RU2710955C1 - Ignoring turbulence aircraft and aircraft attack angle change sensor - Google Patents
Ignoring turbulence aircraft and aircraft attack angle change sensor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710955C1 RU2710955C1 RU2019117781A RU2019117781A RU2710955C1 RU 2710955 C1 RU2710955 C1 RU 2710955C1 RU 2019117781 A RU2019117781 A RU 2019117781A RU 2019117781 A RU2019117781 A RU 2019117781A RU 2710955 C1 RU2710955 C1 RU 2710955C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- attack
- angle
- sensor
- derivative
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
- B64C13/02—Initiating means
- B64C13/16—Initiating means actuated automatically, e.g. responsive to gust detectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/08—Aircraft not otherwise provided for having multiple wings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/12—Canard-type aircraft
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
- G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящая группа изобретений относится к авиационной технике, более конкретно - к аппаратам тяжелее воздуха, а именно, к выполненным по аэродинамическим схемам «утка» или «тандем», оно может быть использовано в конструкции самолетов, в основном, транспортного назначения.This group of inventions relates to aeronautical engineering, and more specifically to apparatuses heavier than air, namely, to duck or tandem aerodynamic designs, it can be used in the construction of aircraft, mainly for transport purposes.
Уровень техникиState of the art
Известен игнорирующий турбулентность самолет, содержащий связанные между собой переднюю и заднюю несущие поверхности, снабженные средствами регулирования подъемной силы, функционально зависящими от изменения угла атаки самолета - патент РФ №2666094. Прототипом изобретения по пп. 1-3 формулы является игнорирующий турбулентность самолет, содержащий связанные между собой переднюю и заднюю несущие поверхности, снабженные средствами регулирования подъемной силы, функционально зависящими от изменения угла атаки самолета по патенту РФ №2609644, стр. 11 строки 33-48. Крыло данного самолета, как и положено для «утки», размещенное позади центра масс, снабжено средством регулирования подъемной силы, находящемся в функциональной зависимости от изменения угла атаки самолета. При этом приращение подъемной силы крыла при случайном изменении угла атаки самолета нивелируется противоположно направленным изменением подъемной силы за счет отклонения средства ее регулирования. Переднее горизонтальное оперение (ПГО) выполнено во флюгерном варианте. Такое выполнение несущих поверхностей уменьшает их производные коэффициента подъемной силы по углу атаки самолета до величин близких к нулю. Предполагается, что в результате самолет не будет реагировать на случайные изменения угла атаки и будет игнорировать вертикальные потоки воздушных масс.Known ignoring turbulence aircraft containing interconnected front and rear bearing surfaces, equipped with means for regulating the lifting force, functionally dependent on changes in the angle of attack of the aircraft - RF patent No. 2666094. The prototype of the invention according to paragraphs. 1-3 of the formula is an airplane ignoring turbulence, containing front and rear bearing surfaces connected to each other, equipped with means for controlling the lifting force, functionally dependent on changes in the angle of attack of the aircraft according to RF patent No. 2609644, p. 11, lines 33-48. The wing of this aircraft, as it should be for the "duck", located behind the center of mass, is equipped with means for regulating the lifting force, which is functionally dependent on the change in the angle of attack of the aircraft. In this case, the increment of the wing lift with a random change in the angle of attack of the aircraft is leveled by the oppositely directed change in the lift due to the deviation of the means of its regulation. Front horizontal plumage (PGO) is made in the vane version. This embodiment of the bearing surfaces reduces their derivatives of the coefficient of lift in the angle of attack of the aircraft to values close to zero. It is assumed that as a result, the aircraft will not respond to random changes in the angle of attack and will ignore the vertical flows of air masses.
В дальнейшем для краткости производную коэффициента подъемной силы поверхности по углу атаки будем называть просто производной.In the future, for brevity, the derivative of the surface lift coefficient with respect to the angle of attack will be called simply the derivative.
