Транспортный самолет

Изобретение относится к области авиации. Самолет содержит фюзеляж, два полукрыла, реактивный двигатель, вертикальный и горизонтальные стабилизаторы с рулями, посадочное шасси. Внутри каждого полукрыла выполнены сквозные каналы прямоугольного сечения, установленные параллельно друг другу вдоль размаха полукрыла. Каждый сквозной канал содержит нижний канал, входное отверстие которого расположено на нижней поверхности полукрыла, и верхний канал более узкий, чем нижний канал, выходное отверстие которого расположено на верхней поверхности полукрыла. Выход нижнего канала соединен с входом верхнего канала. Технический результат - повышение подъемной силы полукрыла. 8 ил.

 

Изобретение относится к области авиации и может найти применение в качестве транспортного средства.

Известен самолет, содержащий фюзеляж, два движителя вертикального подъема, корпуса которых размещены в передней части фюзеляжа, два движителя вертикального подъема, корпуса которых размещены в задней части фюзеляжа, вертикальный и горизонтальные стабилизаторы с рулями направления и высоты, расположенные в задней части фюзеляжа, реактивный двигатель, установленный внутри задней части фюзеляжа, посадочное шасси, механизмы управления самолетом.

/Патент РФ №2123960, кл. В 64 С 15/14, опубл. 27.12.98, Бюл. №36/.

Недостатком известного самолета является недостаточная грузоподъемность.

Указанный недостаток обусловлен конструкцией самолета.

Известен также самолет "Кати 49 В", содержащий фюзеляж, два полукрыла малого удлинения со значительными углами стреловидности, реактивный двигатель, расположенный в задней части фюзеляжа, вертикальный стабилизатор с рулем направления, трехопорное посадочное шасси, механизмы управления. Размах крыла 5,16 м, площадь крыла 11,25 м², удлинение крыла 2,38 м, взлетная масса 649 кг, максимальная скорость 499 км/час, тяга двигателя 3,31 кН.

/П.Бауэрс, Летательные аппараты нетрадиционных схем, пер. с английского. М.: Мир, 1991, с.86-87, рис.4.10/.

Известный самолет "Кати 49 В", как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.

Недостатком известного самолета, принятого за прототип, является малая грузоподъемность.

Указанный недостаток обусловлен конструкцией полукрыльев.

Целью настоящего изобретения является повышение грузоподъемности самолета.

Указанная цель согласно изобретению обеспечивается тем, что два полукрыла заменены двумя полукрыльями, внутри которых установлены сквозные каналы прямоугольного сечения, размещенные параллельно друг другу вдоль размаха полукрыла, продольная ось каждого из которых перпендикулярна нижней поверхности полукрыла, причем каждый сквозной канал содержит нижний канал, входное отверстие которого расположено на нижней поверхности полукрыла, верхний канал, выполненный в форме продольной щели, выходное отверстие которого расположено на верхней поверхности полукрыла, причем выход нижнего канала соединен с входом верхнего канала.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид транспортного самолета, на фиг. 2 - вид на транспортный самолет спереди, на фиг. 3 - вид на транспортный самолет сверху, на фиг. 4 - вид на транспортный самолет снизу, на фиг. 5 общий вид полукрыла, на фиг. 6 - разрез по А-А фиг. 5, на фиг. 7 - устройство сквозного канала, на фиг. 8 - схема возникновения дополнительной подъемной силы на полукрыле транспортного самолета.

Транспортный самолет содержит фюзеляж 1, имеющий пилотское и грузовое отделения, в задней части, к которому прикреплены вертикальный 2 и горизонтальные 3, 4 стабилизаторы, имеющие руль направления 5 и рули высоты 6, 7. Внутри задней части фюзеляжа установлен реактивный двигатель 8, имеющий воздухозаборник 9. Снизу к фюзеляжу прикреплено посадочное шасси, содержащее переднее опорное колесо 10 и задние основные колеса 11. В передней части фюзеляжа по бокам, по схеме среднеплана, закреплены два полукрыла 12, 13, имеющие элероны 14, 15, закрылки 16, 17 и предкрылки 18, 19. Внутри каждого полукрыла установлены сквозные каналы прямоугольного сечения, размещенные параллельно друг другу вдоль размаха полукрыла. Продольная ось каждого из каналов перпендикулярна нижней поверхности полукрыла. Каждый сквозной канал содержит нижний канал 20, входное отверстие которого расположено на нижней поверхности полукрыла, и верхний канал 21 такой же формы, но меньшего сечения, выходное отверстие которого выходит на верхнюю поверхность полукрыла. Выход нижнего канала соединен с входом верхнего канала. Между сквозными каналами в полукрыльях размещены топливные баки 22. Противоположные стенки каждого нижнего канала по площади равны между собой. Передние стенки верхних каналов по площади больше, чем задние стенки.

