RU2749175C1 - Aircraft with integral aerodynamic configuration - Google Patents
Aircraft with integral aerodynamic configuration Download PDFInfo
- Publication number
- RU2749175C1 RU2749175C1 RU2020123012A RU2020123012A RU2749175C1 RU 2749175 C1 RU2749175 C1 RU 2749175C1 RU 2020123012 A RU2020123012 A RU 2020123012A RU 2020123012 A RU2020123012 A RU 2020123012A RU 2749175 C1 RU2749175 C1 RU 2749175C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- aircraft
- fuselage
- section
- air
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
- B64C1/36—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like adapted to receive antennas or radomes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
- H01Q1/286—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons substantially flush mounted with the skin of the craft
- H01Q1/287—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons substantially flush mounted with the skin of the craft integrated in a wing or a stabiliser
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к многорежимным самолетам, эксплуатация которых возможна, как на дозвуковых, так и на сверхзвуковых скоростях. Преимущественная область применения изобретения - многорежимные сверхманевренные самолеты с крейсерским полетом на сверхзвуковой скорости и малым уровнем заметности в радиолокационном диапазоне.The invention relates to multi-mode aircraft, the operation of which is possible both at subsonic and supersonic speeds. The advantageous field of application of the invention is multi-mode super-maneuverable aircraft with a cruising flight at supersonic speed and a low level of radar signature.
Известным аналогом сверхзвуковых самолетов со схемным расположением радиотехнических антенных систем (АС) обзора воздушного пространства в планере самолета является F-22A, в котором реализовано размещение антенных систем вдоль кромок аэродинамических поверхностей крыла и фюзеляжа. Антенные системы F-22А, размещенные таким образом имеют традиционные подходы и способы обслуживания как единицы, размещенные в единой конструкции.A well-known analogue of supersonic aircraft with a schematic arrangement of radio-technical antenna systems (AS) for viewing the airspace in the airplane's airframe is the F-22A, which implements the placement of antenna systems along the edges of the aerodynamic surfaces of the wing and fuselage. The F-22A antenna systems placed in this way have traditional approaches and methods of service as units, housed in a single structure.
В качестве недостатков известного самолета и его антенных систем можно указать следующее:The disadvantages of the known aircraft and its antenna systems include the following:
- ограниченный компоновочный объем, в котором размещены антенные системы F-22A, приводит к ограничению апертуры антенного полотна и как следствие получению малых дальностей обзора;- the limited layout volume, in which the F-22A antenna systems are located, leads to a limitation of the aperture of the antenna cloth and, as a consequence, to obtain short viewing ranges;
- антенны расположены в наплывной части у корневой хорды консоли крыла и имеют значительные углы затенения фюзеляжем при полете с маневрированием, а также околонулевые углы перекрытия диаграммы обзора (ДО) в носовых ракурсах, что приводит к снижению дальности обзора системы в этом направлении;- the antennas are located in the inflow part at the root chord of the wing console and have significant shading angles by the fuselage during maneuvering flight, as well as near-zero angles of overlapping of the view diagram (AO) in the forward angles, which leads to a decrease in the system's viewing range in this direction;
- наличие смежных отклоняемых поверхностей поворотного носка крыла ограничивает возможности обзора антенных систем аналога в боковых ракурсах.- the presence of adjacent deflectable surfaces of the rotary wing nose limits the ability to view analogue antenna systems in side views.
Известен самолет интегральной аэродинамической компоновки (RU, 2440916, опубл. 27.01.2012), содержащий фюзеляж с наплывом, крыло, консоли которого плавно сопряжены с фюзеляжем, цельноповоротное горизонтальное оперение, цельноповоротное вертикальное оперение. Средняя часть фюзеляжа выполнена уплощенной и образована в продольном отношении набором аэродинамических профилей. Двигатели расположены в мотогондолах, разнесенных друг от друга по горизонтали. Наплыв фюзеляжа включает управляемые поворотные части (ПЧНФ).Known aircraft integral aerodynamic layout (RU, 2440916, publ. 27.01.2012), containing a fuselage with an influx, a wing, the consoles of which are smoothly coupled with the fuselage, all-turning horizontal tail, all-turning vertical tail. The middle part of the fuselage is flattened and formed longitudinally by a set of aerodynamic profiles. The engines are located in engine nacelles, horizontally spaced apart from each other. Fuselage overflow includes controlled rotary parts (PCHNF).