Приращение подъемной силы крыла из-за изменения угла атаки самолета происходит в фокусе по углу атаки, а изменение подъемной силы из-за отклонения средства регулирования подъемной силы (например, флаперона) происходит в фокусе по его углу отклонения. Указанные фокусы находятся друг от друга на расстоянии примерно равном четверти средней аэродинамической хорды крыла. В результате возникает приводящий к продольной неустойчивости самолета момент тангажа, имеющий довольно существенную величину, которую флюгерное ПГО с близкой к нулю производной компенсировать не в состоянии. Это обстоятельство приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик самолета.The increase in wing lift due to a change in the angle of attack of the aircraft occurs in focus along the angle of attack, and the change in lift due to a deviation of the means for regulating lift (for example, flaperon) occurs in focus according to its angle of deviation. These tricks are located at a distance of approximately equal to a quarter of the average aerodynamic chord of the wing. As a result, there arises a pitching moment leading to longitudinal instability of the aircraft, which has a rather substantial value, which the vane VGE with a derivative close to zero cannot compensate for. This circumstance leads to a deterioration in the operational characteristics of the aircraft.
Известен датчик изменения угла атаки самолета, содержащий монопланную поверхность (см. патент РФ №2666094), в этом качестве выступает серворуль, поворачивающий флюгерное переднее горизонтальное оперение при изменении угла атаки самолета. Прототипом изобретения по пп. 4-6 формулы является датчик изменения угла атаки самолета, содержащий полипланную поверхность (см. патент РФ №2651958), в этом качестве выступает полипланный серворуль, поворачивающий флюгерное переднее горизонтальное оперение при изменении угла атаки самолета.A known sensor for changing the angle of attack of an aircraft containing a monoplane surface (see RF patent No. 2666094), in this capacity, a servo wheel acts, turning the vane front horizontal plumage when changing the angle of attack of the aircraft. The prototype of the invention according to paragraphs. 4-6 of the formula is a sensor for changing the angle of attack of an aircraft containing a polyplane surface (see RF patent No. 2651958), in this capacity is a polyplane servo wheel that turns the vane front horizontal tail when the angle of attack of the aircraft changes.
Известные датчики обладают существенным недостатком, заключающимся в том, что для положительного приращения подъемной силы находящейся под их управлением поверхности, необходимо, чтобы на них возникло отрицательное приращение подъемной силы, т.е. они снижают эффективность управляемой поверхности. Это обстоятельство приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик самолета.Known sensors have a significant drawback, namely, that for a positive increment of the lifting force of the surface under their control, it is necessary that a negative increment of the lifting force occurs on them, i.e. they reduce the effectiveness of the controllable surface. This circumstance leads to a deterioration in the operational characteristics of the aircraft.
Техническая задача, решаемая настоящей группой изобретений, состоит в создании такого самолета с двумя несущими поверхностями, который обладал бы статической устойчивостью и вследствие этого, а также вследствие усовершенствования датчика угла атаки, самолет обладал бы улучшенными эксплуатационными характеристиками.The technical problem solved by this group of inventions is to create such an aircraft with two bearing surfaces, which would have static stability and as a result, as well as due to the improvement of the angle of attack sensor, the aircraft would have improved performance.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
Эта задача решается тем, что в самолете, содержащем связанные между собой переднюю и заднюю несущие поверхности, снабженные средствами регулирования подъемной силы, функционально зависящими от изменения угла атаки самолета, производная коэффициента подъемной силы по углу атаки самолета положительна для задней поверхности и отрицательна для передней.This problem is solved in that in an airplane containing front and rear bearing surfaces connected to each other, equipped with lift control means that are functionally dependent on changes in the angle of attack of the aircraft, the derivative of the lift coefficient with respect to the angle of attack of the aircraft is positive for the rear surface and negative for the front.
Кроме того, передняя несущая поверхность выполнена в виде цельноповоротного переднего горизонтального оперения, шарнирно связанного с задней несущей поверхностью.In addition, the front bearing surface is made in the form of a fully rotatable front horizontal tail, pivotally connected to the rear bearing surface.
Кроме того, передняя несущая поверхность выполнена в виде переднего горизонтального оперения, жестко связанного с задней несущей поверхностью.In addition, the front bearing surface is made in the form of a front horizontal tail, rigidly connected with the rear bearing surface.
