Летательный аппарат

Изобретение относится к авиации. Летательный аппарат содержит фюзеляж (1), крыло с консолями (2 и 3) и поддерживающие крыло профилированные подкосы (4 и 5), которые в сечении вдоль потока имеют крыльевой профиль. Подкосы (4 и 5) прикреплены к консолям (2 и 3) крыла с возможностью поворота в сферических шарнирах (6 и 7), а к фюзеляжу (1) - посредством шарниров Кардана (8 и 9), свободные концы (10 и 11) которых установлены на общем валу (12), снабженном рычагом (13), соединенным с тягой управления рулем высоты. Изобретение обеспечивает увеличение подъемной силы путем включения подкосов в аэродинамическую схему летательного аппарата. 5 ил.

 

Изобретение относится к авиации.

Известен летательный аппарат, содержащий фюзеляж, крыло и профилированные подкосы, поддерживающие консоли (см. Бобошин Н. "Потомок "пчелки". Самолет Ан-38" журнал "Крылья Родины", №2 - 1998, стр.12).

Недостатком известного аппарата является значительное аэродинамическое сопротивление подкосов, снижающих аэродинамическое качество без увеличения подъемной силы.

Известен летательный аппарат, содержащий фюзеляж, крыло и профилированные подкосы, поддерживающие консоли крыла (см. Иванников С. "Воздушный казачонок" из Дубны. Самолет "Дубна-2". Журнал "Крылья Родины", №2 - 1998, стр.31).

Недостатком известного аппарата, как и описанного выше, является значительное аэродинамическое сопротивление подкосов, снижающих аэродинамическое качество летательного аппарата без увеличения подъемной силы.

Задача - увеличить подъемную силу путем включения подкосов в аэродинамическую схему летательного аппарата.

Поставленная задача достигается тем, что в летательном аппарате, содержащем фюзеляж, крыло и профилированные подкосы, поддерживающие консоли крыла, подкосы, имеющие в сечении крыльевой профиль, прикреплены к консолям с возможностью поворота в сферических шарнирах, а к фюзеляжу - посредством шарниров Кардана, свободные концы которых установлены на общем валу, снабженном рычагом, соединенным с тягой управления рулем высоты.

Заявляемое устройство характеризуется наличием следующих существенных отличительных признаков:

а) подкосы в сечении имеют крыльевой профиль;

б) подкосы прикреплены к консолям с возможностью поворота в сферических шарнирах;

в) подкосы прикреплены к фюзеляжу посредством шарниров Кардана;

г) свободные концы шарниров Кардана установлены на общем валу;

д) вал снабжен рычагом;

е) рычаг соединен с тягой управления рулем высоты.

Проведенные исследования по патентной и научно-технической литературе позволили сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критериям охраноспособности изобретения, а компьютерное моделирование подтвердило его работоспособность и достижение поставленной задачи.

Сущность заявляемого поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен летательный аппарат, вид спереди; на фиг.2 - разрез по Б-Б на фиг.1; на фиг.3 - летательный аппарат, вид по А на фиг.1; на фиг.4 - узел В на фиг.3; на фиг.5 - разрез фюзеляжа.

Летательный аппарат содержит фюзеляж 1, крыло с консолями 2 и 3, профилированные подкосы 4 и 5, поддерживающие консоли 2 и 3. Подкосы 4 и 5 в сечении вдоль потока имеют крыльевой профиль. Подкосы 4 и 5 прикреплены к консолям 2 и 3 с возможностью поворота в сферических шарнирах 6 и 7 соответственно. К фюзеляжу 1 подкосы крепятся при помощи шарниров 8 и 9 Кардана. Свободные концы 10 и 11 шарниров 8 и 9 Кардана установлены на общем валу 12. Вал 12 снабжен рычагом 13, соединенным рычагом 13, соединенным с тягой 14 управления рулем высоты 15.

В полете на крейсерских режимах летательного аппарата в зависимости от загрузки и скорости угол атаки руля высоты 15 изменяется; изменяется и угол α атаки подкосов 4 и 5 от 2...3° до - 2...3° в зависимости от длины тяги 14 руля высоты 15, при этом сопротивление подкосов 4 и 5 минимально и величина подъемной силы невелика.

На взлетно-посадочных режимах, когда руль высоты 15 отклонен вверх, отклонены на положительный угол α≈10...12° и подкосы 4 и 5, создавая дополнительную подъемную силу. При этом возрастает и сопротивление подкосов 4 и 5, что полезно при посадке. На взлете оно тоже возрастает, но растет и подъемная сила. Суммарный эффект на взлете все-таки положителен из-за большого удлинения подкосов 4 и 5 и шайбовых эффектов консолей 2 и 3 и фюзеляжа 1.

Обычно, длина подкоса составляет от 0,4 до 0,7 полуразмаха крыла L_K, а ширина - 4...6% от ширины консоли b_K. Профилированный подкос следует делать широким (b_n=10...15% от b_K) и толстопрофильным (чтобы избежать срывных явлений на больших углах атаки). На основании изложенного, дополнительная несущая площадь (ΔS), а значит и подъемная сила (ΔY), будет , то есть около 7...8%. Это уменьшает взлетную скорость на 3...4%, а взлетную дистанцию укорачивает на 8...10%.

Летательный аппарат, содержащий фюзеляж, крыло и профилированные подкосы, поддерживающие консоли крыла, отличающийся тем, что подкосы в сечении вдоль потока выполнены по крыльевому профилю, прикреплены к консолям с возможностью поворота в сферических шарнирах, а к фюзеляжу - посредством шарниров Кардана, свободные концы шарниров Кардана установлены на общем валу, снабженном рычагом, соединенным с тягой управления рулем высоты.