UA124132C2 - WING CONSOLE FOR A VERTICAL TAKE-OFF AND LANDING AIRCRAFT AND AN AIRCRAFT WITH SUCH A CONSOLE - Google Patents
WING CONSOLE FOR A VERTICAL TAKE-OFF AND LANDING AIRCRAFT AND AN AIRCRAFT WITH SUCH A CONSOLE Download PDFInfo
- Publication number
- UA124132C2 UA124132C2 UAA202005680A UAA202005680A UA124132C2 UA 124132 C2 UA124132 C2 UA 124132C2 UA A202005680 A UAA202005680 A UA A202005680A UA A202005680 A UAA202005680 A UA A202005680A UA 124132 C2 UA124132 C2 UA 124132C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- section
- aircraft
- mechanization
- wing
- console
- Prior art date
Links
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
- B64C11/001—Shrouded propellers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C15/00—Attitude, flight direction, or altitude control by jet reaction
- B64C15/02—Attitude, flight direction, or altitude control by jet reaction the jets being propulsion jets
- B64C15/12—Attitude, flight direction, or altitude control by jet reaction the jets being propulsion jets the power plant being tiltable
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
- B64C29/0008—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
- B64C29/0016—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers
- B64C29/0033—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers the propellers being tiltable relative to the fuselage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C3/00—Wings
- B64C3/32—Wings specially adapted for mounting power plant
Abstract
Винахід належить до галузі авіації. Консоль крила літального апарата вертикального зльоту і посадки складається з несучої частини і шарнірно прикріпленої до неї далі по потоку в повздовжньому напрямку першої секції механізації, що містить набір рушіїв канального типу, розташованих над профілем крила, причому вона додатково містить другу секцію механізації, шарнірно прикріплену до першої з можливістю відхилення відносно неї. Представлено також літальний апарат вертикального зльоту і посадки, на якому встановлена така консоль крила. Винахід направлений на створення літального апарата, який має хорошу керованість при малих швидкостях горизонтального польоту і об'єднує переваги вертольоту і літака.The invention relates to the field of aviation. The wing console of a vertical take-off and landing aircraft consists of a support part and hinged further downstream in the longitudinal direction of the first mechanization section, containing a set of channel-type engines located above the wing profile, and it further comprises a second mechanization section hinged to the first with the possibility of deviation from it. Also presented is a vertical takeoff and landing aircraft, which is equipped with such a wing console. The invention is aimed at creating an aircraft that has good controllability at low speeds of horizontal flight and combines the advantages of a helicopter and an aircraft.
Description
Винахід стосується галузі авіації, а більш конкретно - конструкцій крил і літальних апаратів з можливістю вертикального зльоту і посадки.The invention relates to the field of aviation, and more specifically to the construction of wings and aircraft with the possibility of vertical take-off and landing.
У разі розміщення силових установок на крилі літака вертикального зльоту і посадки, до таких крил пред'являються особливі вимоги. На режимі зльоту і посадки, тяга, створювана силовими установками, повинна бути спрямована вертикально, а при крейсерському польоті - горизонтально. Одним із способів задовольнити цю вимогу є використання силових установок із змінним у напрямку вектором тяги, що і було використано в даному винаході.In the case of placement of power plants on the wing of a vertical take-off and landing aircraft, special requirements are imposed on such wings. In the take-off and landing mode, the thrust created by the power plants must be directed vertically, and in cruise flight - horizontally. One of the ways to meet this requirement is to use power plants with a directionally variable thrust vector, which was used in the present invention.
Відомий закрилок крила з силовою установкою за патентом 52964264. Де з метою зменшення злітної і посадкової швидкості літака, в першу секцію двосекційного закрилка встановлюються газотурбінні двигуни, які на режимі зльоту/посадки висуваються над поверхнею крила і своєю роботою створюють додаткову підйомну силу за рахунок того, що: 1) вектор тяги двигунів розташовується під великим кутом до горизонту, з огляду на те, що двигуни розташовані на першій секції закрилка, яка відхилена на режимі зльоту і посадки; 2) струмінь повітря, який виходить із двигунів, створює розрідження над другою секцією закрилка, збільшуючи різницю тисків під і над крилом.A well-known wing flap with a power plant according to patent 52964264. Where, in order to reduce the take-off and landing speed of the aircraft, gas turbine engines are installed in the first section of the two-section flap, which in the take-off/landing mode are extended above the surface of the wing and by their work create additional lifting force due to the fact that that: 1) the thrust vector of the engines is located at a large angle to the horizon, given that the engines are located on the first section of the flap, which is deflected in the take-off and landing mode; 2) the jet of air coming out of the engines creates a vacuum over the second section of the flap, increasing the pressure difference under and above the wing.
