RU2708999C1 - Flexible air-impermeable wing - Google Patents
Flexible air-impermeable wing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2708999C1 RU2708999C1 RU2019108528A RU2019108528A RU2708999C1 RU 2708999 C1 RU2708999 C1 RU 2708999C1 RU 2019108528 A RU2019108528 A RU 2019108528A RU 2019108528 A RU2019108528 A RU 2019108528A RU 2708999 C1 RU2708999 C1 RU 2708999C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- shell
- profile
- air
- flexible
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C3/00—Wings
- B64C3/30—Wings comprising inflatable structural components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к спортивной авиации, в частности, к производству парапланов, парашютов, кайтов и может быть использовано при их разработке, производстве, реализации, эксплуатации.The present invention relates to sports aviation, in particular, to the production of paragliders, parachutes, kites and can be used in their development, production, sale, operation.
Известные, в настоящее время, спортивные парапланы, парашюты-крылья, кайты-парафойлы, включают в себя гибкую оболочку, внутри которой имеется набор нервюр, делящих оболочку на секции и задающих аэродинамический профиль для достижения высоких аэродинамических характеристик. (https://studopedia.ru/11_84210_ustroystvo-parashyuta-tipa-krilo. html)Currently known sports paragliders, wing parachutes, paraffoy kites include a flexible shell, inside which there is a set of ribs dividing the shell into sections and defining an aerodynamic profile to achieve high aerodynamic characteristics. (https://studopedia.ru/11_84210_ustroystvo-parashyuta-tipa-krilo. html)
В носовой части профиля имеются щели (отверстия), являющиеся воздухозаборниками, через которые набегающий поток воздуха создает внутри оболочки избыточное давление, формирующее заданный нервюрами, профиль.There are slots (openings) in the nose of the profile, which are air intakes through which the incoming air stream creates excessive pressure inside the shell, forming a profile defined by the ribs.
Недостатками известных конструкций являются:The disadvantages of the known designs are:
- искажение воздухозаборниками формы носка профиля создает дополнительное лобовое сопротивление, снижающее характеристики конструкции;- distortion by the air intakes of the shape of the nose of the profile creates additional drag, which reduces the characteristics of the structure;
- уменьшение площади воздухозаборников с целью минимизировать потери, приводит к ухудшению наполнения оболочки, а также уменьшает диапазон углов атаки, когда область вблизи точки торможения потока, где давление воздуха превышает атмосферное, находится в створе воздухозаборника.- reducing the area of the air intakes in order to minimize losses, leads to a deterioration of the filling of the shell, and also reduces the range of angles of attack, when the area near the point of inhibition of the flow, where the air pressure exceeds atmospheric, is in the alignment of the air intake.
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.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 modes and sometimes irreversible obfuscation.
Этот недостаток решен в конструкции параплана, в котором носок профиля имеет вогнутую форму, позволяющую уменьшить перемещение точки торможения (http://www.parapentemag.fr/7page_id)This drawback is resolved in the design of the paraglider, in which the profile toe has a concave shape, which allows to reduce the movement of the braking point (http://www.parapentemag.fr/7page_id)
Известная форма носка, вследствие торможения потока в вогнутой части носка, позволяет уменьшить перемещение точки торможения и некоторое повышение давления в этой области профиля, однако, повышения относительно чистого профиля, сопротивления, избежать не удается.The known shape of the sock, due to flow inhibition in the concave part of the sock, can reduce the movement of the braking point and a slight increase in pressure in this region of the profile, however, it is not possible to avoid increasing the relatively clean profile, resistance.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является крыло из гибкого, воздухонепроницаемого материала, содержащее оболочку с аэродинамическим профилем, образующие его нервюры и воздухозаборник с клапанами, предназначенный для надувания встречным потоком воздуха оболочки и стропы (см. патент №2527407 по кл. В64С 3/30, 2012 г)The closest in technical essence to the proposed technical solution is a wing made of a flexible, airtight material containing a shell with an aerodynamic profile, its ribs and an air intake with valves, designed to inflate the shell and slings with an oncoming air flow (see patent No. 2527407 according to
Недостатками известной конструкции являются:The disadvantages of the known design are:
- недостаточная надежность;- lack of reliability;
- давление внутри крыла ниже полного давления торможения;- the pressure inside the wing is lower than the total braking pressure;
- дополнительное, сравнительно с чистым профилем, сопротивление,- additional, compared with a clean profile, resistance,
- первоначальное наполнение крыла воздухом затруднено из-за малой ширины воздухозаборников.- the initial filling of the wing with air is difficult due to the small width of the air intakes.
