъемной силы, возникающий при увеличении площади и кривизны профиля крыла.The disadvantage of this device is the inability to ensure the extension of the flap is more than 18% of the chord of the wing while maintaining the deflection angle within 35-38 °, which limits the gain in lift that occurs when the area and curvature of the wing profile increase.
Наиболее близким к заявленному решению является устройство для выдвижения закрылка (см. патент US 8684316 B2, B64C 9/18), содержащее поддерживающую балку, отклоняемую несущую балку, поддерживающую аэродинамическую поверхность, первое звено, соединяющее первую и вторую точки вращения, и второе звено, соединяющее третью и четвертую точки вращения. Поддерживающая балка имеет точку опоры на первой неподвижной оси вращения. Соединительное звено имеет точку опоры связь на второй неподвижной оси вращения и подсоединяется к первому звену посередине между первой и второй точками вращения. Привод соединяется с приводным звеном, шарнирно связанным с первым звеном для начального движения вперед и назад носика профиля закрылка Фаулера почти параллельно нижней поверхности крыла с удлинением движения назад, обеспечивая быстрое изменение угла установки закрылка относительно верхней кромки крыла.Closest to the claimed solution is a device for extending the flap (see patent US 8684316 B2, B64C 9/18) containing a support beam, a deflectable support beam, supporting an aerodynamic surface, the first link connecting the first and second points of rotation, and the second link, connecting the third and fourth points of rotation. The support beam has a fulcrum on the first fixed axis of rotation. The connecting link has a pivot point on the second fixed axis of rotation and is connected to the first link in the middle between the first and second points of rotation. The drive is connected to the drive link pivotally connected to the first link for the initial forward and backward movement of the nose of the Fowler flap profile almost parallel to the lower surface of the wing with an extension of the backward movement, providing a quick change in the angle of installation of the flap relative to the upper edge of the wing.
Недостатками данного устройства являются раннее увеличение угла установки закрылка на начальном этапе выдвижения закрылка, приводящее к возникновению дополнительного вредного аэродинамического сопротивления, а также резкое изменение угла отклонения закрылка при относительно небольшом ходе приводного звена в диапазоне рабочих положений закрылка, которое увеличивает динамические нагрузки на элементы механизма выпуска закрылка, а также на экипаж, пассажиров и перевозимые в самолете грузы.The disadvantages of this device are an early increase in the angle of installation of the flap at the initial stage of extension of the flap, which leads to the appearance of additional harmful aerodynamic drag, as well as a sharp change in the angle of deviation of the flap with a relatively small stroke of the drive link in the range of operating positions of the flap, which increases the dynamic load on the elements of the exhaust mechanism flap, as well as on the crew, passengers and cargo carried on the plane.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка механизма выпуска закрылка, позволяющего улучшить аэродинамические характеристики крыла путем обеспечения оптимальной траектории перемещения закрылка при большом ходе закрылка.The objective of the invention is to develop a mechanism for the release of the flap, which allows to improve the aerodynamic characteristics of the wing by providing an optimal trajectory of movement of the flap with a large stroke of the flap.
Сущность предлагаемого устройства поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми чертежами, на которых показано:The essence of the proposed device is illustrated by the following description and the accompanying drawings, which show:
на фиг. 1 - взаимные положения звеньев предлагаемого устройства при убранном закрылке;in FIG. 1 - mutual position of the links of the proposed device with the flap retracted;
на фиг. 2 - положения звеньев предлагаемого устройства при полностью выпущенном закрылке;in FIG. 2 - the position of the links of the proposed device with a fully extended flap;
на фиг. 3 - график кривой изменения угла отклонения закрылка в процессе выдвижения закрылка (сплошная линия - предлагаемый механизм; пунктирная линия - прототип) в одном из возможных вариантов кинематических размеров элементов, где:in FIG. 3 is a graph of the curve of the flap deviation angle during flap extension (solid line — the proposed mechanism; dashed line — prototype) in one of the possible kinematic sizes of the elements, where:
δ - угол отклонения закрылка, град.;δ - flap deflection angle, deg .;
X - ход закрылка в % хорды профиля крыла;X - flap stroke in% chord of wing profile;
на фиг. 4 - эскиз закрылка в убранном положении и при различных углах отклонения, где:in FIG. 4 - sketch of the flap in the retracted position and at different angles of deviation, where:
δ1 - угол отклонения закрылка 15°;δ 1 - deflection angle of the
δ2 - угол отклонения закрылка 35°;δ 2 - flap deflection angle of 35 °;
X1 - дистанция хода для отклонения закрылка на угол 15°;X 1 - stroke distance to deflect the flap at an angle of 15 °;
X2 - дистанция хода для отклонения закрылка на угол 35°.X 2 - stroke distance to deflect the flap at an angle of 35 °.