На інших режимах польоту дані газотурбінні двигуни прибираються в секцію закрилка, щоб не створювати додатковий аеродинамічний опір. Необхідна тяга в горизонтальному напрямку забезпечується за рахунок основної силової установки, розташованої в передній частині крила.In other flight modes, these gas turbine engines are removed in the flap section so as not to create additional aerodynamic resistance. The necessary thrust in the horizontal direction is provided by the main power plant located in the front part of the wing.
Недоліком конструкції крила даного патенту є те, що ця конструкція не має на увазі вертикальний зліт і посадку, а лише зменшує мінімальну швидкість польоту літака. Також, газотурбінні двигуни ефективно використовуються тільки на режимі зльоту і посадки, а на інших режимах польоту знаходяться в неробочому стані і фактично є додатковим вантажем для літака.The disadvantage of the design of the wing of this patent is that this design does not imply vertical take-off and landing, but only reduces the minimum flight speed of the aircraft. Also, gas turbine engines are effectively used only in the take-off and landing mode, and in other flight modes they are in an idle state and are actually an additional load for the aircraft.
Відоме крило для літального апарата вертикального зльоту і посадки за патентомA well-known wing for a vertical take-off and landing aircraft is patented
И510597133, що складається з першої, нерухомої частини, і шарнірно прикріпленої до неї другої частини, що відхиляється. Набір електроприводних рушіїв розташований на другій частині, так, що існує 2 крайніх положення відхилення: - вертикальний зліт, при якому рушії розташовані вертикально; - крейсерський політ, при якому друга частина з рушіями займає горизонтальне положенняI510597133, which consists of the first, fixed part, and the second, deflecting part hinged to it. A set of electric thrusters is located on the second part, so that there are 2 extreme positions of deviation: - vertical take-off, in which the thrusters are located vertically; - cruise flight, in which the second part with thrusters occupies a horizontal position
Зо (невідхилене).Zo (not rejected).
Спільно 2 частини визначають аеродинамічний профіль крила. Крило з даного патенту взято як прототип для пропонованого винаходу.Together, the 2 parts define the aerodynamic profile of the wing. The wing from this patent is taken as a prototype for the proposed invention.
До недоліків консолі крила- прототипу можна віднести наступне: - відсутня можливість додаткового регулювання параметрів тиску ії швидкості витікання струменя повітря на виході з рушіїв. Регулювання здійснюється тільки зміною швидкості обертання вентиляторів - відсутня можливість додаткового коректування напряму струменя повітря, який виходить із рушіївThe disadvantages of the wing console of the prototype include the following: - there is no possibility of additional adjustment of the pressure parameters and the speed of the air stream exiting the thrusters. Adjustment is carried out only by changing the speed of rotation of fans - there is no possibility of additional adjustment of the direction of the air jet coming out of the thrusters
Відомий літальний апарат вертикального зльоту і посадки за заявкою на патент 052017 / 0203839, що містить фюзеляж, на якому встановлено дві пари суцільноповоротних поверхонь у вигляді консолей крила, і консолей рулів управління. Суцільноповоротні поверхні являють собою набір рушіїв, з додатковими відхилюваними аеродинамічними органами, розташованими позаду рушіїв у верхній і нижній частинах. До недоліків літального апарата за даним патентом можна віднести відсутність несучої, жорстко закріпленої на фюзеляж аеродинамічної поверхні, яка створює підйомну силу як на крейсерському польоті, так і на режимі зльоту, з огляду на розрідження, над її верхньою поверхнею. Як наслідок, даний літальний апарат має низьку аеродинамічну якість.A well-known vertical take-off and landing aircraft according to patent application 052017 / 0203839, which contains a fuselage on which two pairs of continuous turning surfaces in the form of wing consoles and control rudder consoles are installed. Solid turning surfaces are a set of thrusters, with additional deflectable aerodynamic bodies located behind the thrusters in the upper and lower parts. The disadvantages of the aircraft according to this patent include the lack of a supporting aerodynamic surface rigidly attached to the fuselage, which creates lift both in cruise flight and in take-off mode, due to rarefaction, over its upper surface. As a result, this aircraft has low aerodynamic quality.