Также поставленная задача решается тем, что в датчике изменения угла атаки самолета, содержащем переднюю и заднюю поверхности с крепежным шарниром между ними, производная по углу атаки коэффициента подъемной силы задней поверхности превышает аналогичную производную передней поверхности не менее, чем в полтора раза.The task is also solved by the fact that in the sensor for changing the angle of attack of the aircraft containing the front and rear surfaces with a mounting hinge between them, the derivative with respect to the angle of attack of the coefficient of lift of the rear surface exceeds the corresponding derivative of the front surface by at least one and a half times.
Кроме того, в датчике задняя поверхность является монопланной, а передняя поверхность - полипланной.In addition, in the sensor, the rear surface is monoplane, and the front surface is polyplane.
Кроме того, датчик одновременно является датчиком изменения скорости встречного воздушного потока.In addition, the sensor is also a sensor for changing the speed of the oncoming air flow.
Это позволяет надежно обеспечить продольную устойчивость самолета и тем самым улучшить его эксплуатационные характеристики.This allows you to reliably ensure the longitudinal stability of the aircraft and thereby improve its operational characteristics.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Детали, признаки, а также преимущества настоящей группы изобретений следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного самолета с использованием чертежей, на которых:Details, features, and advantages of this group of inventions follow from the following description of embodiments of the claimed aircraft using the drawings, in which:
Фиг. 1 представляет схему подъемных сил, действующих на самолет с цельноповоротным передним горизонтальным оперением при случайном увеличении угла атаки;FIG. 1 is a diagram of the lifting forces acting on an aircraft with a fully rotatable front horizontal tail with a random increase in the angle of attack;
фиг. 2 представляет схему подъемных сил, действующих на самолет с классическим передним горизонтальным оперением, жестко связанным с фюзеляжем, при случайном увеличении угла атаки;FIG. 2 is a diagram of the lifting forces acting on an aircraft with a classic front horizontal tail, rigidly connected to the fuselage, with a random increase in the angle of attack;
на фиг. 3 изображен датчик изменения угла атаки самолета в положении, соответствующем крейсерскому режиму полета самолета;in FIG. 3 shows a sensor for changing the angle of attack of an aircraft in a position corresponding to the cruising flight mode of the aircraft;
на фиг. 4 изображен датчик изменения угла атаки самолета в положении, соответствующем посадочному режиму полета самолета;in FIG. 4 shows a sensor for changing the angle of attack of an aircraft in a position corresponding to the landing mode of flight of the aircraft;
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Заявляемый самолет выполнен по аэродинамической схеме «утка», он содержит заднюю несущую поверхность в виде крыла, которое состоит из двух консолей 1 (см. фиг. 1), жестко связанных с фюзеляжем 2. Консоль 1 снабжена шарнирно связанным с ней средством регулирования подъемной силы в виде флаперона 3, который имеет возможность отклоняться под действием аэродинамических сил, в результате отклонения серворуля 4. Передняя несущая поверхность в виде цельноповоротного переднего горизонтального оперения (ЦПГО) 5 шарнирно размещена на фюзеляже по оси ОО1, перпендикулярной плоскости симметрии самолета. Поскольку крыло, состоящее из двух консолей 1, жестко связано с фюзеляжем 2, то передняя несущая поверхность в виде ЦПГО 5 через фюзеляж 2 шарнирно связана с задней несущей поверхностью. Средство регулирования подъемной силы в виде серворуля 6 служит для изменения угла атаки ЦПГО 5 и тем самым обеспечивает возможность изменять его подъемную силу. Винтомоторная установка 7 обеспечивает движение самолета.The inventive aircraft is made according to the aerodynamic scheme "duck", it contains a rear bearing surface in the form of a wing, which consists of two consoles 1 (see Fig. 1), rigidly connected with the
Продольная устойчивость самолета обеспечивается следующим образом.The longitudinal stability of the aircraft is ensured as follows.