В отечественной авиации радиотехнические АС обзора воздушного пространства имеют обособленное контейнерное размещение по причине превышения габаритных размеров и компоновочного объема антенных отсеков в крыле и фюзеляже самолета. Контейнеры при этом размещаются на внешних узлах подвески и, таким образом, ухудшают аэродинамические характеристики и характеристики заметности самолета в радиолокационном диапазоне.In domestic aviation, radio engineering systems for airspace survey have a separate container placement due to the excess of the overall dimensions and the layout volume of the antenna compartments in the wing and fuselage of the aircraft. In this case, the containers are placed on the external hardpoints and, thus, worsen the aerodynamic characteristics and the characteristics of the aircraft's signature in the radar range.
Технический результат изобретения заключается в уменьшении влияния антенных систем на аэродинамические характеристики и характеристики радиолокационной заметности самолета за счет реализации антенной системы, являющейся агрегатом планера, имеющем оригинальные теоретические обводы планера, а также в улучшении условий обзора и повышении надежности работы элементов самолета. Улучшение условий обзора в сравнении с АС известного самолета обеспечивается за счет реализации: больших углов перекрытия диаграмм обзора антенных решеток в носовом ракурсе, реализации больших апертур антенных полотен и исключению углов затенения конструкцией за счет отклонения ПЧНФ при увеличении угла тангажа самолета в направлении вектора скорости самолета.The technical result of the invention is to reduce the effect of antenna systems on the aerodynamic characteristics and characteristics of the radar signature of the aircraft due to the implementation of the antenna system, which is an assembly of the airframe, which has original theoretical contours of the airframe, as well as in improving the viewing conditions and increasing the reliability of the aircraft elements. Improvement of the viewing conditions in comparison with the AC of a known aircraft is ensured by the implementation of: large overlapping angles of the antenna array survey diagrams in the nose view, the implementation of large apertures of the antenna sheets and the elimination of shading angles by the structure due to the deviation of the PFNF with an increase in the aircraft pitch angle in the direction of the aircraft velocity vector.
Сущность изобретения заключается в том, что самолет интегральной аэродинамической компоновки, содержащий двухдвигательную силовую установку, фюзеляж, снабженный наплывами, каждый из которых расположен над входом в воздухозаборник двигателя и включает управляемые поворотные части, крыло, консоли которого плавно сопряжены с фюзеляжем, горизонтальное и вертикальное оперение.The essence of the invention lies in the fact that an aircraft with an integral aerodynamic configuration, containing a twin-engine power plant, a fuselage equipped with overflows, each of which is located above the entrance to the engine air intake and includes controllable rotary parts, a wing, the consoles of which are smoothly coupled with the fuselage, horizontal and vertical tail ...
Согласно изобретению поворотная часть наплыва фюзеляжа (ПЧНФ) выполнена в виде съемной антенной системы, включающей силовой каркас с обшивкой, и состоящей из антенной и приборной секций.According to the invention, the rotary part of the fuselage inundation (PCHNF) is made in the form of a removable antenna system, including a power frame with a skin, and consisting of antenna and instrument sections.
Кроме того, в антенной секции системы размещены антенные решетки, закрепленные на переднем лонжероне ПЧНФ, а в приборной секции размещены активные сверхвысокочастотные устройства, схема суммирования, схема управления антенной системой, системы воздушного и жидкостного охлаждения, соединенные с бортовыми системами воздушного и жидкостного охлаждения самолета. Причем излучатели антенной секции могут быть закреплены на переднем лонжероне параллельно ее передней кромке.In addition, the antenna section of the system contains antenna arrays fixed on the front spar of the PCHNF, and the instrument section contains active microwave devices, a summation circuit, an antenna system control circuit, air and liquid cooling systems connected to the onboard air and liquid cooling systems of the aircraft. Moreover, the emitters of the antenna section can be fixed on the front spar parallel to its leading edge.
Кроме того, каркас антенной системы состоит из переднего и заднего лонжеронов, корневой, средней и концевой нервюр.In addition, the antenna system frame consists of front and rear spars, root, middle and end ribs.
Также, что обшивка антенной системы состоит из съемного носового обтекателя, съемной законцовки, нижней панели и верхних съемных панелей.Also, that the antenna system skin consists of a removable nose cone, removable tip, bottom panel and removable upper panels.