Відомий літальний апарат вертикального зльоту і посадки за патентом О510597133, що містить фюзеляж, на якому встановлено дві пари аеродинамічних поверхонь, розташованих симетрично по обидва боки фюзеляжу. Дані аеродинамічні поверхні являють собою консолі крила і рулів управління, і складаються з першої, жорстко закріпленими на фюзеляж частини, і другої частини, що відхиляється, яка містить набір рушіїв і шарнірно кріпиться до першої частини. Літальний апарат за даним патентом узятий як прототип до пропонованого винаходу.A known vertical take-off and landing aircraft according to patent O510597133, which contains a fuselage on which two pairs of aerodynamic surfaces are installed, located symmetrically on both sides of the fuselage. These aerodynamic surfaces represent the wing and rudder consoles, and consist of the first part, rigidly attached to the fuselage, and the second deflecting part, which contains a set of thrusters and is hinged to the first part. The aircraft according to this patent is taken as a prototype for the proposed invention.
До недоліків прототипу літального апарата, крім недоліків, що належать до консолі крила такого літального апарата, а саме - неможливість додаткового управління параметрами і напрямком струменя повітря, що виходить із рушіїв, можна також віднести неефективну керованість літального апарата на малих швидкостях польоту.Among the shortcomings of the aircraft prototype, in addition to the shortcomings related to the console of the wing of such an aircraft, namely, the impossibility of additional control of the parameters and direction of the air stream coming out of the thrusters, one can also attribute the inefficient controllability of the aircraft at low flight speeds.
В основу винаходу поставлено задачу створити консоль крила, що має поворотні рушії, які в положенні зльоту/посадки забезпечать вертикальний напрямок і величину тяги, необхідну для вертикального зльоту/посадки, а в крейсерському положенні забезпечать горизонтальний напрямок і величину тяги, необхідну для горизонтального польоту з великою швидкістю. Також консоль крила повинна містити елементи, що забезпечують додаткову зміну напрямку, параметрів тиску і швидкості струменя повітря, що виходить із рушіїв.The invention is based on the task of creating a wing console with rotary thrusters, which in the take-off/landing position will provide the vertical direction and amount of thrust necessary for vertical take-off/landing, and in the cruise position will provide the horizontal direction and amount of thrust necessary for horizontal flight with at high speed Also, the wing console should contain elements that provide an additional change in the direction, pressure parameters and speed of the air stream coming out of the thrusters.
В основу винаходу поставлено також задачу створити літальний апарат вертикального зльоту і посадки, який має хорошу керованість при малих швидкостях горизонтального польоту і об'єднає переваги вертольота і літака. А саме: можливість вертикального зльоту і посадки, зависання в повітрі польоту на малих швидкостях як у вертольота, і велику швидкість горизонтального польоту, разом з ефективним використанням аеродинамічних поверхонь як у літака.The invention is also based on the task of creating an aircraft with vertical take-off and landing, which has good controllability at low speeds of horizontal flight and combines the advantages of a helicopter and an airplane. Namely: the possibility of vertical take-off and landing, hovering in the air at low speeds like a helicopter, and high speed horizontal flight, along with the effective use of aerodynamic surfaces like an airplane.
Перше завдання вирішується створенням консолі крила літального апарата, що складається з несучої частини і шарнірно прикріпленої до неї першої секції механізації, що містить електроприводні рушії, розташовані над профілем крила. При відхиленні першої секції механізації змінюється напрямок тяги. Дана консоль відповідно до винаходу містить другу секцію механізації, шарнірно прикріплену до першої і розташовану: - над рушіями - в першому варіанті виконання; - під рушіями - у другому варіанті виконання; - над і під рушіями (дві аеродинамічні поверхні) - в третьому варіанті виконання.The first task is solved by creating an aircraft wing console, which consists of a supporting part and a first mechanization section hinged to it, containing electric motors located above the wing profile. When the first section of mechanization is deflected, the direction of traction changes. This console according to the invention contains the second mechanization section, hinged to the first and located: - above the engines - in the first variant of execution; - under the engines - in the second version of execution; - above and below the engines (two aerodynamic surfaces) - in the third version.
Крім цього, дана секція механізації за допомогою одного з трьох варіантів виконання може ділитися на дві частини вздовж розмаху крила, і кожна з частин може виконувати роль закрилка або флаперона. Друга секція механізації забезпечує можливість додаткових змін напрямку, параметрів тиску і швидкості струменя повітря, що виходить із рушіїв.In addition, this mechanization section can be divided into two parts along the wing span using one of three options, and each of the parts can act as a flap or a flaperon. The second section of mechanization provides the possibility of additional changes in the direction, pressure parameters and speed of the air stream coming out of the thrusters.