Работа транспортного самолета.

При перемещении транспортного самолета под действием тяги реактивного двигателя 8 воздушный поток обтекает аэродинамические профили полукрыльев 12, 13, создавая на них подъемную силу Р_у, направленную вверх и удерживающую транспортный самолет на определенной высоте. Воздушный поток, двигающийся со скоростью V и обтекающий полукрыло, делится на две части. Верхний поток, двигаясь по верхней поверхности полукрыла, проходит путь больший, чем путь, проходимый нижним потоком по нижней поверхности полукрыла. Вследствие этого скорость движения воздушного потока по верхней поверхности полукрыла больше, а скорость движения по нижней поверхности полукрыла меньше, иначе на верхней поверхности возникло бы разрежение, что невозможно. Следовательно, давление воздуха на верхнюю поверхность полукрыла меньше, а на нижнюю поверхность полукрыла больше. Разница давлений и является подъемной силой Р_у полукрыла. Одновременно с этим часть воздушного потока, обтекающего нижнюю поверхность полукрыла, попадает в нижние каналы 20, а затем через верхние каналы 21 выходит на верхнюю поверхность полукрыла. Так как сечение верхних каналов 21 меньше, чем сечение нижних каналов 20, то воздух в нижних каналах движется медленнее, а в верхних каналах движется с более быстрой скоростью, которая тем больше, чем меньше сечение верхних каналов по сравнению с сечением нижних каналов. В результате этого давление воздуха в нижних каналах возрастает, а в верхних каналах уменьшается. Воздушный поток производит давление на боковые стенки и плечи днищь нижних каналов 20. Силы F и F₁, действующие на боковые стенки нижних каналов, равны по величине, обратны по направлению и уравновешивают друг друга, так как стенки, на которые они действуют, по площади равны между собой. Силы F_д, действующие на плечи дна каждого нижнего канала 20, ничем не уравновешены и создают дополнительную подъемную силу Р_уд (фиг.8). Кроме того, воздушный поток, двигаясь в узких верхних каналах 21, с большой скоростью выходит на верхнюю поверхность полукрыла и увеличивает скорость движения воздушного потока, обтекающего верхнюю поверхность полукрыла, тем самым еще больше уменьшая давление на верхнюю поверхность полукрыла и создавая дополнительную подъемную силу Р_у1.

Таким образом при полете транспортного самолета кроме подъемной силы, создаваемой за счет движения в воздушном потоке крыла с аэродинамическим профилем, образуется дополнительная подъемная сила за счет ускорения движения воздушного потока по верхней поверхности полукрыла и за счет дополнительного давления на плечи дна каждого нижнего канала при прохождении воздушного потока через сквозные каналы.

Положительный эффект: повышение грузоподъемности самолета, увеличение количества груза, перевозимого за один рейс, более устойчивое положение самолета при полете на закритических углах атаки, так как в случае отрыва основного потока от верхней поверхности крыла последнее будет обтекаться воздушным потоком, исходящим через сквозные каналы.

Транспортный самолет, содержащий фюзеляж с пилотским и грузовым отделениями, два полукрыла, прикрепленных к фюзеляжу, вертикальный и два горизонтальных стабилизатора с рулем направления и рулями высоты, закрепленные в задней части фюзеляжа, реактивный двигатель, установленный внутри фюзеляжа в его задней части, посадочное шасси, механизмы управления, отличающийся тем, что внутри каждого полукрыла выполнены сквозные каналы прямоугольного сечения, размещенные параллельно друг другу вдоль размаха полукрыла, продольная ось каждого из которых перпендикулярна нижней поверхности полукрыла, причем каждый сквозной канал содержит нижний канал, входное отверстие которого расположено на нижней поверхности полукрыла, верхний канал, выполненный в форме продольной щели, выходное отверстие которого расположено на верхней поверхности полукрыла, причем выход нижнего канала соединен с входом верхнего канала.