RU2655562C1 - Aircraft with changed wings geometry - Google Patents
Aircraft with changed wings geometry Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655562C1 RU2655562C1 RU2017123684A RU2017123684A RU2655562C1 RU 2655562 C1 RU2655562 C1 RU 2655562C1 RU 2017123684 A RU2017123684 A RU 2017123684A RU 2017123684 A RU2017123684 A RU 2017123684A RU 2655562 C1 RU2655562 C1 RU 2655562C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuselage
- bases
- aircraft
- wings
- consoles
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 101150045529 mig-23 gene Proteins 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C3/00—Wings
- B64C3/38—Adjustment of complete wings or parts thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C3/00—Wings
- B64C3/38—Adjustment of complete wings or parts thereof
- B64C3/56—Folding or collapsing to reduce overall dimensions of aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиастроения и может быть использовано при создании легкомоторных самолетов, экранолетов, экранопланов и летающих автомобилей.The invention relates to the field of aircraft manufacturing and can be used to create light-engine aircraft, ekranoleta, ekranoplanes and flying cars.
Известен летательный аппарат Ту-154 («Самолет Ту-154. Конструкция и техническое обслуживание», М., «Машиностроение», 1975 г., Волошин Ф.А. и др.), содержащий фюзеляж и размещенные симметрично продольной оси фюзеляжа, закрепленные на фюзеляже крылья с элеронами, закрылками и предкрылками. Перед взлетом и посадкой предкрылки поворачиваются на некоторый угол, а закрылки выдвигаются и также разворачиваются на некоторый угол. При этом изменяется геометрия крыльев (изменяется кривизна крыльев и их площадь), изменяется аэродинамическое качество крыльев, что позволяет уменьшить скорость взлета и посадки. Благодаря этому повышается безопасность полета, снижаются нагрузки на самолет, а также появляется возможность использовать для взлета и посадки взлетно-посадочные полосы меньшей длины. Для управления самолетом по крену используются элероны.Known aircraft Tu-154 ("Tu-154 aircraft. Design and maintenance", Moscow, "Engineering", 1975, Voloshin F.A., etc.) containing the fuselage and mounted symmetrically to the longitudinal axis of the fuselage, fixed on the fuselage wings with ailerons, flaps and slats. Before takeoff and landing, the slats rotate at a certain angle, and the flaps extend and also unfold at a certain angle. At the same time, the geometry of the wings changes (the curvature of the wings and their area changes), the aerodynamic quality of the wings changes, which reduces the speed of take-off and landing. This increases flight safety, reduces aircraft loads, and also makes it possible to use shorter runways for take-off and landing. To control the aircraft roll use ailerons.
Применение закрылков и предкрылков для изменения геометрии крыльев оправдано для самолетов имеющих значительные габариты. Однако при этом существенно усложняется конструкция крыльев, увеличивается их масса, растет стоимость изготовления. Поэтому при создании малогабаритных легкомоторных летательных аппаратов от использования крыльев такой конструкции зачастую отказываются. Кроме того, описываемый самолет имеет значительные поперечные габариты, что требует наличия значительных площадей при хранении самолета на аэродроме, а также больших производственных помещений при проведении ремонтных работ на самолете.The use of flaps and slats to change the geometry of the wings is justified for aircraft with significant dimensions. However, this significantly complicates the design of the wings, increases their mass, increases the cost of manufacture. Therefore, when creating small-sized light-weight aircraft, the use of wings of this design is often refused. In addition, the described aircraft has significant transverse dimensions, which requires the presence of significant areas during storage of the aircraft at the airport, as well as large production facilities during repair work on the aircraft.