Друге завдання вирішується створенням літального апарата вертикального зльоту і посадки, який містить фюзеляж і дві пари аеродинамічних поверхонь у вигляді консолей крила, і консолей рулів управління, які складаються з жорстко закріпленої на фюзеляж частини і шарнірно прикріпленого суцільноповоротного аеродинамічного профілю, що має набір рушіїв так, що вісь обертання рушіїв збігається з хордою аеродинамічного профілю.The second task is solved by the creation of an aircraft of vertical take-off and landing, which contains a fuselage and two pairs of aerodynamic surfaces in the form of wing consoles, and control rudder consoles, which consist of a part rigidly attached to the fuselage and a hinged continuously rotating aerodynamic profile, which has a set of thrusters that the axis of rotation of the thrusters coincides with the chord of the aerodynamic profile.
Даний літальний апарат, відповідно до винаходу, містить крило, описане вище і яке в поєднанні разом з поворотними рулями управління забезпечує вертикальний зліт, зависання в повітрі і горизонтальний політ з великою швидкістю. Хороша керованість літального апарата на малих швидкостях горизонтального польоту досягається відхиленням другої секції механізаціїThis aircraft, according to the invention, contains the wing described above and which, in combination with rotary control rudders, provides vertical take-off, hovering in the air and horizontal flight at high speed. Good controllability of the aircraft at low speeds of horizontal flight is achieved by the deviation of the second section of mechanization
Зо консолі крила.From the wing console.
Приклади конкретного виконання винаходу пояснюються описом і кресленнями, на яких умовно представлено:Examples of a specific implementation of the invention are explained by the description and drawings, which tentatively present:
Фіг. 1 - консоль крила в плані з двосекційною механізацією,Fig. 1 - wing console in plan with two-section mechanization,
Фіг. 2 - поперечний переріз консолі крила за першим варіантом виконання на крейсерському режимі польоту,Fig. 2 - cross-section of the wing console according to the first version of execution in the cruise mode of flight,
Фіг. З - поперечний переріз консолі крила за другим варіантом виконання на крейсерському режимі польоту,Fig. C - cross-section of the wing console according to the second version of execution in the cruise mode of flight,
Фіг. 4 - поперечний переріз консолі крила за третім варіантом виконання на крейсерському режимі польоту,Fig. 4 - cross-section of the wing console according to the third version of execution in the cruising mode of flight,
Фіг. 5 - консоль крила в плані з розділеною другою секцією механізації на дві частини - зовнішню і внутрішню,Fig. 5 - wing console in plan with the second mechanization section divided into two parts - outer and inner,
Фіг. 6 - поперечний переріз консолі крила з другою секцією механізації, що розташована над і під рушієм та виконує функцію флаперона, в положенні зльоту/посадки,Fig. 6 - cross-section of the wing console with the second section of mechanization, which is located above and below the engine and performs the function of a flaperon, in the take-off/landing position,
Фіг. 7 - консоль рулів управління в плані,Fig. 7 - steering wheel console in plan,
Фіг. 8 - переріз консолі рулів управління,Fig. 8 - cross-section of the steering wheel console,
Фіг. 9 - літальний апарат з консолями крила і рулів управління в положенні зльоту/посадки,Fig. 9 - an aircraft with wing and rudder consoles in the take-off/landing position,
Фіг. 10 - літальний апарат з консолями крила і рулів управління в положенні крейсерського польоту.Fig. 10 - an aircraft with wing and rudder consoles in the cruise flight position.
Фіг. 1-6 відповідають опису консолі крила 1, а Фіг. 7-10 відповідають опису літального апарата вертикального зльоту і посадки 2 з такою консоллю крила.Fig. 1-6 correspond to the description of the wing console 1, and Fig. 7-10 correspond to the description of the vertical take-off and landing aircraft 2 with such a wing console.
Консоль крила 1 (Фіг. 1) літального апарата вертикального зльоту і посадки 2 складається з несучої частини З і першої секції механізації 4, що закріплена на несучу частину З за допомогою шарніра 5 і містить секцію рушіїв 6, розташованих над профілем консолі крила 1.The wing console 1 (Fig. 1) of the vertical take-off and landing aircraft 2 consists of the supporting part C and the first section of mechanization 4, which is fixed to the supporting part C by means of a hinge 5 and contains a section of thrusters 6 located above the profile of the wing console 1.
Відповідно до винаходу, друга секція механізації 7 кріпиться до першої секції механізації 4 за допомогою шарніра 8.According to the invention, the second mechanization section 7 is attached to the first mechanization section 4 using a hinge 8.
