RU2686784C1 - Aircraft wing - Google Patents
Aircraft wing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686784C1 RU2686784C1 RU2018127545A RU2018127545A RU2686784C1 RU 2686784 C1 RU2686784 C1 RU 2686784C1 RU 2018127545 A RU2018127545 A RU 2018127545A RU 2018127545 A RU2018127545 A RU 2018127545A RU 2686784 C1 RU2686784 C1 RU 2686784C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- section
- profiles
- aircraft
- sweep
- Prior art date
Links
- 230000004941 influx Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 241000156978 Erebia Species 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N folic acid Chemical compound C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 2
- 229960000304 folic acid Drugs 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 102220288482 rs1555226581 Human genes 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C3/00—Wings
- B64C3/10—Shape of wings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates.
Предлагаемое изобретение относится к авиационной технике, преимущественно к дозвуковым самолетам со стреловидным крылом. Изобретение может быть использовано как при разработке крыльев средне- и дальнемагистральных пассажирских самолетов.The present invention relates to aircraft technology, mainly to subsonic aircraft with swept wings. The invention can be used as in the development of the wings of medium and long-haul passenger aircraft.
Предшествующий уровень техники Prior art
В настоящее время при создании пассажирских самолетов необходимо достижения множества различных ограничений которые иногда противоречат друг другу. Основными целями при проектировании современных крыльев остается повышение величины аэродинамического качества и критерия топливной эффективности и высокой скорости полета и как следствие снижение экологического воздействия на окружающую среду. Вышеперечисленные ограничения могут быть обеспечены путем улучшения аэродинамического совершенства при создании крыльев пассажирских самолетов. Предлагаемое крыло спроектировано для эксплуатации в диапазоне крейсерских скоростей М=0.78-0.88.Nowadays, when creating passenger planes, it is necessary to achieve many different restrictions that sometimes contradict each other. The main objectives in the design of modern wings is to increase the magnitude of the aerodynamic quality and the criterion of fuel efficiency and high speed of flight and, as a consequence, to reduce the environmental impact on the environment. The above limitations can be achieved by improving aerodynamic perfection when creating the wings of passenger aircraft. The proposed wing is designed for operation in the range of cruising speeds M = 0.78-0.88.
Известны различные схемы крыльев современных пассажирских самолетов. Типичное крыло пассажирского самолета состоит из центроплана, консоли и необходимых функциональных систем для эксплуотации при крейсерских числах М=0.78-0.88.There are various schemes of the wings of modern passenger aircraft. A typical wing of a passenger aircraft consists of a center section, a console and the necessary functional systems for operating with cruising numbers M = 0.78–0.88.
Известно крыло самолета Эрбас Индастри А-330-300 (см. Пассажирский самолеты мира, сост. Беляев В.В., стр 124-125, Москва, АСПОЛ, Аргус 1997 г.), выполненное с удлинением λ= 7-11, сужением η= 3-4.5, стреловидностью χ1/4= 28-35°, М=0.78-0.88.The wing of the plane Airbus Industry A-330-300 is known (see Passenger aircraft of the world, compiled by V. Belyaev, pp. 124-125, Moscow, ASPOL, Argus 1997), made with an extension of λ = 7-11, narrowing η = 3-4.5, sweep χ 1/4 = 28-35 °, M = 0.78-0.88.
Известно крыло самолета Боинг В-777-200 (см. Пассажирские самолеты мира, сост. Беляев В.В., стр 226-227, Москва, АСПОЛ, Аргус 1997г.), выполненное с удлинением λ= 7-11, сужением η= 3-4.5, стреловидностью χ1/4= 28-35°, М=0.78-0.88.The wing of the Boeing B-777-200 is known (see Passenger airplanes of the world, compiled by Belyaev VV, pp. 226-227, Moscow, ASPOL, Argus 1997), made with an elongation λ = 7-11, narrowing η = 3-4.5, sweep χ 1/4 = 28-35 °, M = 0.78-0.88.
Известно крыло с наплывом (Патент РФ №2248303 МПК В64С 3/14, опуб. 19.06.2003г.), выполненное с удлинением λ= 9-11, сужением η = 3-4.5, стреловидностью χ1/4= 25-35° с передними и задними наплывами, образующими профиль, сформированный как пространственная система на базе срединной поверхности, профиль наплывов крыла образован с линейными участками вставок в носовой и хвостовой частях, которые размещены в точках экстремума функций, описывающих координаты верхней и нижней поверхностей крыла, при этом протяженность линейных участков вставок равна длине наплывов.Known wing with an influx (Patent of the Russian Federation No. 2228303 IPC W64C 3/14, published on 19.06.2003), made with an elongation λ = 9-11, narrowing η = 3-4.5, sweep χ 1/4 = 25-35 ° c front and rear overhangs forming a profile formed as a spatial system based on the middle surface, the wing overhang profile is formed with linear inserts in the nose and tail parts, which are located at the extremum points of the functions describing the coordinates of the upper and lower wing surfaces, while the length of the linear areas of inserts equal to the length of the sagging.