Известен летательный аппарат Миг-23 («Истребитель Миг-23», С. Мороз, изд. «Экспринт», 2005 г.) содержащий фюзеляж и размещенные симметрично продольной оси фюзеляжа крылья, выполненные в виде закрепленных на фюзеляже стреловидных оснований с шарнирно установленными на них консолями, снабженными предкрылками, закрылками и интерцепторами. В исходном положении стреловидность передних кромок оснований и консолей одинакова. Оси вращения консолей относительно оснований направлены перпендикулярно плоскостям крыльев. Перед взлетом и в полете перед посадкой консоли разворачиваются относительно оснований в направлении полета, предкрылки и закрылки отклоняются на некоторый угол. Происходит изменение геометрии крыльев. При этом стреловидность передних кромок консолей, в сравнении со стреловидностью передних кромок оснований, существенно уменьшается, изменяются площадь крыльев и общая кривизна профиля крыльев, что дает возможность заметно снизить скорость взлета и посадки. В результате этих мер повышается безопасность полета, снижаются нагрузки на самолет при взлете и посадке, а также становится возможным использовать взлетно-посадочные полосы меньшей длины. Для увеличения скорости полета консоли разворачиваются относительно оснований в исходное положение. В исходное положение возвращаются также закрылки и предкрылки. Для управления самолетом по крену используются интерцепторы.Known aircraft Mig-23 ("Fighter Mig-23", S. Moroz, publishing house "Exprint", 2005) containing the fuselage and wings placed symmetrically to the longitudinal axis of the fuselage, made in the form of swept bases fixed on the fuselage with pivotally mounted on them consoles equipped with slats, flaps and spoilers. In the initial position, the sweep of the leading edges of the bases and consoles is the same. The axis of rotation of the consoles relative to the bases are directed perpendicular to the planes of the wings. Before takeoff and in flight before landing, the cantilevers unfold relative to the bases in the direction of flight, the slats and flaps deviate by a certain angle. There is a change in the geometry of the wings. In this case, the sweep of the leading edges of the consoles, in comparison with the sweep of the leading edges of the bases, decreases significantly, the wing area and the general curvature of the wing profile change, which makes it possible to significantly reduce the take-off and landing speed. As a result of these measures, flight safety is increased, aircraft loads during takeoff and landing are reduced, and it is also possible to use shorter runways. To increase the flight speed of the console are deployed relative to the bases in the starting position. Flaps and slats also return to their original position. To control the aircraft roll used interceptors.
Конструкция крыльев этого самолета достаточно сложна, что увеличивает массу самолета и его стоимость. Для управления размещенными на поворотных консолях предкрылками, закрылками и интерцепторами требуется усложнение механизмов их управления, что также ведет к увеличению массы и стоимости изготовления. Кроме того, для транспортировки самолета авиационным, наземным или водным транспортом, для уменьшения габаритов придется отстыковывать крылья, что усложняет технологию транспортировки и перевода самолета в рабочее положение после транспортировки. Также большие габариты требуют при хранении в сооружениях (например, в защищенных ангарах) больших площадей сооружений.The wing structure of this aircraft is quite complex, which increases the mass of the aircraft and its cost. To control slats, flaps and interceptors placed on the rotary consoles, complication of their control mechanisms is required, which also leads to an increase in the mass and cost of manufacture. In addition, to transport the aircraft by air, land or water transport, to reduce the size you will have to undock the wings, which complicates the technology of transportation and transfer of the aircraft to its working position after transportation. Also, large dimensions require large areas of structures when stored in structures (for example, in protected hangars).
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является упрощение конструкции летательного аппарата, уменьшение его массы, изменение его аэродинамических характеристик в широком диапазоне режимов полета, повышение безопасности полета, упрощение транспортировки и хранения.The task to which the invention is directed is to simplify the design of the aircraft, reduce its mass, change its aerodynamic characteristics in a wide range of flight modes, increase flight safety, simplify transportation and storage.
Данная задача решается за счет того, что основания крыльев закреплены на фюзеляже шарнирно с возможностью поворота, консоли установлены на основаниях с возможностью поворота относительно оснований, с осями поворота консолей, находящимися в плоскости крыла и размещенными под углом к осям поворота оснований, основания и консоли шарнирно соединены со штангами, шарнирно связанными с устройствами их управления, размещенными в фюзеляже, а оси поворота оснований относительно фюзеляжа находятся под углом к продольной оси летательного аппарата.This problem is solved due to the fact that the wing bases are pivotally mounted on the fuselage, the consoles are mounted on the bases with the possibility of rotation relative to the bases, with the rotation axles of the consoles located in the wing plane and angled to the rotation axes of the bases, base and console connected to rods articulated with their control devices located in the fuselage, and the axis of rotation of the bases relative to the fuselage are at an angle to the longitudinal axis of the aircraft but.
