RU2785261C1 - Летающая лаборатория - Google Patents

Летающая лаборатория Download PDF

Info

Publication number
RU2785261C1
RU2785261C1 RU2022116107A RU2022116107A RU2785261C1 RU 2785261 C1 RU2785261 C1 RU 2785261C1 RU 2022116107 A RU2022116107 A RU 2022116107A RU 2022116107 A RU2022116107 A RU 2022116107A RU 2785261 C1 RU2785261 C1 RU 2785261C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
fuselage
engines
power plant
wing
Prior art date
Application number
RU2022116107A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Николаевич Черкасов
Денис Сергеевич Легконогих
Юрий Владимирович Зиненков
Валерий Иванович Кондратюк
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2785261C1 publication Critical patent/RU2785261C1/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к области авиационной техники для проведения летных исследований характеристик и демонстрации технологий авиационных силовых установок с малоразмерными двигателями. Летающая лаборатория содержит беспилотный летательный аппарат самолетного типа, состоящий из несущего фюзеляжа, прямоугольного крыла, переднего горизонтального оперения, V-образного хвостового оперения и силовой установки с N авиационными двигателями. Узлы крепления авиационных двигателей установлены на крыле и фюзеляже. Переднее горизонтальное оперение выполнено съемным, а в фюзеляже оборудован отсек с люком для размещения источника энергии. Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей летающей лаборатории для проведения летных исследований характеристик и демонстраций технологий авиационных силовых установок с малоразмерными газотурбинными, поршневыми, электрическими двигателями, а также гибридных силовых установок, с учетом типа источника энергии и интерференции элементов силовой установки и планера. 5 ил.