Прототипом предлагаемого технического решения является крыло самолета (Патент №2600413, МПК В64С 3/10, опубл. 20.10.2016) Крыло состоит из центроплана, консоли. Крыло выполнено с удлинение λ = 7-11, сужением η = 3-4.5 и стреловидностью χ= 25-35° и содержащем сверхкритические профили. Передняя кромка крыла при виде сверху прямолинейная и не имеет переднего наплыва. Задняя кромка выполнена с наплывом. Величина радиусов носков сечений крыла отнесенных к местной хорде rн.≤0.7%, средняя линия профилей крыла по форме имеет вогнутый участок в диапазоне от носка профиля и до 60% хорды до концевых профилей крыла и отгибом в хвостовой части профиля. Форма верхней поверхности сечений крыла характеризуется продолжительным участком малой кривизны на участке 30-60% хорды профиля и положением максимальной ординаты верхней поверхности вблизи 40% хорды профиля. Форма нижней поверхности профиля выполнена с участком сильной кривизны (подрезкой) в хвостовой части профиля.The prototype of the proposed technical solution is the wing of the aircraft (Patent No. 2600413, MPK
Общим для всех рассмотренных схем недостатком является ухудшение обтекания верхней поверхности крыла в корневой части крыла и в области 25-35% размаха крыла как следствие потеря аэродинамического качества при числе Маха М≥0,8 и, как следствие, значительное снижение топливной эффективности.A common disadvantage of all the considered schemes is the deterioration of the flow around the upper surface of the wing in the root of the wing and in the region of 25-35% of the wing span as a result of loss of aerodynamic quality with Mach number M≥0.8 and, as a result, a significant decrease in fuel efficiency.
Сущность изобретенияSummary of Invention
Задачей, решаемой заявленным изобретением, является улучшение технико-экономических и технико-эксплуатационных характеристик.The problem solved by the claimed invention is the improvement of technical, economic and technical and operational characteristics.
Техническим результатом изобретения является повышение аэродинамического качества, критерия топливной эффективности и как следствие снижение экологического воздействия на окружающую среду, снижения выбросов вредных веществ в атмосферу, при сохранении высокой крейсерской скорости полета в диапазоне чисел Маха М=0.78-0.88.The technical result of the invention is to improve the aerodynamic quality, the criterion of fuel efficiency and as a result reduce the environmental impact on the environment, reduce emissions of harmful substances into the atmosphere, while maintaining a high cruising flight speed in the range of Mach numbers M = 0.78-0.88.
Решение поставленной задача и технический результат достигаются тем, что в стреловидном крыле, состоящем из центроплана, консоли и необходимых функциональных систем, выполнено с удлинением λ = 7-11, сужением η = 3-4.5 и стреловидностью χ= 25-35° и содержащем сверхкритические профили, передняя кромка крыла при виде сверху прямолинейная, задняя кромка выполнена с наплывом, профили крыла выполнены с наполнением верхней поверхности передней части равным Кн=0.7-0.8 до 5 % местных хорд, и со средней линией на участке от 10 до 40% местных хорд, имеющей "полочный" характер с отношением соответствующих ординат средних линий, относительная толщина профилей имеет величину порядка 15% в бортовом сечении и уменьшается до 8-9% в концевом сечении с практически неизменным значение на участке от 65% размаха крыла и до его конца.The solution of the task and the technical result is achieved by the fact that in the swept wing consisting of a center section, a console and the necessary functional systems, the extension is λ = 7-11, the restriction is η = 3-4.5 and the sweep χ = 25-35 ° and containing supercritical the profiles, the leading edge of the wing, when viewed from above, are rectilinear, the trailing edge is made with an influx, the wing profiles are made with filling the upper surface of the front part equal to Kn = 0.7-0.8 to 5% of local chords, and with the middle line in the area from 10 to 40% of local chords having a shelf "character with the ratio of the corresponding ordinates of the middle lines, the relative thickness of the profiles has a value of about 15% in the side section and decreases to 8-9% in the terminal section with a practically unchanged value from 65% of the wing span and to its end
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного крыла летательного аппарата с использованием чертежей, на которых показано:Details, features, and advantages of the present invention follow from the following description of the embodiments of the claimed aircraft wing using the drawings which show:
На фиг. 1 показан общий вид стреловидного крыла,FIG. 1 shows a general view of the swept wing,
на фиг. 2 - типовой профиль крыла,in fig. 2 - typical wing profile,
на фиг. 3 показаны средние линии характерных продольных сечений крыла,in fig. 3 shows the middle lines of characteristic longitudinal sections of the wing,
на фиг. 4 – распределение относительной максимальной толщины вдоль размаха крыла,in fig. 4 - the distribution of the relative maximum thickness along the wing span,
на фиг. 5- характерная картина обтекания верхней поверхности крылаin fig. 5- characteristic pattern of the flow around the upper surface of the wing
на фиг. 6 – изменение аэродинамического качества от числа Маха крейсерского полета и показатель топливной эффективности К*М.in fig. 6 - the change in aerodynamic quality from the Mach number of the cruise flight and the fuel efficiency index K * M.