Техническим результатом, решаемым предлагаемым изобретением является улучшение аэродинамических характеристик крыла из гибкого, воздухонепроницаемого материалаThe technical result solved by the invention is to improve the aerodynamic characteristics of the wing of a flexible, airtight material
Технический результат в предлагаемом изобретении достигают созданием крыла из гибкого, воздухонепроницаемого материала, содержащее оболочку с аэродинамическим профилем, сформированным размещенными внутри оболочки, нервюрами и воздухозаборник с клапанами, предназначенный для надувания встречным потоком воздуха оболочки и стропы, в котором, согласно изобретению, воздухозаборник выполнен в виде носка профиля из воздухопроницаемого материала, а в верхней и нижней его частях, навстречу друг другу, закреплены полотна клапанов, выполненных из гибкого воздухонепроницаемого материала, с возможностью его перекрытия внутри оболочки.The technical result in the present invention is achieved by creating a wing of a flexible, airtight material containing a shell with an aerodynamic profile formed by the inside of the shell, ribs and an air intake with valves, designed to inflate the airflow of the shell and slings, in which, according to the invention, the air intake is made in in the form of a profile toe made of breathable material, and in the upper and lower parts, towards each other, valve webs are fixed, made x of a flexible airtight material, with the possibility of overlap within the shell.
Предлагаемое изобретение позволяет повысить устойчивость к сложениям крыла, вследствие повышения давления внутри крыла до величины полного давления торможения во всем возможном диапазоне углов атаки и режимов полета,The present invention improves the resistance to wing folding, due to the increase in pressure inside the wing to the value of the total braking pressure in the entire possible range of angles of attack and flight modes,
Предлагаемое изобретение позволяет осуществлять быстрое первоначального воздухонаполнение.The present invention allows for rapid initial air filling.
Сущность заявленного изобретения поясняется нижеследующим описанием и графическими материалами, гдеThe essence of the claimed invention is illustrated by the following description and graphic materials, where
На фиг. 1 приведен чертеж секции в рабочем состоянии.In FIG. 1 is a drawing of a section in working condition.
На фиг. 2 - сечение передней части при наполнении крыла из гибкого, воздухонепроницаемого материала.In FIG. 2 is a sectional view of the front portion when filling a wing of a flexible, airtight material.
На фиг. 3 - сечение передней части крыла при полете на максимальной скорости.In FIG. 3 - section of the front of the wing when flying at maximum speed.
На фиг. 4 - сечение передней части крыла при полете на максимальном угле атаки.In FIG. 4 - section of the front of the wing when flying at the maximum angle of attack.
Гибкое крыло содержит оболочку 1 из воздухонепроницаемого материала, разделяющие ее на секции нервюры 2, имеющие форму аэродинамического профиля и воздухозаборник с клапанами, предназначенный для надувания встречным потоком воздуха оболочки, и стропы.The flexible wing contains a
Воздухозаборник выполнен в виде носка профиля 3 из воздухопроницаемого материала с щелью 4.The air intake is made in the form of a
Клапаны выполнены в виде верхнего 5 и нижнего 6 полотен из гибкого воздухонепроницаемого материала, причем один конец каждого полотна закреплен на носке профиля 3 с возможностью его перекрытия внутри оболочки 1The valves are made in the form of upper 5 and lower 6 webs of flexible airtight material, with one end of each sheet mounted on the nose of the
Снаружи оболочки 1, снизу закреплены стропы 7Outside of the
Работа крыла из гибкого, воздухонепроницаемого материала происходит следующим образом.The wing of a flexible, airtight material is as follows.