На Фіг. 2 показано поперечний переріз І-І консолі крила 1 на крейсерському режимі польоту в першому варіанті виконання, де друга секція механізації 7 розташована над секцією рушіїв 6.In Fig. 2 shows a cross-section of the I-I console of the wing 1 in the cruise flight mode in the first embodiment, where the second mechanization section 7 is located above the thruster section 6.
На Фіг. З показано поперечний переріз І-І консолі крила 1 на крейсерському режимі польоту в другому варіанті виконання, де друга секція механізації 7 розташована під секцією рушіїв 6.In Fig. C shows a cross-section of the I-I console of the wing 1 in the cruise mode of flight in the second version of the execution, where the second mechanization section 7 is located under the thruster section 6.
На Фіг. 4 показано поперечний переріз І-І консолі крила 1 на крейсерському режимі польоту в третьому варіанті виконання, де друга секція механізації складається з двох аеродинамічних поверхонь 7 і 9, розташованих над і під секцією рушіїв 6, відповідно.In Fig. 4 shows a cross-section of the I-I console of the wing 1 in the cruise mode of flight in the third embodiment, where the second section of mechanization consists of two aerodynamic surfaces 7 and 9, located above and below the thruster section 6, respectively.
Для кожного з трьох варіантів виконання конструкції, друга секція механізації 7 (і поверхня 9 в разі третього варіанту виконання) може виконувати функції закрилка або флаперона. А також, може ділитися на дві частини вздовж розмаху крила, створюючи внутрішню другу секцію механізації 7" (і поверхня 9' в разі третього варіанту виконання) виконує функції закрилка, і зовнішню другу секцію механізації 7" (і поверхня 9" в разі третього варіанту виконання) виконує функцію флаперона.For each of the three versions of the design, the second mechanization section 7 (and surface 9 in the case of the third version) can perform the functions of a flap or a flaperon. And also, it can be divided into two parts along the span of the wing, creating an internal second section of mechanization 7" (and surface 9' in the case of the third variant of execution) performs the functions of a flap, and an external second section of mechanization 7" (and surface 9" in the case of the third variant performance) performs the function of a flaperon.
На Фіг. 5 показана консоль крила в плані, з розділеною на дві частини другою секцією механізації, де переріз 1І-ІЇ відповідає Фіг. б, а переріз І-І аналогічно перерізу, зображеному наIn Fig. 5 shows the wing console in plan, with the second mechanization section divided into two parts, where the section 1I-II corresponds to Fig. b, and the section I-I is similar to the section shown in Fig
Фіг. 4, в якому позиції 7 і 9 відповідають позиціям 7 і 9".Fig. 4, in which positions 7 and 9 correspond to positions 7 and 9".
Для функціонування першої секції 4 і другої секції 7 механізації, в конструкцію консолі крила 1, в залежності від виконуваних функцій другої секції механізації 7, входить механізм відхилення закрилка 11 і/або механізм відхилення флаперона 12. У разі механізму відхилення закрилка 11, кожному положенню першої секції механізації 4 відповідає єдине положення другої секції механізації 7. У разі механізму відхилення флаперона 12, існує можливість окремо повернути другу секцію механізації 7 (і поверхня 9 в разі третього варіанту виконання) відносно початкового положення на додатковий кут а в обидві сторони (Фіг. б)For the operation of the first section 4 and the second section 7 of mechanization, the wing console 1 design, depending on the functions performed by the second section of mechanization 7, includes a flap deflection mechanism 11 and/or a flaperon deflection mechanism 12. In the case of a flap deflection mechanism 11, each position of the first mechanization section 4 corresponds to the single position of the second mechanization section 7. In the case of the flaperon deflection mechanism 12, there is an opportunity to separately turn the second mechanization section 7 (and the surface 9 in the case of the third version of the execution) relative to the initial position by an additional angle a to both sides (Fig. b )