На чертежах цифрами показаны следующие позиции:In the drawings, the numbers indicate the following items:
1 - стреловидное крыло летательного аппарата, 2 – центроплан, 3 – консоль крыла, 4 – передняя кромка крыла, 5 – задняя кромка крыла, 6 - излом задней кромки крыла, 7 - наплыв на задней кромки крыла, 8 – суперкритический профиль, 9 – средняя линия профиля, 10 – «полочный» участок на средней линии профиля, 11 - убывающий закон распределение толщины () сечений по размаху () крыла.1 - swept wing of the aircraft, 2 - center section, 3 - wing console, 4 - front edge of the wing, 5 - rear edge of the wing, 6 - fracture of the rear edge of the wing, 7 - influx on the rear edge of the wing, 8 - supercritical profile, 9 - middle line of the profile, 10 - “shelving” section on the middle line of the profile, 11 - decreasing law of thickness distribution ( a) sections in scope ( ) wing.
Раскрытие изобретенияDISCLOSURE OF INVENTION
Стреловидное крыло (1) (Фиг. 1) состоящее из центроплана (2) и консоли (3), выполнено с удлинением λ=7÷11, сужением η=3÷4,5 и стреловидностью χ=25÷35°, без изломов по передней кромке (4) и изломом (6) и наплывом (7) на задней кромке (5) крыла и суперкритическими профилями (8) (фиг.2) со средними линиями (9) особенность которых состоит в наличии "полочного" участка (10). Обводы передней части профилей (до ≈5 местных хорд) имеют коэффициент наполнения Кн =0,70-0,80 (фиг.3). Крыло имеет убывающий закон распределения толщины () (11) (Фиг. 4) сечений по размаху () крыла от 0 до 60% вдоль размаха крыла, относительная толщина профилей имеет величину порядка 15% в бортовом сечении (=0) и уменьшается до 8-9% в концевом сечении (=1) с практически неизменным значением на участке от 65% размаха крыла и до его конца.Swept wing (1) (Fig. 1) consisting of a center section (2) and a cantilever (3), is made with an elongation λ = 7 ÷ 11, a narrowing η = 3 ÷ 4.5 and a sweep χ = 25 ÷ 35 °, without kinks along the leading edge (4) and the fracture (6) and the influx (7) on the trailing edge (5) of the wing and supercritical profiles (8) (figure 2) with middle lines (9) which feature is the presence of the “shelving” section ( ten). The contours of the front part of the profiles (up to ≈5 local chords) have a filling ratio K n = 0.70-0.80 (figure 3). The wing has a decreasing thickness distribution law ( ) (11) (Fig. 4) sections along the span ( ) wing from 0 to 60% along the span of the wing, the relative thickness of the profiles has a value of about 15% in the side section ( = 0) and decreases to 8-9% in the terminal section ( = 1) with a practically unchanged value in the area from 65% of the wing span to the end.
Крыло сформировано по девяти базовым сечениям, полученным при помощи многоэтапной процедуры аэродинамического проектирования, состоящих из этапа начального выбора геометрии, этапа решения обратной задачи и этапа многорежимной оптимизации на 10 режимах полета.The wing is formed in nine basic sections, obtained using a multi-stage aerodynamic design procedure consisting of the initial geometry selection stage, the inverse problem solution stage and the multi-mode optimization stage for 10 flight modes.
Был выполнен ряд расчетных исследований, в полном диапазоне крейсерских режимов полета. Результаты расчетов показали что, предлагаемое крыло имеет безотрывный характер обтекания (фиг. 5) верхней поверхности крыла во всем эксплуатационном диапазоне углов атаки и чисел Маха М.A number of computational studies were performed, in the full range of cruising flight modes. The results of the calculations showed that the proposed wing has a continuous flow around the upper surface of the wing (Fig. 5) in the entire operational range of angles of attack and Mach numbers M.