Description

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к летающим лабораториям и может использоваться для проведения летных исследований характеристик и демонстраций технологий авиационных силовых установок с малоразмерными двигателями (газотурбинными, поршневыми, электрическими), а также гибридных силовых установок с учетом типа источника энергии и интерференции элементов силовой установки и планера в различных аэродинамических компоновках.
Известна многофункциональная летающая лаборатория на базе транспортного самолета (патент RU 2734170 С1, МПК В64, 13.10.2020), содержащая транспортный самолет с грузовым отсеком и манипулятором. Манипулятор выполнен с гидравлическим приводом, телескопической стрелой, состоящей из перемещающейся горизонтально основной части и отклоняемой части, обеспечивающей поворот и вывод в поток объекта. Разгружающее устройство выполнено в виде разгружающей тележки, механически связанной с основной частью стрелы в точке крепления отклоняемой части стрелы и перемещающейся по рельсовым путям, расположенным в верхней части грузового отсека, за счет и одновременно с перемещением основной части стрелы. На конце отклоняемой части стрелы установлено устройство для крепления и ориентации в потоке объекта испытаний. Также на многофункциональной летающей лаборатории установлена система дистанционного управления и контроля, которая контролирует и управляет ходом эксперимента, как из грузового отсека, так и из гермокабины.
К недостатку этого изобретения следует отнести ограниченные возможности для исследования характеристик авиационных силовых установок.
Известна летающая лаборатория для испытания газотурбинных двигателей (AC SU 1 387 627 А1, 15.12.1991, бюл. №46). Лаборатория состоит из самолета-носителя, содержащего отсек с воздухозаборным каналом и выхлопным коллектором, в котором расположены заслонки, кинематически связанные с приводами, и рамы для крепления испытуемого двигателя.
Недостатком такого изобретения является ограниченные возможности проведения летных испытаний авиационных силовых установок с учетом интерференции силовой установки и планера самолета в штатных местах крепления на самолете.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является летающая лаборатория (патент RU 2233771 С1, МПК В64, 10.08.2004), содержащая самолет с верхнерасположенным крылом, тремя штатными двигателями и испытываемой силовой установкой, включающей в себя пилон и закопатированный двигатель с воздухозаборником. Лаборатория снабжена аэродинамически обтекаемой формы переходным модулем, который выполнен с несколькими узлами крепления экспериментальных двигателей на внешней поверхности и установлен между пилоном и закопатированным двигателем.
Недостатком такого изобретения является низкие функциональные возможности летающей лаборатории, обусловленные ограничениями проведения летных исследований характеристик авиационных силовых установок с малоразмерными двигателями (газотурбинными, поршневыми, электрическими), а также гибридных силовых установок, с учетом интерференции силовой установки и планера в различных аэродинамических компоновках.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей летающей лаборатории для проведения летных исследований характеристик и демонстраций технологий авиационных силовых установок с малоразмерными двигателями (газотурбинными, поршневыми, электрическими), а также гибридных силовых установок, с учетом типа источника энергии и интерференции элементов силовой установки и планера в различных аэродинамических компоновках.
Указанный технический результат достигается тем, что летающая лаборатория содержит беспилотный летательный аппарат самолетного типа, состоящий из несущего фюзеляжа, прямоугольного крыла, переднего горизонтального оперения, V-образного хвостового оперения и силовой установки с N авиационными двигателями, у которого узлы крепления авиационных двигателей установлены на крыле и фюзеляже, переднее горизонтальное оперение выполнено съемным, а в фюзеляже оборудован отсек с люком для размещения источника энергии.
Сущность изобретения заключается в том, что в летающей лаборатории для обеспечения расширения функциональных возможностей проведения исследований характеристик и демонстрации технологий авиационных силовых установок различных схем с различными типами и конструкциями двигателей в полете с учетом типа источника энергии и интерференции элементов силовой установки и планера самолета в различных аэродинамических компоновках разработан планер беспилотного летательного аппарата самолетного типа с узлами крепления авиационных двигателей на крыле и фюзеляже, съемным передним горизонтальным оперением и отсеком с люком в фюзеляже для размещения источника энергии.
Разработанная конструкция планера беспилотного летательного аппарата самолетного типа обеспечивает размещение силовой установки с различным количеством авиационных двигателей за счет наличия узлов крепления авиационных двигателей на крыле и фюзеляже, съемного переднего горизонтального оперения и отсека в фюзеляже со съемным источником энергии изменяемого типа.
Изобретение можно использовать для проведения летных исследований характеристик и демонстрации технологий разрабатываемых авиационных силовых установок различных схем с различными типами и конструкциями двигателей для легких беспилотных летательных аппаратов с учетом типа источника энергии и интерференции элементов силовой установки и планера в различных аэродинамических компоновках.