Літальний апарат вертикального зльоту і посадки 2 містить фюзеляж 13, на якому встановлено дві пари аеродинамічних поверхонь у вигляді консолей крила 1 (виконаних за допомогою одного з вищеописаних варіантів), так, що несуча частина З жорстко кріпиться на фюзеляж 13, і консолі рулів управління 14, які складаються з нерухомої частини 15, жорстко прикріпленої на фюзеляжі 13, і суцільноповоротної аеродинамічної поверхні 16, що має набір рушіїв 17 (Фіг. 7), і прикріпленої на нерухому частину 15 за допомогою вала 18 (Фіг. 8). Набір рушіїв 17 є продовженням суцільноповоротної аеродинамічної поверхні 16 так, що вісь обертання рушіїв 19 збігається з хордою профілю даної поверхні. За аналогією з консоллю крила 1, рулі керування 14 можуть відхиляться для зміни напрямку тяги. Таким чином, разом консолі рулів управління 14 і консолі крила 1 забезпечують вертикальний зліт/посадку літакаThe aircraft of vertical take-off and landing 2 contains a fuselage 13, on which two pairs of aerodynamic surfaces are installed in the form of wing consoles 1 (made using one of the options described above), so that the supporting part C is rigidly attached to the fuselage 13, and control rudder consoles 14 , which consist of a fixed part 15, rigidly attached to the fuselage 13, and a continuous turning aerodynamic surface 16, which has a set of thrusters 17 (Fig. 7), and attached to the fixed part 15 using a shaft 18 (Fig. 8). The set of thrusters 17 is a continuation of the continuously rotating aerodynamic surface 16 so that the axis of rotation of the thrusters 19 coincides with the chord of the profile of this surface. By analogy with the wing console 1, the control rudders 14 can be deflected to change the thrust direction. Thus, together the rudder consoles 14 and wing consoles 1 provide vertical takeoff/landing of the aircraft
Зо (Фіг. 9), зависання в повітрі і горизонтальний політ літального апарата з великою швидкістю (Фіг. 10).Zo (Fig. 9), hovering in the air and horizontal flight of the aircraft at high speed (Fig. 10).
Суть винаходу пов'язана з особливостями функціонування літального апарата на всіх режимах польоту, а саме, на режимі зльоту/посадки, перехідному режимі і режимі крейсерського польоту.The essence of the invention is related to the features of the aircraft's operation in all flight modes, namely, the take-off/landing mode, transition mode and cruise flight mode.
Існує два крайніх положення відхилення першої 4 і другої 7 секцій механізації консолі крила і суцільноповоротної аеродинамічної поверхні рулів управління 16 - положення зльоту/посадки і крейсерське положення. У положенні зльоту/посадки механізація консолі крила повністю відхилена і забезпечує тягу в вертикальному напрямку, а в крейсерському положенні механізація займає своє невідхилене положення, забезпечуючи тягу в горизонтальному напрямку. Після вертикального зльоту, механізація поступово переходить від положення зльоту/посадки до крейсерського положення, з одночасним збільшенням горизонтальної швидкості польоту.There are two extreme positions of deviation of the first 4 and second 7 sections of the mechanization of the wing console and the fully rotating aerodynamic surface of the control rudders 16 - the take-off/landing position and the cruising position. In the take-off/landing position, the wing console mechanization is fully deflected and provides thrust in the vertical direction, and in the cruise position, the mechanization occupies its fixed position, providing thrust in the horizontal direction. After vertical take-off, the mechanization gradually transitions from the take-off/landing position to the cruising position, with a simultaneous increase in horizontal flight speed.
Перевагою конструкції консолі крила 1 за першим варіантом виконання є можливість ефективного управління напрямком струменя повітря, який виходить із набору рушіїв 6. На режимі зльоту/посадки, перша секція механізації 4 з набором рушіїв б розташовується не вертикально, додатковий доворот вихідного струменя повітря здійснює друга секція механізації 7. Таке розташування набору рушіїв б призводить до збільшення підйомної сили через створення додаткового розрідження над поверхнею несучої частини 3.The advantage of the design of the wing console 1 according to the first version is the possibility of effective control of the direction of the air jet coming out of the set of thrusters 6. In the take-off/landing mode, the first section of mechanization 4 with the set of thrusters b is not located vertically, the additional turning of the outgoing air jet is performed by the second section mechanization 7. This arrangement of the set of thrusters b leads to an increase in lifting force due to the creation of additional rarefaction over the surface of the bearing part 3.
До недоліків можна віднести складність конструкції механізму відхилення закрилка 11 або механізму відхилення флаперонів 12.The disadvantages include the complexity of the design of the flap deflection mechanism 11 or the flaperon deflection mechanism 12.
Перевагою конструкції за другим варіантом виконання є створення додаткової підйомної сили другою секцією механізації 7 на крейсерському режимі польоту з огляду на те, що струмінь повітря, який виходить із набору рушіїв 6, створює розрідження над поверхнею другої секції механізації 7.The advantage of the design according to the second embodiment is the creation of additional lifting force by the second section of the mechanization 7 in the cruise mode of flight due to the fact that the air jet coming out of the set of thrusters 6 creates a vacuum over the surface of the second section of the mechanization 7.