Устройство управления штангами, соединенными с основаниями крыльев, может быть выполнено в виде ползуна, установленного с возможностью поступательного перемещения на направляющей, установленной в фюзеляже.The control device of the rods connected to the wing bases can be made in the form of a slider mounted with the possibility of translational movement on a guide mounted in the fuselage.
Устройство управления штангами, соединенными с консолями, может быть выполнено в виде механизма, обеспечивающего синхронное перемещение штанг как в разные стороны, так и в одну сторонуThe control device of the rods connected to the consoles can be made in the form of a mechanism that provides simultaneous movement of the rods both in different directions and in one direction
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является то, что, применяя предлагаемую конструкцию управляемого крыла с изменяемой геометрией, можно изменять аэродинамические характеристики летательного аппарата в широком диапазоне непосредственно в полете, упрощается общая кинематика управления крылом, что должно улучшить летные характеристики создаваемых летательных аппаратов и упростить их транспортировку и хранение, снизить себестоимость изготовления.The technical result provided by the given set of features is that, using the proposed design of a controlled wing with variable geometry, it is possible to change the aerodynamic characteristics of an aircraft in a wide range directly in flight, the general kinematics of controlling the wing is simplified, which should improve the flight characteristics of the created aircraft and to simplify their transportation and storage, reduce production costs.
Суть изобретения иллюстрируется чертежами, гдеThe essence of the invention is illustrated by drawings, where
- на фиг. 1 изображен общий вид летательного аппарата в варианте гидроплана в исходном состоянии (аксонометрия);- in FIG. 1 shows a General view of the aircraft in a variant of the hydroplane in its initial state (axonometry);
- на фиг. 2 изображен гидроплан на виде спереди в исходном состоянии;- in FIG. 2 shows a seaplane in front view in the initial state;
- на фиг. 3 изображен гидроплан на виде слева в исходном состоянии с открытым фюзеляжем (вид А);- in FIG. 3 shows a seaplane in the left view in the initial state with the open fuselage (view A);
- на фиг. 4 изображен гидроплан на виде сверху в исходном состоянии (вид Г);- in FIG. 4 shows a seaplane in a top view in the initial state (view G);
- на фиг. 5 изображен разрез Б-Б (аксонометрия);- in FIG. 5 shows a section B-B (axonometry);
- на фиг. 6 изображен разрез В-В (аксонометрия);- in FIG. 6 shows a section bb (axonometry);
- на фиг. 7 изображен гидроплан на виде спереди в состоянии геометрии крыльев, обеспечивающей взлет гидроплана;- in FIG. 7 shows a seaplane in front view in the state of the geometry of the wings, providing take-off of the seaplane;
- на фиг. 8 изображен гидроплан на виде спереди в состоянии геометрии крыльев, обеспечивающей управление гидропланом по крену;- in FIG. 8 depicts a seaplane in front view in the state of the geometry of the wings, providing control of the seaplane along the roll;
- на фиг. 9 изображен гидроплан в состоянии геометрии крыльев, упрощающей транспортировку гидроплана.- in FIG. 9 shows a seaplane in the state of wing geometry, simplifying the transportation of a seaplane.
Летательный аппарат (гидроплан) состоит из фюзеляжа 1 (смотри Фиг. 1) и установленных на фюзеляже 1 симметрично продольной оси фюзеляжа 1 левого и правого крыльев. При этом левое крыло состоит из левого основания 2, шарнирно установленного на фюзеляже 1 с возможностью разворота и левой консоли 3, шарнирно закрепленной с возможностью разворота на левом основании 2. Ось вращения левого основания 2 находится под углом к продольной оси фюзеляжа 1, а ось вращения левой консоли 3 находится в плоскости крыла и размещена под углом к оси вращения левого основания 2 относительно фюзеляжа 1. Правое крыло состоит из правого основания 4, шарнирно установленного с возможностью разворота на фюзеляже 1, и правой консоли 5, шарнирно закрепленной с возможностью разворота на правом основании 4. Ось вращения правого основания 4 находится под углом к продольной оси фюзеляжа 1 (смотри Фиг. 4), а ось вращения правой консоли 5 находится в плоскости крыла и размещена под углом к оси разворота основания 4 относительно фюзеляжа 1. Левое основание 2 и правое основание 4 шарнирно соединены со штангами 6 (смотри Фиг. 5), противоположные концы которых шарнирно связаны с устройством управления разворотом левого основания 2 и правого основания 4, выполненным в виде шарнирно связанного со штангами 6 ползуна 7, установленного с возможностью поступательного перемещения на направляющей 8, закрепленной в фюзеляже 1. Левая консоль 3 и правая консоль 5 шарнирно соединены со штангами 9 (смотри Фиг. 6), противоположные концы которых шарнирно связаны с устройством управления разворотом левой консоли 3 и правой консоли 5, выполненным в виде шарнирно связанной со штангами 9 качалки 10, шарнирно установленной с возможностью разворота на корпусе 11, размещенном с возможностью поступательного перемещения на направляющей 12, закрепленной в фюзеляже 1.The aircraft (hydroplane) consists of the fuselage 1 (see Fig. 1) and mounted on the
Гидроплан функционирует следующим образом. В исходном состоянии перед взлетом взаимное расположение элементов гидроплана и геометрия крыльев показаны на фиг 1, 2, 3, 4, 5, 6. Для уменьшения взлетной скорости гидроплана и сокращения длины пробега ползун 7 перемещается по направляющей 8 на некоторое расстояние вверх, в результате чего штанги 6 разворачивают относительно фюзеляжа 1 левое основание 2 и правое основание 4 на необходимый одинаковый угол вверх. Перемещением корпуса 11 относительно направляющей 12, смещают из исходного положения качалку 10, в результате чего тяги 9 разворачивают левую консоль 3 относительно левого основания 2 и правую консоль 4 относительно правого основания 5 на требуемый одинаковый угол вниз. При этом крылья принимают геометрическую форму, показанную на фиг. 7. Полученная геометрия крыльев обеспечивает взлет гидроплана с уменьшенной скоростью и укороченной длиной разбега.The seaplane operates as follows. In the initial state, before take-off, the relative position of the hydroplane elements and the geometry of the wings are shown in Figs. 1, 2, 3, 4, 5, 6. To reduce the take-off speed of the hydroplane and to reduce the path length, the
После набора необходимой высоты полета и скорости перемещением ползуна 7 и корпуса 11 геометрия крыльев возвращается в исходное состояние, скорость движения самолета увеличивается.After gaining the required flight altitude and speed by moving the
Перед посадкой геометрия крыльев изменяется таким же образом, как описано выше. Это обеспечивает уменьшение посадочной скорости и сокращение длины пробега.Before landing, the geometry of the wings is changed in the same manner as described above. This provides a reduction in landing speed and a reduction in mileage.
Перемещением ползуна 7 и корпуса 11 можно придать крыльям геометрию, обеспечивающую максимальный «экранный» эффект. При этом гидроплан может осуществлять полет над водной поверхностью, как экраноплан, что позволит существенно увеличить массу полезного груза, транспортируемого гидропланом.By moving the
Управление креном гидроплана осуществляется путем поворота качалки 10 на требуемую величину в нужную сторону. При этом штангами 9 левая консоль 3 относительно левого основания 2 и правая консоль 5 относительно правого основания 4 синхронно разворачиваются на некоторый угол в противоположных направлениях. В результате этого возникает вращающий момент, вызывающий разворот гидроплана вокруг его продольной оси. Геометрия крыльев в этот момент показана на фиг. 8.The roll of the seaplane is controlled by turning the
Для обеспечения перемещения ползуна 7, корпуса 11, а также разворота качалки 10 могут быть использованы различные типы приводов, выбор которых и определение их параметров проводится на этапе проектирования летательного аппарата.To ensure the movement of the
Для упрощения транспортировки гидроплана и условий его хранения габариты гидроплана могут быть существенно уменьшены. Для этого штанги 9 отсоединяют от левой консоли 3 и правой консоли 5, а также от качалки 10. Затем левую консоль 3 и правую консоль 5 разворачивают в сторону фюзеляжа 1 на максимально возможный угол. В этом положении левая консоль 3 и правая консоль 5 могут быть зафиксированы технологическими фиксаторами.To simplify the transportation of the seaplane and its storage conditions, the dimensions of the seaplane can be significantly reduced. To do this, the
Для еще более компактного складывания крыльев возможно предусмотреть отсоединение штанг 6 от оснований 2 и 4, а штанг 9 - от консолей 3 и 5, и, разворачивая консоли 3 и 5 вниз, а основания 2 и 4 вверх, прижимать их к фюзеляжу 1 в сложенном виде.For even more compact folding of the wings, it is possible to provide for the detachment of the
Для передвижения по земле возможно предусмотреть убирающееся колесное шасси.For movement on the ground, it is possible to provide a retractable wheeled chassis.