Были выполнены сравнительные исследования предлагаемого крыла с крылом - прототипом. Результаты исследований показали, что предлагаемое крыло летательного аппарата по сравнению с прототипом позволяет без ухудшения аэродинамических показателей обеспечить дополнительное увеличение аэродинамического качества ΔКмах ≈ 0.1÷0.6 в диапазоне чисел Маха М=0.78÷0.88 и топливной эффективности ΔКмах*М ≈ 0.1÷0.5 (Фиг.6) и, как следствие, снижение расхода топлива и увеличение безопасности полета.Comparative studies of the proposed wing with a wing - the prototype. The research results showed that the proposed aircraft wing compared to the prototype allows, without worsening aerodynamic parameters, to provide an additional increase in aerodynamic quality ΔKmax ≈ 0.1 ÷ 0.6 in the range of Mach numbers M = 0.78 ÷ 0.88 and fuel efficiency ΔKmax * M ≈ 0.1 ÷ 0.5 (Fig. 6) and, as a result, reduction of fuel consumption and increase in flight safety.
Таким образом, удается создать крыло летательного аппарата, обладающее следующими преимуществами:Thus, it is possible to create a wing of the aircraft, which has the following advantages:
- высокие значения коэффициентов аэродинамического качества и топливной эффективности на дозвуковых скоростях полета Мкрейс=0.78-0.88.- high values of the coefficients of aerodynamic quality and fuel efficiency at subsonic flight speeds M cruise = 0.78-0.88.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018127545A RU2686784C1 (en) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | Aircraft wing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018127545A RU2686784C1 (en) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | Aircraft wing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2686784C1 true RU2686784C1 (en) | 2019-04-30 |
Family
ID=66430666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018127545A RU2686784C1 (en) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | Aircraft wing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2686784C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5314142A (en) * | 1991-03-19 | 1994-05-24 | British Aerospace Public Limited Company | Wing root aerofoil for forward swept wings |
US8186616B2 (en) * | 2004-12-21 | 2012-05-29 | Israel Aerospace Industries Ltd. | Hybrid transonic-subsonic aerofoils |
RU2600413C1 (en) * | 2015-09-14 | 2016-10-20 | Ооо "Оптименга-777" | Aircraft wing |
-
2018
- 2018-07-26 RU RU2018127545A patent/RU2686784C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5314142A (en) * | 1991-03-19 | 1994-05-24 | British Aerospace Public Limited Company | Wing root aerofoil for forward swept wings |
US8186616B2 (en) * | 2004-12-21 | 2012-05-29 | Israel Aerospace Industries Ltd. | Hybrid transonic-subsonic aerofoils |
RU2600413C1 (en) * | 2015-09-14 | 2016-10-20 | Ооо "Оптименга-777" | Aircraft wing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Seitz et al. | The DLR project LamAiR: design of a NLF forward swept wing for short and medium range transport application | |
US6089502A (en) | Blunt-leading-edge raked wingtips | |
US7878458B2 (en) | Method and apparatus for enhancing engine-powered lift in an aircraft | |
RU2600413C1 (en) | Aircraft wing | |
RU2639354C2 (en) | System and method for minimizing wave resistance by two-sided asymmetrical structure | |
WO1994018069A1 (en) | High-efficiency, supersonic aircraft | |
RU2662590C1 (en) | Aircraft wing | |
Bushnell | Supersonic aircraft drag reduction | |
WO1995017334A1 (en) | Aircraft wing/nacelle combination | |
RU2686784C1 (en) | Aircraft wing | |
EP2987721A1 (en) | Nose cone structure for pylon of aircraft with wing-hung layout | |
RU2609623C1 (en) | Aircraft wing | |
RU2645557C1 (en) | Aerial vehicle wing | |
RU2679104C1 (en) | Aircraft wing | |
US11584506B2 (en) | Aircraft wing assemblies | |
KR101015391B1 (en) | A Natural Laminar Flow Airfoil for Very Light Jets | |
RU2693389C1 (en) | Aircraft wing | |
RU2662595C1 (en) | Aircraft wing | |
CN111247068A (en) | Aircraft pylon fairing | |
RU216044U1 (en) | aircraft wing | |
RU2540293C1 (en) | Aircraft wing | |
RU2772846C2 (en) | Wing of an aerial vehicle | |
RU2717416C1 (en) | Aircraft wing | |
RU2713579C1 (en) | Aircraft wing | |
RU2707164C1 (en) | Aircraft wing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210126 Effective date: 20210126 |