До недоліків можна віднести те, що на режимі зльоту/посадки друга секція механізації 7 не може довернуть струмінь повітря на значний кут, як в першому варіанті виконання, з огляду на те, що струмінь повітря схильний до зриву. Тому набір рушіїв б розташовується під кутом, близьким до вертикального, і як наслідок, зменшується додаткова підйомна сила за рахунок незначного розрідження над поверхнею несучої частини 3.The disadvantages include the fact that in the take-off/landing mode, the second section of the mechanization 7 cannot turn the air jet to a significant angle, as in the first version, given the fact that the air jet is prone to disruption. Therefore, the set of thrusters b is located at an angle close to the vertical, and as a result, the additional lifting force is reduced due to a slight rarefaction over the surface of the bearing part 3.
Перевагою конструкції за третім варіантом виконання є те, що створюється додаткова підйомна сила на режимі зльоту, за аналогією з конструкцією за першим варіантом виконання.The advantage of the design according to the third variant is that additional lifting force is created during the take-off mode, by analogy with the design according to the first variant.
Так само, до переваг можна віднести те, що спільно аеродинамічні поверхні 7 і 9 визначають вихідний переріз 5 струменя повітря, що виходить із рушіїв 6. Під час відхилення механізації, площа вихідного перерізу 5 може змінюватися, в залежності від положення аеродинамічних поверхонь 7 і 9, що призводить до зміни параметрів тиску і швидкості витікання струменя повітря. Однак, з огляду на те, що друга секція механізації складається з двох поверхонь 7 і 9, потрібна наявність сполучної ланки 10, для забезпечення необхідної кінематики взаємного руху цих поверхонь.Also, the advantages include the fact that together the aerodynamic surfaces 7 and 9 determine the outlet cross-section 5 of the air jet coming out of the thrusters 6. During mechanization deviation, the area of the outlet cross-section 5 can change, depending on the position of the aerodynamic surfaces 7 and 9 , which leads to a change in the pressure parameters and the speed of the air jet. However, given that the second mechanization section consists of two surfaces 7 and 9, the presence of a connecting link 10 is required to ensure the necessary kinematics of the mutual movement of these surfaces.
На відміну від класичних аеродинамічних органів управління літака, які ефективно працюють тільки починаючи з певної швидкості польоту. Консолі крила 1 пропонованого літального апарата 2 в своїй конструкції мають другу секцію механізації 7, яка може виконувати функцію флаперонів, які в свою чергу, обдуваються струменем повітря, що виходить із набору рушіїв 6, що завжди має велику швидкість. Отже, рлаперони можуть управляти літальним апаратом 2 по рисканню на режимі зльоту/посадки. А також, ефективно управляти літальним апаратом 2 по рисканню і крену при малих швидкостях горизонтального польоту. Крім цього, в разі третього варіанту виконання консолі крила 1, існує можливість додатково змінювати параметри тиску і швидкості струменя повітря, що виходить із набору рушіїв 6, в результаті зміни площі вихідного перерізу 5. Таким чином, забезпечується хороша керованість літального апарата 2 на всіх режимах і швидкостях польоту.In contrast to the classical aerodynamic controls of the aircraft, which work effectively only starting from a certain flight speed. The wing consoles 1 of the proposed aircraft 2 in their design have a second section of mechanization 7, which can perform the function of flaperons, which in turn are blown by a jet of air coming from the set of thrusters 6, which always has a high speed. Therefore, the propellers can control the aircraft 2 by yawing in the take-off/landing mode. And also, effectively control the aircraft 2 by yaw and roll at low speeds of horizontal flight. In addition, in the case of the third version of the wing console 1, it is possible to additionally change the parameters of the pressure and speed of the air jet coming out of the set of thrusters 6, as a result of changing the area of the outlet section 5. Thus, good controllability of the aircraft 2 in all modes is ensured and flight speeds.