В находящемся в воздушном потоке 8, под его воздействием, верхнее полотно 5 и нижнее полотно 6 вытягиваются внутрь оболочки 1, пропуская воздушный поток 8, наполняющий оболочку 1, создавая ему минимальное сопротивление и увеличивающее скорость наполнения оболочки 1In being in the
По мере наполнения оболочки 1, давление внутри ее возрастает, и полотна 5 и 6 прижимаются изнутри к поверхности носка 3 в районах щели 4, где внутреннее давление 9, превышает наружное давление 10, пока полотна клапана 5, 6 не сойдутся в точке торможения 11, где приложено полное давление торможения 12, а давление внутри оболочки 1 уравняется с полным давлением торможения 12, и полотна клапана 5.6 полностью закроют щель 4 препятствуя возможному вытеканию воздуха из оболочки 1.As the
При изменении угла атаки, точка торможения 11 перемещается по носку профиля 3, а полотна клапана 5 и 6, находясь, изнутри оболочки 1, под воздействием полного давления торможения 12 по всей площади воздухозаборника, а равное наружное давление приложено, лишь в новой точке торможения 11, деформируются, сойдясь в новой точке торможения 11.When the angle of attack changes, the
Ширину щели 4 выбирают из условия обеспечения возможного перемещения точки торможения 11 во всем диапазоне углов атаки, чтобы давление внутри оболочки 1 всегда оставалось равным полному давлению торможения 12.The width of the
Различному положению точки торможения 11 в разных сечениях гибкого крыла по размаху, соответствуют разные положения схождения верхних 5 и нижних 6 полотен, и давление внутри крыла всегда остается максимально возможным, равным скоростному напору.The different positions of the
Таким образом, вытекание воздуха из оболочки 1, и, как следствие, возможность полного, или частичного сложения крыла исключается при любых режимах полета, в том числе, при турбулентности, так, как давление внутри оболочки 1, равное полному давлению торможения 12, превышает наружное давление везде, кроме точки торможения 11.Thus, the outflow of air from the
Достаточная ширина щели 4, обеспечивает быстрое первоначальное воздухонаполнение и принятие рабочего состояния крыла из гибкого, воздухонепроницаемого материала, позволяют использовать изобретение, в том числе и в парашютной технике. A sufficient width of the
Полотна 5 и 6 клапанов, прижатые, в рабочем состоянии, к носку профиля 3 изнутри, образуют гладкий, без щелей, носок аэродинамического профиля, что обеспечивает наиболее плавное обтекание и минимальное лобовое сопротивление гибкого крыла.
Максимально достижимое внутреннее давление, равное полному давлению торможения 12 внутри оболочки 1 крыла, обеспечивает его максимальную жесткость и уменьшает потребное количество строп, что также способствует снижению лобового сопротивления и повышению аэродинамического качества гибкого крыла.The maximum achievable internal pressure equal to the
Предлагаемое решение было проверено экспериментально на опытном образце, представляющем собой жесткий фрагмент аэродинамического профиля с концевыми нервюрами на концах, одна из которых снабжена отверстием с возможностью перекрытия, и щелью в носке профиля 3, перекрытой гибкими полотнами.The proposed solution was tested experimentally on a prototype, which is a rigid fragment of the aerodynamic profile with end ribs at the ends, one of which is equipped with a hole with the possibility of overlapping, and a gap in the nose of the
Макет был помещен в воздушный поток скоростью до 40 м/с.The model was placed in an air stream at a speed of up to 40 m / s.
При открытом отверстии в концевой нервюре, воздух свободно проходил внутрь макета сквозь щели в носке профиля, выходя наружу через отверстие в концевой нервюре.With an open hole in the end rib, air freely passed into the layout through the cracks in the nose of the profile, going out through the hole in the end rib.
Полотна, при этом, располагались вдоль потока воздуха внутри макета, оставляя щели в носке полностью открытыми.Cloths, at the same time, were located along the air flow inside the layout, leaving the slots in the toe fully open.
При перекрытии отверстия в концевой нервюре, воздух внутри макета создавал избыточное давление, под действием которого, полотна клапана, перемещаясь навстречу потоку, перекрывали щель в носке, сойдясь по линии, соответствующей положению точек торможения по размаху.When the hole in the end rib was blocked, the air inside the model created excessive pressure, under the influence of which, the valve blades, moving towards the flow, blocked the gap in the toe, converging along the line corresponding to the position of the braking points in span.