На фиг. 1-3 продемонстрированы внешний облик разработанного беспилотного летательного аппарата для летающей лаборатории в различных аэродинамических компоновках с обозначением основных конструкционных элементов. На фиг. 1 показаны: 1 - фюзеляж; 2 - прямоугольное крыло; 3 - переднее горизонтальное оперение; 4 - V-образное хвостовое оперение; 5 - двигатели в варианте крыльевого крепления двухдвигательной силовой установки. На фиг. 2 показан двигатель 6 в варианте фюзеляжного крепления одно двигательной силовой установки. На фиг. 3 показан внешний облик разработанного беспилотного летательного аппарата для летающей лаборатории в варианте крыльевого и фюзеляжного крепления трехдвигательной силовой установки.
Назначение основных элементов аэродинамической компоновки беспилотного летательного аппарата самолетного типа согласно [Аэродинамика и динамика полета маневренных самолетов: учебник для курсантов высших военных авиационных училищ летчиков и летного состава строевых частей ВВС, эксплуатирующих маневренные самолеты / Е.С. Галашев, Н.М. Лысенко, С.А. Микоян, В.И. Некрасов, Ю.Н. Нечаев, М.И. Ништ, М.И. Радченко, Г.Ф. Сивков, под. ред. Н.М. Лысенко - М.: Военное издательство, - 1984. - 542 с.], следующее: несущий фюзеляж, служит для соединения крыла и оперения и размещения в нем необходимого оборудования, топлива и полезной нагрузки, крепления двигателя в фюзеляжной компоновке и передней и основных стоек шасси, а также создания дополнительной подъемной силы; крыло является основной несущей поверхностью беспилотного летательного аппарата и служит для создания подъемной силы, необходимой для его держания в воздухе, а также расположения органов управления и двигателей в крыльевой компоновке; V-образное хвостовое оперение обеспечивает устойчивость и управляемость беспилотного летательного аппарата, при фюзеляжном креплении двигателя силовой установки в хвостовой части фюзеляжа переднее горизонтальное оперение обеспечивает балансировку беспилотного летательного аппарата; двигатели силовой установки обеспечивают создание силы тяги, необходимой для перемещения беспилотного летательного аппарата.
Для обеспечения проведения летных исследований характеристик и демонстраций технологий авиационных силовых установок различных схем с различными типами и конструкциями двигателей с учетом интерференции элементов силовой установки и планера в различных аэродинамических компоновках на разработанном беспилотном летательном аппарате самолетного типа предусмотрены три варианта аэродинамической компоновки.
На фиг. 1 показан вариант, обеспечивающий использование двухдвигательной силовой установки беспилотного летательного аппарата с крыльевым расположением одинаковых двигателей. При этом предусмотрено использование съемного переднего горизонтального оперения для компенсации момента, возникающего при отсутствии двигателя в хвостовой части фюзеляжа. В такой аэродинамической компоновке можно выполнять полеты для демонстрации новых технологий авиационных силовых установок различных схем с различными типами и конструкциями двигателей, с учетом интерференции силовой установки и крыла.
На фиг. 2 показан вариант, обеспечивающий использование однодвигательной силовой установки беспилотного летательного аппарата с фюзеляжным расположением двигателя. При этом, для обеспечения балансировки беспилотного летательного аппарата съемное переднее горизонтальное оперение необходимо демонтировать. В такой аэродинамической компоновке можно выполнять полеты для демонстрации новых технологий авиационных силовых установок на базе малоразмерных газотурбинных двигателей прямой реакции с учетом интерференции силовой установки, фюзеляжа и V-образного хвостового оперения.
На фиг. 3 показан вариант, обеспечивающий использование трехдвигательной силовой установки беспилотного летательного аппарата с фюзеляжным расположением одного двигателя и крыльевым расположением двух одинаковых двигателей. При этом, для обеспечения балансировки беспилотного летательного аппарата, съемное переднее горизонтальное оперение необходимо демонтировать. В такой аэродинамической компоновке можно выполнять полеты для проведения исследований характеристик малоразмерных газотурбинных двигателей с фюзеляжным расположением по разным программам с учетом интерференции силовой установки, фюзеляжа и V-образного хвостового оперения. Дополнительно данный вариант обеспечит проведение исследования характеристик и демонстрации новых технологий гибридных авиационных силовых установок различных схем с учетом интерференции воздушного винта, крыла и фюзеляжа. Для этого, в хвостовой части фюзеляжа размещается двигатель с целью выработки механического крутящего момента для энергоустановки, питающей электроэнергией маршевые электрические двигатели с воздушными винтами, расположенные в пилонах под крылом беспилотного летательного аппарата.
Размещение двигателей силовой установки на фюзеляже и на крыле обеспечивается установкой универсальных съемных креплений 7 (фиг. 4), передающих нагрузки от тяги двигателя на силовые элементы планера.
Для использования источников энергии разного типа на борту беспилотного летательного аппарата в конструкции фюзеляжа предусмотрен специальный отсек (фиг. 5) для размещения съемного топливного бака с жидкими типами топлива, аккумуляторов и других элементов гибридной силовой установки.