Кроме того, антенная секция содержит защитные экраны, изготовленные из радиопоглощающих материалов и повышающие помехозащищенность антенной системы.In addition, the antenna section contains protective screens made of radio-absorbing materials and increasing the noise immunity of the antenna system.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:The invention is illustrated by drawings, which show:
фиг. 1 - самолет интегральной аэродинамической компоновки, вид сверху;fig. 1 - plane of integral aerodynamic configuration, top view;
фиг. 2 - поворотная часть наплыва фюзеляжа вид сверху, укрупненная внутренняя компоновка;fig. 2 - rotary part of the fuselage inundation, top view, enlarged internal layout;
фиг. 3 - вид А-А на фиг. 2.fig. 3 - view AA in Fig. 2.
Самолет интегральной аэродинамической компоновки представляет собой моноплан, выполненный по нормальной балансировочной схеме, и содержит уплощенный фюзеляж 1 с наплывами 2, крыло, консоли 3 которого плавно сопряжены с фюзеляжем 1, цельноповоротное горизонтальное оперение 4, цельноповоротное вертикальное оперение 5, двухдвигательную силовую установку, двигатели (не показаны) которой расположены в мотогондолах 6 с двух сторон от фюзеляжа. Мотогондолы 6 двигателей разнесены друг от друга по горизонтали, а оси двигателей ориентированы под острым углом к плоскости симметрии самолета в направлении полета. Каждый наплыв 2 фюзеляжа 1 расположен над воздухозаборником двигателя и включает управляемые поворотные части (ПЧНФ) 7. ПЧНФ 7 являются передними кромками средней уплощенной части фюзеляжа 1.The aircraft of the integral aerodynamic configuration is a monoplane, made according to a normal balancing scheme, and contains a
Каждая ПЧНФ 7 выполнена в виде съемной антенной системы (фиг. 2, 3), которая является управляемой аэродинамической поверхностью самолета, включающей силовой каркас с обшивкой, и состоит из антенной 8 и приборной 9 секций. Каркас системы состоит из переднего 10 и заднего 11 лонжеронов, корневой 12, средней 13 и концевой 14 нервюр. Обшивка состоит из съемного носового обтекателя 15, съемной законцовки 16, нижней панели 17 и двух верхних съемных панелей 18. Элементы обшивки 15, 16 и 18 выполнены съемными для обеспечения доступа внутрь антенной системы для ее технического обслуживания в процессе эксплуатации летательного аппарата. ПЧНФ 7 выполнена в виде съемной антенной системы для возможности ее замены в случае критической поломки, которую невозможно устранить без вывода самолета из эксплуатации. Ось вращения ПЧНФ 7 расположена вдоль ее задней стенки параллельно заднему лонжерону 11. Приборная секция 9 располагается, преимущественно, в зоне ПЧНФ 7, ограниченной передним 10 и задним 11 лонжеронами и корневой нервюрой 12.Each
В антенной секции 8 параллельно ее передней кромке размещены n антенные решетки 19, закрепленные на переднем лонжероне 10, и закрытые съемным обтекателем 15. В антенной секции 8 размещены защитные экраны 20, закрепленные на переднем лонжероне 10, предназначенные для снижения заметности антенной системы. В представленном варианте осуществления изобретения в приборной секции 9 системы размещены активные СВЧ устройства, схема суммирования и схема управления, закрепленные на лонжеронах и нервюрах напрямую или при помощи монтажных панелей. Также в приборной секции 9 размещены технологические разъемы высокочастотных и низкочастотных трактов, системы электроснабжения, систем жидкостного и воздушного охлаждения антенной системы, соединенные с бортовыми системами воздушного и жидкостного охлаждения. Трубопроводы системы охлаждения крепятся к силовому каркасу ПЧНФ 7. Воздух системы воздушного охлаждения подается на элементы в приборной секции по распределенным трубопроводам. Силовой каркас ПЧНФ 7 имеет отверстия для перетекания воздуха системы воздушного охлаждения. Законцовка 16 имеет профилированное отверстие для выброса за борт воздуха системы воздушного охлаждения.In the
При возникновении неисправностей в работе аппаратуры, размещенной в ПЧНФ 7, любой элемент антенной системы демонтируется и отправляется для ремонта в специализированный сервисный центр. При этом сама антенная система (ПЧНФ 7) может быть заменена на исправную из состава запасных частей (ЗИП) в случае невозможности устранения неисправностей на месте. Подобная конструкция ПЧНФ позволяет улучшить, помимо прочего, эксплуатационные характеристики самолета.In the event of malfunctions in the operation of the equipment located in the PCHNF 7, any element of the antenna system is dismantled and sent for repair to a specialized service center. In this case, the antenna system itself (PCHNF 7) can be replaced with a serviceable one from the spare parts (spare parts) in case of impossibility of troubleshooting on the spot. Such a design of the PCHNF makes it possible to improve, among other things, the operational characteristics of the aircraft.