Чтобы на самолет не действовали вертикальные потоки воздушных масс, случайным образом изменяющие угол атаки самолета, флаперон 3 отклоняется вверх при случайном увеличении угла атаки и вниз при его уменьшении. При этом изменение подъемной силы ΔУ консоли 1 крыла за счет изменения угла атаки Δα самолета нивелируется соответствующим изменением подъемной силы ΔT консоли 1 за счет отклонения флаперона 3 на угол δ. Отклонение флаперона 3 осуществляется за счет действия аэродинамических сил в результате отклонения серворуля 4 функционально зависимого от нижеописанного датчика изменения угла атаки самолета. При этом отклонение датчика, возникающее при изменении угла атаки самолета, кинематически преобразуется в отклонения серворулей 4 и 6. Другим вариантом является обслуживание каждой поверхности своим датчиком.In order to prevent vertical flows of air masses from acting on the plane, which randomly change the angle of attack of the aircraft,
Действие силы ΔУ приложено в фокусе Fα кр крыла по углу атаки, а действие силы ΔT приложено в фокусе Fδ кр крыла по углу отклонения закрылка, расположенными друг от друга на расстоянии fкр, примерно равном четверти средней аэродинамической хорды крыла (САХ). Эти силы создают довольно существенный момент тангажа, нарушающий продольную устойчивость самолета. Этот момент может быть скомпенсирован действием ЦПГО 5. Поскольку компенсирующий момент ЦПГО должен быть противоположен по знаку возникающему моменту крыла вследствие случайного приращения угла атаки самолета, производная коэффициента подъемной силы ЦПГО по углу атаки самолета должна быть отрицательной. Т.е. при положительном приращении угла атаки Δα самолета приращение подъемной силы Δt ЦПГО должно быть отрицательным. В связи с тем, что на ЦПГО возникает отрицательное приращение Δt подъемной силы, компенсационное действие флаперона 3 должно быть уменьшено, т.е. величина ΔT по модулю должна быть меньше значения ΔУ на модуль величины Δt. Т. е. при положительном приращении угла атаки Δα результирующее приращение подъемной силы крыла ΔУ+ΔТ также положительно.The force ΔY is applied at the focus F α cr of the wing along the angle of attack, and the force ΔT is applied at the focus F δ cr of the wing along the deflection angle of the flap, spaced apart from each other at a distance f cr approximately equal to a quarter of the average aerodynamic wing chord (SAX). These forces create a fairly significant pitch moment that violates the longitudinal stability of the aircraft. This moment can be compensated by the action of
В итоге можно констатировать, что в игнорирующем турбулентность самолете производная коэффициента подъемной силы по углу атаки самолета положительна для задней несущей поверхности и отрицательна для передней.As a result, it can be stated that in an aircraft ignoring turbulence, the derivative of the lift coefficient with respect to the angle of attack of the aircraft is positive for the rear bearing surface and negative for the front.
Для определения угла Δδ отклонения флаперона 3 и угла Δγ отклонения ЦПГО 5, при которых полностью сводятся к нулю действия случайных изменений угла атаки Δα самолета сформулируем такие условия: 1- случайное изменение угла атаки Δα не приводит к изменению подъемной силы самолета; 2 - случайное изменение угла атаки Δα порождает стабилизирующий момент тангажа, пропорциональный величине где:To determine the angle Δδ of the deflection of the
- производная по углу атаки коэффициента подъемной силы крыла; - wing angle derivative of the angle of attack;
σ - запас устойчивости, равный расстоянию между фокусом F по углу атаки самолета и его центром масс G.σ is the stability margin equal to the distance between the focus F in the angle of attack of the aircraft and its center of mass G.