Claims (9)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA202005680A UA124132C2 (en) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | WING CONSOLE FOR A VERTICAL TAKE-OFF AND LANDING AIRCRAFT AND AN AIRCRAFT WITH SUCH A CONSOLE |
| PCT/UA2020/000086 WO2022050928A1 (en) | 2020-09-03 | 2020-09-17 | Wing for a vertical takeoff and landing aircraft, and aircraft having such a wing |
| DE112020007562.1T DE112020007562T5 (en) | 2020-09-03 | 2020-09-17 | Wing console of a vertical take-off and landing airplane and airplane with such a wing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA202005680A UA124132C2 (en) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | WING CONSOLE FOR A VERTICAL TAKE-OFF AND LANDING AIRCRAFT AND AN AIRCRAFT WITH SUCH A CONSOLE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA124132C2 true UA124132C2 (en) | 2021-07-21 |
Family
ID=76865258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA202005680A UA124132C2 (en) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | WING CONSOLE FOR A VERTICAL TAKE-OFF AND LANDING AIRCRAFT AND AN AIRCRAFT WITH SUCH A CONSOLE |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE112020007562T5 (en) |
| UA (1) | UA124132C2 (en) |
| WO (1) | WO2022050928A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3127475A1 (en) * | 2021-09-30 | 2023-03-31 | Safran | AIRCRAFT AND ITS IMPLEMENTATION |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU64516A1 (en) * | 1941-05-12 | 1944-11-30 | И.П. Гурский | Aircraft with a number of bearing surfaces changeable in flight |
| US2964264A (en) | 1956-01-27 | 1960-12-13 | Martin Co | Power flap for aircraft |
| RU2375252C1 (en) * | 2008-07-02 | 2009-12-10 | Рем Георгиевич Гаспаров | Feather wing |
| UA50301U (en) * | 2010-02-09 | 2010-05-25 | Назар Васильевич Силка | vertical takeoff and landing aircraft |
| KR101125870B1 (en) * | 2011-07-29 | 2012-03-28 | 한국항공우주연구원 | The tiltrotor aircraft |
| WO2014172719A2 (en) * | 2013-04-15 | 2014-10-23 | Christian Emmanuel Norden | A transition arrangement for an aircraft |
| DE102015207445B4 (en) * | 2015-04-23 | 2023-08-17 | Lilium GmbH | Aerofoil for an aircraft and aircraft |
| US10926874B2 (en) | 2016-01-15 | 2021-02-23 | Aurora Flight Sciences Corporation | Hybrid propulsion vertical take-off and landing aircraft |
| RU2674900C1 (en) * | 2017-12-18 | 2018-12-13 | Публичное акционерное общество (ПАО) "Туполев" | Wing console of aircraft with device for heading control |
| CN210235306U (en) * | 2019-05-23 | 2020-04-03 | 厦门大学 | Wing type airplane with variable wing profile |
-
2020
- 2020-09-03 UA UAA202005680A patent/UA124132C2/en unknown
- 2020-09-17 DE DE112020007562.1T patent/DE112020007562T5/en active Pending
- 2020-09-17 WO PCT/UA2020/000086 patent/WO2022050928A1/en active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3127475A1 (en) * | 2021-09-30 | 2023-03-31 | Safran | AIRCRAFT AND ITS IMPLEMENTATION |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE112020007562T5 (en) | 2023-08-31 |
| WO2022050928A1 (en) | 2022-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5115996A (en) | Vtol aircraft | |
| EP2070815B1 (en) | Ducted fan vehicles particularly useful as VTOL aircraft | |
| US7275712B2 (en) | Ducted fan vehicles particularly useful as VTOL aircraft | |
| EP2985220B1 (en) | Apparatus and method for providing control and augmenting thrust at reduced speed and ensuring reduced drag at increased speed | |
| US4358074A (en) | Propulsion system for V/STOL aircraft | |
| US8020804B2 (en) | Ground effect vanes arrangement | |
| US6808140B2 (en) | Vertical take-off and landing vehicles | |
| US7611090B2 (en) | Reaction-drive rotorcraft having an adjustable blade jet | |
| KR20150086398A (en) | Convertible aircraft provided with two ducted rotors at the wing tips and with a horizontal fan in the fuselage | |
| EP3998194A1 (en) | Wing assembly for an aircraft | |
| US11655021B2 (en) | Rotary wing aircraft with an asymmetrical rear section | |
| UA124132C2 (en) | WING CONSOLE FOR A VERTICAL TAKE-OFF AND LANDING AIRCRAFT AND AN AIRCRAFT WITH SUCH A CONSOLE | |
| WO2004031876A1 (en) | Flight control system for vtol aircraft | |
| CN113260566A (en) | Thrust reverser aircraft and associated control method | |
| KR20230147103A (en) | aircraft wing assembly | |
| RU2729750C1 (en) | Aircraft with short or vertical take-off and landing with hybrid power plant | |
| US11697493B2 (en) | Rotary wing aircraft with a shrouded tail propeller | |
| GB2264679A (en) | Vtol aircraft. |