Между антенной 8 и приборной 9 секциями по стенке лонжерона 10 осуществляется экранирование антенной секции 8 за счет крепления к стенке лонжерона 10 защитных экранов 20, препятствующих взаимному прохождению ВЧ излучения между секциями через стенку лонжерона 10. Защитные экраны изготовлены из радиопоглощающих материалов, для обеспечения помехозащищенности приборной секции и снижения радиолокационной заметности антенной секции.Between the
В процессе выполнения полета самолета антенные решетки антенной секции 8 ПЧНФ 7, работающие на прием сигнала, формируют пространственную диаграмму обзора в ограниченных угловых секторах, далее принимаемый сигнал поступает в аппаратуру суммирования и усиления сигнала, расположенную в приборной секции 9. В аппаратуре суммирования и усиления происходит обработка сигнала и его объединение в общую диаграмму. Устройства управления, расположенные в приборной секции 9, работая в каскаде со схемой усиления обеспечивают формирование выходного сигнала антенной системы для других систем-потребителей самолета и дискретное управление системой в пространственных ограниченных угловых секторах. В ходе выполнения полета ПЧНФ устанавливается по углу атаки в горизонтальное положение, тем самым сохраняя постоянным пространственное положение диаграммы обзора антенной системы.During the flight of the aircraft, the antenna arrays of the
Выполнение антенной системы в виде поворотной части наплыва фюзеляжа позволяет снизить ее влияние на аэродинамические характеристики и характеристики радиолокационной заметности самолета.The implementation of the antenna system in the form of a rotary part of the fuselage inundation makes it possible to reduce its influence on the aerodynamic characteristics and characteristics of the aircraft's radar signature.
В продольном сечении внешний контур обшивки ПЧНФ (и следующего за ним фюзеляжа) образован аэродинамическим профилем. Что позволяет в дополнении к крылу получить прирост подъемной силы, обеспечить повышение несущих свойств самолета, а также с учетом отклонения обеспечить надежную управляемость самолета в продольном канале при больших углах атаки. В сравнении с традиционным контейнерным размещением радиотехнических антенных систем на самолетах предложенное исполнение антенной системы обеспечивает снижение лобового сопротивления самолета при реализации одинаковых функциональных возможностей.In the longitudinal section, the outer contour of the PCHNF skin (and the fuselage following it) is formed by an aerodynamic profile. This allows, in addition to the wing, to obtain an increase in lift, to ensure an increase in the bearing properties of the aircraft, and also, taking into account the deflection, to ensure reliable controllability of the aircraft in the longitudinal channel at large angles of attack. In comparison with the traditional container placement of radio-technical antenna systems on airplanes, the proposed design of the antenna system provides a decrease in the drag of the airplane while implementing the same functionality.
Антенные решетки в антенной секции установлены параллельно передней кромке ПЧНФ. В пространстве вокруг антенных решеток под обтекателем установлены защитные экраны. Предлагаемая конфигурация антенной секции позволяет обеспечить снижение характеристик радиолокационной заметности антенной системы в составе самолета. В сравнении с традиционным контейнерным размещением радиотехнических антенных систем на самолетах предложенное исполнение антенной системы обеспечивает существенное снижение заметности за счет исключения вклада контейнера и реализации малозаметной конфигурации антенной секции.Antenna arrays in the antenna section are installed parallel to the front edge of the PCHNF. Protective screens are installed in the space around the antenna arrays under the fairing. The proposed configuration of the antenna section makes it possible to reduce the characteristics of the radar signature of the antenna system in the aircraft. In comparison with the traditional container placement of radio technical antenna systems on airplanes, the proposed implementation of the antenna system provides a significant decrease in visibility due to the exclusion of the container contribution and the implementation of an inconspicuous configuration of the antenna section.