В результате рассмотрения этих условий получим:As a result of consideration of these conditions, we obtain:
где:Where:
- производная по углу отклонения закрылка коэффициента подъемной силы крыла; - derivative with respect to the angle of deflection of the flap of the wing lift coefficient;
L - расстояние между фокусами по углу атаки крыла и ЦПГО 5 (межфокусное расстояние - МФР);L is the distance between the foci along the angle of attack of the wing and TsSPGO 5 (interfocal distance - MPF);
fкр - расстояние между фокусом крыла по углу атаки и фокусом крыла по углу отклонения закрылка;f cr - the distance between the focus of the wing in the angle of attack and the focus of the wing in the angle of deviation of the flap;
- производная коэффициента подъемной силы ЦПГО 5 по его углу атаки γ; - derivative of the coefficient of lift of the central strength of
- отношение площади ЦПГО 5 к площади крыла - двойной площади консоли 1. - the ratio of the area of the
На фиг. 2 изображен игнорирующий турбулентность самолет, в котором в качестве передней несущей поверхности служит классическое переднее горизонтальное оперение (ПГО) 8, жестко связанное с фюзеляжем, оно снабжено средством регулирования подъемной силы в виде руля 9 высоты, отклонение которого осуществляется посредством аэродинамических сил, действующих при отклонении серворуля 10, функционально зависимого от датчика изменения угла атаки самолета. При этом отклонение датчика изменения угла атаки самолета, кинематически преобразуется в отклонения серворулей 4 и 10.In FIG. 2 shows an airplane ignoring turbulence, in which the classic front horizontal tail unit (PGO) 8, rigidly connected with the fuselage, is used as the front bearing surface; it is equipped with a means of regulating the lifting force in the form of a
Здесь отличие состоит в том, что отклонение Δθ руля 9 высоты должно скомпенсировать не только дестабилизирующий момент тангажа крыла, вызванное случайным изменением угла атаки Δα самолета, но и вызванное им приращение ΔУго подъемной силы ПГО 8. Исходя из этого датчик должен отклонить флаперон 3 и руль 9 высоты на углы, величины которых удовлетворяют следующим условиям:Here the difference lies in the fact that the deviation Δθ of the
где:Where:
fго - расстояние между фокусом ПГО по углу атаки и фокусом ПГО по углу отклонения руля высоты;f th - the distance between the focus of the PGO on the angle of attack and the focus of the PGO on the angle of deviation of the elevator;
- производная коэффициента подъемной силы ПГО 8 по углу атаки α; - derivative of the lift coefficient of the
- производная коэффициента подъемной силы ПГО 8 по углу θ отклонения руля 9 высоты; - the derivative of the lift coefficient of the
- отношение площади ПГО 8 к площади крыла - двойной площади консоли 1. - the ratio of the area of
В случае, при котором обе несущие поверхности одинаковы, последние формулы примут более простой вид:In the case in which both bearing surfaces are the same, the last formulas will take a simpler form:
Все вышеприведенные формулы нуждаются в уточнениях, учитывающих влияние передней поверхности на скос и снижение скорости воздушного потока за ней.All the above formulas need to be refined, taking into account the influence of the front surface on the bevel and the decrease in the air flow rate behind it.
При использовании электродистанционной системы управления (ЭДСУ) отклонение датчика, возникающее при изменении угла атаки самолета, преобразуется энкодером в электрический сигнал, обрабатывается в ЭДСУ и поступает не на серворули 4, 6, 10, а на приводы флаперона 3, руля 9 высоты и ЦПГО 5.When using the electronic remote control system (EMDS), the deviation of the sensor that occurs when the angle of attack of the aircraft is converted by the encoder into an electrical signal, processed by the EMDS and not fed to the
Техническим результатом изобретения по п.п. 1-3 формулы является обеспечение продольной устойчивости самолета, при этом самолет игнорирует турбулентность атмосферы. Кроме того, поскольку при случайном увеличении угла атаки самолета профиль несущих поверхностей уменьшает свою кривизну, практически полностью устраняется вероятность выхода несущих поверхностей на критический угол атаки вследствие влияния атмосферы. Дополнительно уменьшается сопротивление самолета вследствие того, что подъемная сила несущих поверхностей самолета не превышает силу его тяжести. В итоге улучшаются эксплуатационные характеристики самолета.The technical result of the invention according to claims 1-3 formulas is to ensure the longitudinal stability of the aircraft, while the aircraft ignores the turbulence of the atmosphere. In addition, since with a random increase in the angle of attack of the aircraft, the profile of the bearing surfaces decreases its curvature, the probability of the bearing surfaces reaching the critical angle of attack due to the influence of the atmosphere is almost completely eliminated. Additionally, the resistance of the aircraft is reduced due to the fact that the lifting force of the bearing surfaces of the aircraft does not exceed its gravity. As a result, the operational characteristics of the aircraft improve.