При увеличении угла атаки верхнее 5 полотно клапана перекрывало большую часть прорезей в носке, а нижнее 6 полотно - соответственно, меньшую, а линия их схождения перемещалась вдоль профиля вниз-назад, а при уменьшении угла атаки - наоборот, вверх.With an increase in the angle of attack, the upper 5 cloth of the valve overlaps most of the slots in the nose, and the lower 6 cloth, respectively, is smaller, and the line of convergence moved along the profile down and back, and when the angle of attack decreases, on the contrary, up.
Во всем диапазоне углов атаки вытекания воздуха через клапан воздухозаборника не наблюдалось.In the entire range of angles of attack, no air leakage through the intake valve was observed.
Claims (1)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108528A RU2708999C1 (en) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Flexible air-impermeable wing |
PCT/RU2019/000965 WO2020197438A1 (en) | 2019-03-25 | 2019-12-18 | Airfoil made of flexible, air-impermeable material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108528A RU2708999C1 (en) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Flexible air-impermeable wing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2708999C1 true RU2708999C1 (en) | 2019-12-12 |
Family
ID=69006777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019108528A RU2708999C1 (en) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Flexible air-impermeable wing |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2708999C1 (en) |
WO (1) | WO2020197438A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4811920A (en) * | 1985-01-24 | 1989-03-14 | Gq Defence Equipment Limited | Aerial device |
US5967463A (en) * | 1997-01-29 | 1999-10-19 | Payne; Loyd D. | Air foil having valve |
RU2527407C2 (en) * | 2012-07-09 | 2014-08-27 | Виктор Иванович Шулига | Fold-resistant wing made of flexible material |
-
2019
- 2019-03-25 RU RU2019108528A patent/RU2708999C1/en not_active IP Right Cessation
- 2019-12-18 WO PCT/RU2019/000965 patent/WO2020197438A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4811920A (en) * | 1985-01-24 | 1989-03-14 | Gq Defence Equipment Limited | Aerial device |
US5967463A (en) * | 1997-01-29 | 1999-10-19 | Payne; Loyd D. | Air foil having valve |
RU2527407C2 (en) * | 2012-07-09 | 2014-08-27 | Виктор Иванович Шулига | Fold-resistant wing made of flexible material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020197438A1 (en) | 2020-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4811920A (en) | Aerial device | |
US3480234A (en) | Method and apparatus for modifying airfoil fluid flow | |
CN101952170B (en) | Air outlet system for aircraft leading edge | |
EP2051906B1 (en) | Aerodynamic device for improvement of sustentation coefficient | |
US20180265208A1 (en) | Air intake structure and airflow control system | |
US4406433A (en) | Leading edge inlet for ram air pressurized airfoil | |
EP3199450B1 (en) | Flow body for an aircraft for passive boundary layer suction | |
RU2708999C1 (en) | Flexible air-impermeable wing | |
US3228636A (en) | Parachute | |
WO2011099276A1 (en) | High lift generator, wing, and slat | |
WO2003039949A2 (en) | Wing with lift enhancement by internal air flow | |
US3088694A (en) | Wing-fan doors | |
US3508726A (en) | Members subjected to an airflow | |
US3474990A (en) | Parachute with canopy vent and standoff panel | |
US2703212A (en) | Parachute with slanted guide extensions | |
US1864964A (en) | Sail, parachute, airplane wing, and the like | |
US3385540A (en) | Parachutes | |
US4452266A (en) | Air aspiration device of aircraft-mounted gas-turbine engine | |
RU2527407C2 (en) | Fold-resistant wing made of flexible material | |
US3493199A (en) | Autorotating parachute | |
CN109383765A (en) | Damping device for exposed undercarriage chamber | |
US20110272529A1 (en) | Hamilton H.N2 laminar flow diskette wing | |
JPH01306396A (en) | Parachute for gliding | |
US9573691B1 (en) | Method to improve aerodynamic glide of a ram air canopy | |
JP5242863B1 (en) | Two-layer flexible wing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210326 |