Наличие в конструкции антенной системы систем воздушного и жидкостного охлаждения, соединенных с бортовыми системами воздушного и жидкостного охлаждения, способствует повышению стойкости антенного оборудования к климатическим воздействиям, то есть повышению надежности работы. Улучшение условий обзора достигается за счет обеспечения больших углов перекрытия ДО антенных решеток в носовом ракурсе, реализации больших апертур антенных полотен и исключению углов затенения конструкцией за счет отклонения ПЧНФ при увеличении угла тангажа самолета в направлении вектора скорости самолета.The presence of air and liquid cooling systems in the antenna system design, connected to the onboard air and liquid cooling systems, contributes to an increase in the resistance of the antenna equipment to climatic influences, that is, to an increase in the reliability of operation. Improvement of the viewing conditions is achieved by ensuring large overlap angles of the antenna arrays in the nose view, the implementation of large apertures of the antenna sheets and the elimination of shading angles by the structure due to the deflection of the PFNF with an increase in the aircraft pitch angle in the direction of the aircraft velocity vector.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020123012A RU2749175C1 (en) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | Aircraft with integral aerodynamic configuration |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020123012A RU2749175C1 (en) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | Aircraft with integral aerodynamic configuration |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2749175C1 true RU2749175C1 (en) | 2021-06-07 |
Family
ID=76301335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020123012A RU2749175C1 (en) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | Aircraft with integral aerodynamic configuration |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2749175C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2806135C1 (en) * | 2022-12-28 | 2023-10-26 | Публичное акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" (ПАО "ОАК") | Rotary part of aircraft tail boom |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4749997A (en) * | 1986-07-25 | 1988-06-07 | Grumman Aerospace Corporation | Modular antenna array |
US5405107A (en) * | 1992-09-10 | 1995-04-11 | Bruno; Joseph W. | Radar transmitting structures |
RU2440916C1 (en) * | 2010-07-28 | 2012-01-27 | Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" | Aircraft in integral aerodynamic configuration |
US10483630B2 (en) * | 2017-11-13 | 2019-11-19 | The Boeing Company | Wing leading edge antenna system |
-
2020
- 2020-07-10 RU RU2020123012A patent/RU2749175C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4749997A (en) * | 1986-07-25 | 1988-06-07 | Grumman Aerospace Corporation | Modular antenna array |
US5405107A (en) * | 1992-09-10 | 1995-04-11 | Bruno; Joseph W. | Radar transmitting structures |
RU2440916C1 (en) * | 2010-07-28 | 2012-01-27 | Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" | Aircraft in integral aerodynamic configuration |
US10483630B2 (en) * | 2017-11-13 | 2019-11-19 | The Boeing Company | Wing leading edge antenna system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2806135C1 (en) * | 2022-12-28 | 2023-10-26 | Публичное акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" (ПАО "ОАК") | Rotary part of aircraft tail boom |
RU223474U1 (en) * | 2023-09-11 | 2024-02-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский Центр "Институт имени Н.Е. Жуковского" (ФГБУ "НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского") | Airplane integrated circuit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2440916C1 (en) | Aircraft in integral aerodynamic configuration | |
US8152095B2 (en) | Aircraft having a reduced acoustic signature | |
US8651414B2 (en) | Airplane with a tailcoat tail assembly and rear engine | |
EP2675712B1 (en) | Aircraft with improved aerodynamic performance. | |
US8573530B2 (en) | Aircraft with rear annular tail | |
US5875997A (en) | Aircraft having raised and rearward positioned cockpit | |
US10933992B2 (en) | Blade fold system using flap hinge | |
RU2502643C9 (en) | Multifunctional aircraft of decreased radar signature | |
RU2749175C1 (en) | Aircraft with integral aerodynamic configuration | |
US20160318606A1 (en) | Extremely quiet short take-off and landing (stol) aircraft | |
CN218858684U (en) | Layout structure of low-tone explosion supersonic passenger plane | |
RU97112726A (en) | VERTICAL TAKEOFF AND LANDING AIRCRAFT | |
US2982496A (en) | Aircraft | |
CN110550203A (en) | Supersonic aircraft | |
CN109533306A (en) | A kind of full angle vision stealthy aircraft | |
RU2604951C1 (en) | Short takeoff and landing aircraft | |
RU2789425C1 (en) | Aircraft with a hybrid power plant | |
RU2641399C1 (en) | Aircraft | |
RU2806135C1 (en) | Rotary part of aircraft tail boom | |
RU2562259C1 (en) | Airborne vehicle | |
RU2807556C1 (en) | Tactical aircraft with increased aerodynamic characteristics | |
RU2607037C1 (en) | Aircraft | |
RU2807624C1 (en) | Multi-functional two-seat stealth aircraft | |
RU2770885C1 (en) | Multifunctional supersonic single-engine aircraft | |
RU2776193C1 (en) | Supersonic aircraft |