На фиг. 3 изображен датчик изменения угла атаки самолета, он содержит переднюю полипланную поверхность, образованную двумя идентичными планами 11 и 12, жестко связанными между собой стойкой 13. Полипланная поверхность 11, 12 со стойкой 13 укреплена на основе 14 с помощью пружины 15, имеющей весьма небольшой ход - порядка 10 градусов. Основа 14 посредством шарнира 16 связана с передним концом балки 17. На заднем конце балки 17 размещена жестко связанная с ней задняя монопланная поверхность 18. На балке 17 также размещен жестко связанный с ней рычаг 19 с шарниром 20 на его конце. Для изменения угла атаки полипланной поверхности 11, 12 служит рычаг 21 с шарниром 22 на его конце и тяга 23 с шарниром 24. Тяга 25 связана с непоказанными на чертеже системой управления механизацией крыла. Тяга 26 связана с непоказанным на чертеже серворулем средства регулирования подъемной силы крыла. Для размещения датчика на конструкции (планере) самолета служит крепежный шарнир 27.In FIG. 3 shows a sensor for changing the angle of attack of an aircraft, it contains a front polyplane surface formed by two
Планы 11, 12 выполняют с малым удлинением - не более трех. Удлинение поверхности 18 должно быть не менее восьми. Расстояние между планами 11 и 12 равно 100-125% хорды планов. Такие параметры поверхностей датчика обеспечивают максимальное приближение фокуса по углу атаки системы поверхностей датчика к задней поверхности 18.
Площади передней 11, 12 и задней 18 поверхностей равны между собой, а их суммарная площадь на 10-20% превышает удвоенную площадь серворуля 4 флаперона 3. При этом расстояния от крепежного шарнира 27 до фокусов передней и задней поверхностей равны.The areas of the front 11, 12, and rear 18 surfaces are equal to each other, and their total area is 10-20% higher than the doubled area of the
Свойство датчика отслеживать изменение угла атаки самолета обеспечивается тем, что производная по углу атаки коэффициента подъемной силы его задней монопланной поверхности 18 значительно выше такой же производной передней бипланной поверхности 11, 12. Это следствие большой разности удлинений этих поверхностей, а также значительного снижения величины производной полипланной поверхности по сравнению с монопланной.The ability of the sensor to track changes in the angle of attack of the aircraft is ensured by the fact that the derivative with respect to the angle of attack of the lift coefficient of its
В итоге фокус по углу атаки системы поверхностей 11, 12, 18 датчика оказывается существенно позади шарнира 27, служащего для крепления датчика на конструкции самолета. Этим обеспечиваются флюгерные свойства датчика, т.е. его способность само ориентироваться вдоль потока. Эффективная работа датчика возможна при разности производных задней и передней поверхностей датчика не меньшей, чем в полтора раза.As a result, the focus on the angle of attack of the system of
При случайном увеличении угла атаки самолета, например, при входе его в восходящий поток, балка 17 с рычагом 19 отклоняется против часовой стрелки. Положение поверхностей и балки датчика в описанной ситуации представлено на чертеже штриховыми линиями. Углы отклонения для наглядности условно преувеличены.With a random increase in the angle of attack of the aircraft, for example, when it enters the upward flow, the
Управление зависанием флаперона 3 осуществляют смещением в горизонтальном направлении тяги 25 с шарниром 24, вследствие чего происходит поворот на шарнире 16 основы 14 и укрепленной на ней бипланной поверхности 11, 12, что приводит к изменению угла атаки планов 11 и 12. Это вызывает поворот на шарнире 27 балки 17 с рычагом 19 и вслед за ними отклонение флаперона. Управление поворотом датчика возможно вследствие того, что диапазон рабочих углов атаки передней поверхности гораздо шире диапазона задней поверхности. И на краях этих диапазонов, т.е. при максимально возможном отклонении датчика от направления потока, подъемные силы и моменты обеих поверхностей максимальны и равны, при этом обе поверхности находятся под своими критическими углами атаки.The hang of the
Описанные здесь связи датчика со средствами регулирования подъемной силы передней и задней поверхностей могут выполняться, как средствами представленной здесь жесткой проводки, так и тросовой.The sensor connections described here with the means for regulating the lifting force of the front and rear surfaces can be performed both by means of the hard wiring presented here and by the cable.