Claims (1)

  1. Летающая лаборатория, содержащая беспилотный летательный аппарат самолетного типа, состоящий из несущего фюзеляжа, прямоугольного крыла, переднего горизонтального оперения, V-образного хвостового оперения и силовой установки с N авиационными двигателями, отличающаяся тем, что узлы крепления авиационных двигателей установлены на крыле и фюзеляже, переднее горизонтальное оперение выполнено съемным и в фюзеляже оборудован отсек с люком для размещения источника энергии.
RU2022116107A 2022-06-14 Летающая лаборатория RU2785261C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2785261C1 true RU2785261C1 (ru) 2022-12-05

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814557C1 (ru) * 2023-08-17 2024-03-01 Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" Летающая лаборатория для лётных испытаний авиационных двигателей и других объектов авиационной техники, подвешиваемых на двигательном пилоне самолёта

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2233771C1 (ru) * 2003-05-05 2004-08-10 Открытое акционерное общество "Авиационный комплекс им. С.В. Ильюшина" Летающая лаборатория
CN103728140B (zh) * 2013-12-04 2017-01-04 中国飞行试验研究院 一种小型涡喷发动机飞行试验吊舱
CN111746820A (zh) * 2019-03-28 2020-10-09 中国航发商用航空发动机有限责任公司 航空发动机飞行试验系统和试验方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2233771C1 (ru) * 2003-05-05 2004-08-10 Открытое акционерное общество "Авиационный комплекс им. С.В. Ильюшина" Летающая лаборатория
CN103728140B (zh) * 2013-12-04 2017-01-04 中国飞行试验研究院 一种小型涡喷发动机飞行试验吊舱
CN111746820A (zh) * 2019-03-28 2020-10-09 中国航发商用航空发动机有限责任公司 航空发动机飞行试验系统和试验方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814557C1 (ru) * 2023-08-17 2024-03-01 Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" Летающая лаборатория для лётных испытаний авиационных двигателей и других объектов авиационной техники, подвешиваемых на двигательном пилоне самолёта

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim Distributed propulsion vehicles
CN200995782Y (zh) 一种新型飞机
US7234667B1 (en) Modular aerospace plane
CN108688803A (zh) 一种可垂直起降的飞行器
CN106143898A (zh) 一种垂直起降倾转旋翼固定翼飞机
RU181389U1 (ru) Модульная конструкция беспилотного летательного аппарата вертикального взлета и посадки с комбинированной силовой установкой
RU2681423C1 (ru) Модульная конструкция беспилотного летательного аппарата вертикального взлета и посадки
Wurth F-35 propulsion system integration, development & verification
US20130264429A1 (en) Convertible airplane
RU2785261C1 (ru) Летающая лаборатория
WO2007133182A2 (en) Modular aerospace plane
Bevilaqua Inventing the F-35 joint strike fighter
RU2011131316A (ru) Ракета-носитель
RU94040711A (ru) Самолет, имеющий по меньшей мере один блок из двух двигателей, установленный на каждом крыле
Chiang et al. Systems integration of a hybrid PEM fuel cell/battery powered endurance UAV
CN115214904A (zh) 一种eVTOL飞机飞行试验台架
Nietz et al. An innovative UAV design
RU2227106C2 (ru) Гибридный летательный аппарат аэродинамически самоподдерживаемого горизонтального полета с вертикальным взлетом и посадкой
Schwaiger et al. D-dalus vtol–efficiency increase in forward flight
Clarke SCEPTOR power system design: Experimental electric propulsion system design and qualification for crewed flight testing
Mizobata et al. Conceptual design of flight demonstrator vehicles for the ATREX engines
RU2807558C1 (ru) Модульный однодвигательный малозаметный самолет
RU2005102906A (ru) Ракетоноситель горизонтального взлета без разбега с низкотемпературным планированием в атмосфере с мягким приземлением ргв "витязь"
RU2778175C1 (ru) Одноместный электросамолет
RU219528U1 (ru) Малогабаритный беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки