Самолет аэродинамической схемы "несущий корпус" с аэродинамическими гребнями

 

Изобретение относится к авиации и касается создания пассажирских и транспортных самолетов аэродинамической схемы "несущий корпус". Самолет содержит фюзеляж в виде несущей поверхности малого удлинения и большой относительной толщины. Самолет выполнен с кабиной для размещения экипажа и полезной нагрузки, топливными баками, силовой установкой, органами управления и взлетно-посадочным устройством. Фюзеляж самолета на нижней поверхности имеет, по меньшей мере, одну пару профилированных гребней. Профилированные гребни и органы управления расположены с учетом возможности воздействия образованной гребнями вихревой пелены на органы управления. Профилированные гребни могут устанавливаться подвижно относительно корпуса. Эти профилированные гребни целесообразно выполнять съемными. Профилированные гребни могут быть образованы элементами нижней части корпуса. Технический результат реализации изобретения заключается в улучшении характеристик устойчивости и управляемости и, как следствие, в более полной реализации несущих свойств и маневренности самолета. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Настоящее изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано для перевозки пассажиров и грузов.

Известен самолет аэродинамической схемы "летающее крыло", корпус которого содержит одну или несколько кабин для размещения экипажа и полезной нагрузки, средства создания тяги, органы управления и взлетно-посадочное устройство, выполнен в виде крыла, обеспечивающего создание подъемной силы (патент СССР N 6676, кл. В 64 c 39/10, 1920).

К недостаткам известного самолета относятся малая строительная высота и значительное удлинение корпуса, обеспечивающих необходимые несущие свойства и, как следствие, снижение подъемной силы, весовой отдачи и маневренности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является самолет аэродинамической схемы "несущий корпус" с парой передних и парой задних рулей, выполненный в виде несущей поверхности малого удлинения и большой относительной толщины и содержащий кабину для размещения экипажа и полезной нагрузки, топливные баки, силовую установку, органы управления и взлетно-посадочное устройство, и имеющий на нижней поверхности аэродинамические гребни (см. опубликованную заявку N 92012999 от 20.08.96).

Недостатком известной конструкции являются низкие характеристики устойчивости и управляемости вследствие малых плеч органов управления (рулей), что приводит к неполной реализации несущих свойств и снижению маневренных характеристик.

Данное изобретение направлено на улучшение характеристик устойчивости и управляемости и, как следствие, более полной реализации несущих свойств и маневренности самолета.

Указанный результат достигается тем, что в самолете аэродинамической схемы "несущий корпус", выполненном в виде несущей поверхности малого удлинения и большой относительной толщины, содержащем кабину для размещения экипажа и полезной нагрузки, топливные баки, силовую установку, органы управления и взлетно-посадочное устройство, а также профилированные гребни на нижней поверхности, причем профилированные гребни и органы управления расположены с учетом возможности воздействия образованной гребнями вихревой пеленой на органы управления.

Аэродинамические гребни могут быть закреплены на нижней поверхности корпуса подвижно (с возможностью их поворота и перемещения) или могут быть образованы элементами нижней части корпуса, кроме того, указанные гребни могут быть выполнены съемными (сменными).

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан вид самолета сбоку, на фиг. 2 - вид снизу, на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Самолет состоит из несущего корпуса 1, на котором установлены органы управления (аэродинамические рули) 2, 3, двигатели 9 и посадочное устройство (шасси) 10. На нижней поверхности корпуса 6 установлены продольно-профилированные гребни 4, 5, создающие аэродинамические каналы. Возможна установка поворотных узлов 7 для выбора оптимального положения гребней.

Профилированные гребни 4, 5 предназначены для образования системы вихрей, улучшающих перераспределение давления между верхней и нижней поверхностями несущего корпуса и значительного повышения тем самым несущих свойств самолета. Система вихрей 8 обозначена стрелками на фиг. 3.

Образованные гребнями 4, 5 вихри омывают нижнюю поверхность органов управления 2, 3, значительно повышая тем самым их эффективность и критический угол атаки. При выполнении гребней подвижными относительно корпуса можно регулировать воздействие образованных ими вихрей на органы управления, обеспечивая их максимальную эффективность.

Предлагаемая аэродинамическая схема является радикальным шагом в развитии летательных аппаратов с несущими поверхностями малого удлинения, позволяя сочетать присущие им низкий вес и высокую весовую отдачу с аэродинамическим качеством летательных аппаратов, имеющих несущие поверхности большого удлинения.

Данный вывод подтверждают две серии трубных испытаний модели самолета предложенной схемы, согласно которым его аэродинамическое качество достигает 8,0 при удлинении 0,5, критический угол атаки 27^o.

На основании выполненных расчетов было установлено, что при использовании самолета предложенной схемы в качестве самолетов местных авиалиний и средних магистральных по сравнению с существующими аналогами при прочих равных условиях километровый расход топлива снижается более чем в 2 раза за счет повышения весовой отдачи.

Летательные аппараты предложенной аэродинамической схемы могут найти применение в качестве пассажирских и грузовых самолетов, в том числе укороченного и вертикального взлета-посадки, амфибий, летающих лодок, экранопланов, воздушно-космических самолетов.

Формула изобретения

1. Самолет аэродинамической схемы "несущий корпус", содержащий фюзеляж в виде несущей поверхности малого удлинения и большой относительной толщины с кабиной для размещения экипажа и полезной нагрузки, топливными баками, силовой установкой, органами управления и взлетно-посадочным устройством, имеющий на нижней поверхности, по крайней мере, одну пару профилированных гребней, отличающийся тем, что профилированные гребни и органы управления расположены с учетом возможности воздействия образованной гребнями вихревой пелены на органы управления.

2. Самолет по п.1, отличающийся тем, что профилированные гребни установлены подвижно относительно корпуса.

3. Самолет по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что профилированные гребни выполнены съемными.

4. Самолет по п.1, отличающийся тем, что профилированные гребни образованы элементами нижней части корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 31.10.2002

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2004

Извещение опубликовано: 10.04.2004