При использовании ЭДСУ датчик снабжают энкодером, сигнал с которого после обработки поступает на приводы средств регулирования подъемной силы передней и задней поверхностей.When using an EMF, the sensor is equipped with an encoder, the signal from which, after processing, is fed to the drives of the means for controlling the lifting force of the front and rear surfaces.
Для того, чтобы датчик реагировал не только на вертикальные, но и на горизонтальные воздушные потоки служит пружина 15 (см. фиг. 4). Пусть датчик установился под некоторым углом атаки к встречному потоку, например, в положении, соответствующем этапу посадки. Увеличение скорости встречного потока приводит к увеличению нагрузки на пружину 15, в результате чего планы 11, 12 несколько уменьшат угол атаки, что отражено штриховыми линиями. В то же время поверхность 18 сохранит свой угол атаки.In order for the sensor to respond not only to vertical, but also to horizontal air flows, a
Это приведет к отклонению против часовой стрелки балки 17 с рычагом 19 и соответствующему отклонению вверх флаперона. В результате увеличение подъемной силы консоли крыла за счет увеличения скоростного напора снивелируется уменьшением подъемной силы за счет отклонения вверх флаперона.This will lead to a counterclockwise deflection of the
Таким образом, происходит ослабление зависимости подъемной силы самолета от изменения скорости встречного воздушного потока.Thus, there is a weakening of the dependence of the lifting force of the aircraft on the change in speed of the oncoming air flow.
Как можно видеть, для положительного приращения подъемной силы несущей поверхности датчик должен повернуться таким образом, чтобы его поверхности увеличили свой угол атаки, т.е. приращение подъемных сил поверхностей датчика должно быть тоже положительным.As can be seen, for a positive increment of the lifting force of the bearing surface, the sensor must rotate so that its surfaces increase their angle of attack, i.e. the increment of the lifting forces of the sensor surfaces must also be positive.
Техническим результатом изобретения по пп. 4-6 формулы является ликвидации потерь подъемной силы на датчике. Кроме того, усовершенствование датчика позволяет существенно ослабить зависимость подъемной силы самолета от горизонтальных порывов (сдвига) ветра.The technical result of the invention according to paragraphs. 4-6 formulas is to eliminate loss of lift on the sensor. In addition, the improvement of the sensor can significantly reduce the dependence of the aircraft lifting force on horizontal gusts (shear) of wind.
К дополнительным преимуществам всей группы изобретений следует отнести создание возможности уменьшения массы планера самолета, поскольку несущие поверхности не подвержены усталостному износу и их можно будет рассчитывать на нагрузку, испытываемую самолетом при касании ВПП. В итоге улучшаются эксплуатационные характеристики самолета.Additional advantages of the entire group of inventions include the creation of the possibility of reducing the weight of the airframe, since the bearing surfaces are not subject to fatigue wear and can be counted on the load experienced by the aircraft when touching the runway. As a result, the operational characteristics of the aircraft improve.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117781A RU2710955C1 (en) | 2019-06-07 | 2019-06-07 | Ignoring turbulence aircraft and aircraft attack angle change sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117781A RU2710955C1 (en) | 2019-06-07 | 2019-06-07 | Ignoring turbulence aircraft and aircraft attack angle change sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2710955C1 true RU2710955C1 (en) | 2020-01-14 |
Family