Устройство выдвижения закрылка крыла самолета содержит неподвижно закрепленную на крыле балку 1; шарнирно закрепленные на балке 1 звено несущее переднее 2 и звено несущее заднее 3; шарнирно соединенное с несущими звеньями звено передней навески закрылка 4; шарнирно соединенное с закрылком звено задней навески закрылка 5; шарнирно соединенное со звеном передней навески закрылка звено синхронизации 6; шарнирно закрепленное на неподвижной балке коромысло 7, которое шарнирно соединено одним плечом со звеном синхронизации и вторым плечом - со звеном задней навески закрылка; балку закрылка 8 с неподвижно закрепленным на ней закрылком.The wing wing flap extension device comprises a
Балка 1 закреплена неподвижно на крыле и состоит из двух половин, между которыми образовано пространство для размещения звеньев устройства. С балкой 1 соединены шарнирно звено несущее переднее 2, звено несущее заднее 3 и коромысло 7 (в прототипе отсутствует). Звено передней навески закрылка 4 опирается шарнирно на звено несущее переднее 2 и звено несущее заднее 3. Звено синхронизации 6 соединено шарнирно с звеном передней навески закрылка 4 и коромыслом 7. Звено задней навески закрылка 5 соединено шарнирно с коромыслом 7. Закрылок, неподвижно закрепленный на балке закрылка 8, шарнирно подвешен на переднем 4 и заднем 5 звеньях навески.The
Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:
Звено несущее переднее 2, при воздействии на него привода P (вращательного действия на фиг. 1 и поступательного действия на фиг. 2), поворачивается в шарнире A относительно неподвижной балки 1, вызывая перемещение звена 4.The
Шарнир A может в одном варианте быть закреплен на неподвижной балке 1 и, в другом варианте, может быть закреплен на неподвижной части крыла.The hinge A can in one embodiment be fixed on the
В одном варианте осуществления устройства привод для перемещения закрылка может быть вращательного типа. Привод P, показанный условно на фиг. 1 пунктирными линиями, может быть установлен на неподвижной части крыла и поворотный рычаг привода соединен шарнирной несущим передним звеном 2 через промежуточное звено, схематично обозначенное на фиг. 1 штрихпунктирной линией.In one embodiment of the device, the actuator for moving the flap may be of a rotary type. The drive P, shown conditionally in FIG. 1 by dashed lines can be mounted on the fixed part of the wing and the pivoting lever of the drive is connected by a hinged supporting
В другом варианте осуществления устройства, привод P для перемещения закрылка может представлять собой толкатель, показанный условно на фиг. 2 штрихпунктирной линией, который установлен на неподвижной части крыла и шток которого соединен шарнирно с несущим передним звеном 2.In another embodiment of the device, the actuator P for moving the flap may be a pusher, shown conditionally in FIG. 2 by a dash-dot line, which is mounted on the fixed part of the wing and the stock of which is pivotally connected to the bearing
В каждом из предыдущих вариантов осуществления устройства один или оба шарнирных соединения балки закрылка 8 со звеньями передней 4 и задней 5 навески закрылка в точках C и D могут располагаться с нижней стороны закрылка либо в теле закрылка.In each of the previous embodiments of the device, one or both of the swivel joints of the
Звено 4, закрепленное шарнирно в точках B и H соответственно несущего переднего и несущего заднего звеньев, перемещается по траектории, определяемой радиусами поворота точки B вокруг оси A и точки H вокруг оси G, на которой звено несущее заднее 3 поворачивается относительно неподвижной балки 1.
Движение точки C, в которой звено 4 передней навески закрылка шарнирно присоединено к балке закрылка 8, задает траекторию движения носика закрылка при работе механизма на выпуск и на уборку закрылка.The movement of point C, at which the
Движение точки D шарнирного соединения балки закрылка 8 со звеном задней навески закрылка 5 задает траекторию движения хвостика закрылка при работе механизма на выпуск и на уборку закрылка.The movement of the point D of the hinge of the
Звено задней навески закрылка 5, шарнирно соединенное с коромыслом 7, поворачивается вокруг точки E нижнего плеча коромысла, которое качается на оси F, обеспечивая требуемую траекторию точки D хвостика закрылка.The link of the rear hinge of the
Звено синхронизации 6 обеспечивает согласование движений звена передней навески закрылка 4 и коромысла 7.
Звено передней навески закрылка 4 присоединено к балке закрылка 8 в точке C посредством сферического шарнира. Звено задней навески закрылка 5 присоединено к коромыслу 7 в точке E и к балке закрылка 8 в точке D также посредством сферических шарниров.The front link link of the
Сферические шарнирные соединения звена передней навески закрылка 4 с балкой закрылка 8 в точке C, звена задней навески закрылка 5 с балкой закрылка 8 в точке D и звена задней навески закрылка 5 с коромыслом 7 в точке E допускают изгиб закрылка во время работы, не вызывая перекоса звеньев механизма, и допускают движение закрылка из плоскости механизма, присущее механизмам, стоящим вдоль потока на стреловидных крыльях и/или движение по конусу для закрылков сужающейся формы в плане.The spherical hinged connections of the front link portion of the
Траектория отклонения закрылка и его угловое положение определяются координатами точек сочленения звеньев и их размерами.The flap deflection path and its angular position are determined by the coordinates of the articulation points of the links and their sizes.