Предлагаемая конструкция летательного аппарата с изменяемой геометрией крыльев вполне реализуема с использованием современного научно-технического задела авиационной техники и может быть использована при создании легкомоторных летательных аппаратов типа экранолетов, экранопланов, самолетов и летающих автомобилей.The proposed design of an aircraft with variable wing geometry is quite feasible using modern scientific and technical groundwork for aircraft and can be used to create light-weight aircraft such as ekranolets, ekranoplanes, aircraft and flying cars.
Ввиду простоты конструкции подобных летательных аппаратов их изготовление не должно потребовать больших материальных затрат.Due to the simplicity of the design of such aircraft, their manufacture should not require large material costs.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017123684A RU2655562C1 (en) | 2017-07-04 | 2017-07-04 | Aircraft with changed wings geometry |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017123684A RU2655562C1 (en) | 2017-07-04 | 2017-07-04 | Aircraft with changed wings geometry |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2655562C1 true RU2655562C1 (en) | 2018-05-28 |
Family
ID=62560114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017123684A RU2655562C1 (en) | 2017-07-04 | 2017-07-04 | Aircraft with changed wings geometry |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2655562C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6626397B2 (en) * | 2001-07-02 | 2003-09-30 | Elsbit Technologies Ltd. | Autonomous flying wing |
RU2480375C1 (en) * | 2011-12-19 | 2013-04-27 | Николай Евгеньевич Староверов | Staroverov' wing (versions) |
CN103129735A (en) * | 2013-03-08 | 2013-06-05 | 北京航空航天大学 | Three-section dual-folding wing |
-
2017
- 2017-07-04 RU RU2017123684A patent/RU2655562C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6626397B2 (en) * | 2001-07-02 | 2003-09-30 | Elsbit Technologies Ltd. | Autonomous flying wing |
RU2480375C1 (en) * | 2011-12-19 | 2013-04-27 | Николай Евгеньевич Староверов | Staroverov' wing (versions) |
CN103129735A (en) * | 2013-03-08 | 2013-06-05 | 北京航空航天大学 | Three-section dual-folding wing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9932107B2 (en) | Enhancing aerodynamic performance of an aircraft wing assembly | |
EP3604124B1 (en) | Combination flight and ground apparatus for a vehicle | |
US7946527B2 (en) | Aircraft with fixed, swinging and folding wings | |
RU2648303C2 (en) | Rotable inclined wing end | |
AU2015224481B2 (en) | Multi-position landing gear | |
CN106232474B (en) | Aircraft with foldable Wing tip device | |
US20190127061A1 (en) | Tiltwing multicopter with foldable and non-foldable propellers | |
US10538307B2 (en) | Hinged raked wing tip | |
US7740205B1 (en) | Auxiliary wing and flap assembly for an aircraft | |
CN106927022B (en) | Super-large aspect ratio aircraft based on self-unfolding folding wing technology | |
US2925233A (en) | Aircraft wing fold system | |
US5495999A (en) | Retractable canard wing surfaces for airplanes | |
KR20210024485A (en) | Tail sitter | |
RU2333868C2 (en) | Winged spaceship | |
EP1917186A2 (en) | Aircraft with belly flaps | |
EP3543110B1 (en) | Hinge pins for foldable aircraft wings | |
KR20210047277A (en) | Tail sitter | |
DE4217374A1 (en) | STOL aircraft with twin fuselage achieving air-cushion effect - has pivotable engine mountings affording choice of conventional flight or utilisation of ground effect for lift | |
US3104082A (en) | Variable sweep aircraft wing | |
RU2655562C1 (en) | Aircraft with changed wings geometry | |
JP5588629B2 (en) | Airplane vertical tail | |
CN204433033U (en) | A kind of VUAV with high lift device | |
US3333792A (en) | Actuator for variable span wing | |
CN113511333B (en) | Variant flying wing type airplane and variant method thereof | |
KR20130113904A (en) | Airplane for road driving |