ID=69171486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019117781A RU2710955C1 (en) | 2019-06-07 | 2019-06-07 | Ignoring turbulence aircraft and aircraft attack angle change sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2710955C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113562162A (en) * | 2021-08-07 | 2021-10-29 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | Method for using wing trailing edge flaperon for improving large attack angle pitching characteristic of airplane |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0193442A1 (en) * | 1985-02-15 | 1986-09-03 | Grumman Aerospace Corporation | Automatic camber control |
US5115237A (en) * | 1990-04-16 | 1992-05-19 | Safe Flight Instrument Corporation | Combination aircraft yaw/angle of attack sensor |
RU2609644C1 (en) * | 2015-10-26 | 2017-02-02 | Юрий Константинович Краснов | Aircraft of feathered canard arrangement (krasnov-canard) |
RU2651958C1 (en) * | 2017-02-03 | 2018-04-24 | Сергей Сергеевич Ахапкин | Feathering horizontal fins |
US20180222584A1 (en) * | 2014-03-03 | 2018-08-09 | Robert N. Dunn | Tandem Wing Aircraft With Variable Lift And Enhanced Safety |
-
2019
- 2019-06-07 RU RU2019117781A patent/RU2710955C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0193442A1 (en) * | 1985-02-15 | 1986-09-03 | Grumman Aerospace Corporation | Automatic camber control |
US5115237A (en) * | 1990-04-16 | 1992-05-19 | Safe Flight Instrument Corporation | Combination aircraft yaw/angle of attack sensor |
US20180222584A1 (en) * | 2014-03-03 | 2018-08-09 | Robert N. Dunn | Tandem Wing Aircraft With Variable Lift And Enhanced Safety |
RU2609644C1 (en) * | 2015-10-26 | 2017-02-02 | Юрий Константинович Краснов | Aircraft of feathered canard arrangement (krasnov-canard) |
RU2651958C1 (en) * | 2017-02-03 | 2018-04-24 | Сергей Сергеевич Ахапкин | Feathering horizontal fins |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113562162A (en) * | 2021-08-07 | 2021-10-29 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | Method for using wing trailing edge flaperon for improving large attack angle pitching characteristic of airplane |
CN113562162B (en) * | 2021-08-07 | 2023-12-22 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | Method for using wing trailing edge flap for improving pitching characteristic of large incidence angle of aircraft |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9637226B2 (en) | Split winglet system | |
US9527577B2 (en) | Rotorcraft with a fuselage and at least one main rotor | |
CN112141328A (en) | Aircraft with a flight control device | |
US20200086971A1 (en) | Tiltrotor Free-Pivot Wing Extension | |
WO2019104796A1 (en) | Unmanned aerial vehicle | |
CN111348183B (en) | Aircraft with a plurality of aircraft body | |
RU2710955C1 (en) | Ignoring turbulence aircraft and aircraft attack angle change sensor | |
CN108725750B (en) | Method for improving vertical take-off and landing and flight control of aircraft by using slightly smaller wings | |
WO2016005954A1 (en) | Remotely piloted aircraft | |
CN108706093B (en) | Plate wing machine | |
EP3401212B1 (en) | Aircraft vertical stabilizer design | |
CN109018330A (en) | Vertical landing unmanned plane | |
KR102022378B1 (en) | wing with automatically adjusted angle of attack and aircraft having the same | |
Meyer et al. | Wind tunnel investigation of stationary straight-lined flight of tiltwings considering vertical airspeeds | |
RU2656934C2 (en) | Method of vertical displacement and aircraft hovering in air | |
RU2803674C2 (en) | Method for controlling the pitch of a tiltrotor | |
RU2609644C1 (en) | Aircraft of feathered canard arrangement (krasnov-canard) | |
Kirby | Aerodynamic Characteristics of Propeller-Driven VTOL Aircraft | |
KR20230101098A (en) | Stability augmentation devices for the coaxial and multicopter drones | |
RU2277496C1 (en) | Balance-type aircraft without horizontal tail and with tiltable wing | |
RU2362693C2 (en) | Self-stabilising wing-in-ground effect craft | |
Basri et al. | The Effect of Elevons Deflection to Aerodynamic Coefficients of A Tail-less Blended Wing-Body Planform | |
Sherif | World Journal of Engineering Research and Technology WJERT | |
Smith | Aerodynamic Essentials for Crew Station Design Teams |