Благодаря указанным отличительным признакам достигается заявленный технический результат, а именно обеспечивается оптимальная траектория перемещения закрылка при большом ходе закрылка.Thanks to these distinctive features, the claimed technical result is achieved, namely, the optimal trajectory of the flap movement with a large flap stroke is ensured.
Предлагаемое устройство обеспечивает равномерное увеличение угла отклонения закрылка в диапазоне выдвижения закрылка от 0 до 21% хорды профиля крыла и, таким образом, позволяет снизить аэродинамическое сопротивление на этапе движения закрылка к рабочему положению. Кроме того, предлагаемое изобретение обеспечивает плавное изменение угла отклонения закрылка в диапазоне рабочих положений закрылка, что снижает динамические нагрузки на элементы механизма выпуска закрылка, а также на экипаж, пассажиров и перевозимые в самолете грузы, а также улучшает возможность регулировки элементов системы управления подъемной силой самолета.The proposed device provides a uniform increase in the angle of inclination of the flap in the range of extension of the flap from 0 to 21% of the chord of the wing profile and, thus, allows to reduce aerodynamic drag at the stage of movement of the flap to the working position. In addition, the present invention provides a smooth change in the angle of inclination of the flap in the range of operating positions of the flap, which reduces the dynamic load on the elements of the flap release mechanism, as well as on the crew, passengers and cargo carried in the aircraft, and also improves the ability to adjust the elements of the aircraft lift control system .
Предлагаемое изобретение обеспечивает незначительное и плавное увеличение щели между задним обрезом неподвижной части крыла и поверхностью закрылка при изменении угла отклонения в диапазоне рабочих положений закрылка, что благоприятно влияет на обтекание системы крыло - закрылок.The present invention provides a slight and smooth increase in the gap between the rear edge of the fixed part of the wing and the surface of the flap when changing the deflection angle in the range of working positions of the flap, which favorably affects the flow around the wing-flap system.
При реализации устройства заявленная совокупность существенных признаков позволяет решить задачу расширения эксплуатационных возможностей самолета за счет обеспечения технического результата - уменьшения взлетно-посадочных скоростей.When implementing the device, the claimed combination of essential features allows us to solve the problem of expanding the operational capabilities of the aircraft by providing a technical result - reducing takeoff and landing speeds.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015108141/11A RU2583239C1 (en) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | Flap extension device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015108141/11A RU2583239C1 (en) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | Flap extension device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2583239C1 true RU2583239C1 (en) | 2016-05-10 |
Family
ID=55959859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015108141/11A RU2583239C1 (en) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | Flap extension device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2583239C1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2214347C2 (en) * | 2001-07-23 | 2003-10-20 | Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева | Flap extending unit |
US8684316B2 (en) * | 2011-09-23 | 2014-04-01 | The Boeing Company | Aircraft flap mechanism having compact large fowler motion providing multiple cruise positions |
-
2015
- 2015-03-10 RU RU2015108141/11A patent/RU2583239C1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2214347C2 (en) * | 2001-07-23 | 2003-10-20 | Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева | Flap extending unit |
US8684316B2 (en) * | 2011-09-23 | 2014-04-01 | The Boeing Company | Aircraft flap mechanism having compact large fowler motion providing multiple cruise positions |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8651430B2 (en) | Spoiler for an aerodynamic body of an aircraft | |
EP3034392B1 (en) | Cove lip door slaved to trailing edge control device | |
CA2943293C (en) | Aircraft wing fairing drive assembly, system, and method | |
US3941334A (en) | Variable camber airfoil | |
US8684316B2 (en) | Aircraft flap mechanism having compact large fowler motion providing multiple cruise positions | |
US4053124A (en) | Variable camber airfoil | |
US8763953B2 (en) | Aircraft flap actuator assembly | |
US3994452A (en) | Variable camber airfoil | |
CN110712743A (en) | Flap system, wing and aircraft | |
CN110294102B (en) | Composite motion mechanism of integrated flap aileron | |
EP3647182B1 (en) | Linkage assemblies for aircraft wing hinged panels | |
US11161595B2 (en) | Wing flap mechanism for high fowler, drooping spoilers and high efficiency | |
US11352122B2 (en) | Wing system for an aircraft with a flow body and a cover panel | |
RU2583239C1 (en) | Flap extension device | |
GB2568731A (en) | Modifying the chord length of an aircraft wing | |
CN111301664A (en) | Driving method of open type wing tip speed reducing plate | |
JPS6325999B2 (en) | ||
GB2568743A (en) | System for an aircraft wing | |
US11214354B2 (en) | Control surface actuation mechanism | |
RU2214347C2 (en) | Flap extending unit | |
GB2577847A (en) | Modifying the chord length of an aircraft wing | |
US11945586B2 (en) | Compact aircraft control surface track mechanism |