BG65998B1 - Aircraft with jointed wing - Google Patents

Abstract

The invention relates to a highly maneuverable aircraft with jointed wing, which can be used to perform flights, piloted or without a pilot on board, for sports purposes, extinguishing fires, monitoring and prevention of hail. The high maneuverability of the aircraft is achieved by combined control of the steering-wheels and the thrust vector of the propulsor, thus achieving direct and indirect variation of the aerodynamic forces. The jointed wing is resistant to the overloads occurring during the evolutions. The highly maneuverable aircraft with jointed wing consists of a front wing (1) and a rear wing (2) with ailerons (10), slats (8) and flaps (9) connected to each other by streamlined power units (3 and 4). A propulsor (5) is joined to a central power unit (3) by means of hinges (6 and 7).

Description

Област на техникатаTechnical field

Изобретението се отнася до самолет със съчленено крило, който може да намери приложение в пилотираната и безпилотна авиация, поспециално в летателните апарати, при които се изисква висока маневреност, устойчивост на високи претоварвания и директно управление на аеродинамичните сили.The invention relates to an articulated wing airplane which can be used in manned and unmanned aerial vehicles, especially in aircraft, which requires high maneuverability, resistance to high loads and direct control of aerodynamic forces.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известен е самолет със съчленено крило, състоящ се от предно крило с тяло и задно крило, свързани помежду си със странични обтекаеми силови елементи предкрилки, задкрилки и с елерони, захванати за крилата и движител и вертикален стабилизатор в задния му край. Предното крило е съединено с предната част на тялото, а задното крило е съединено с горния край на вертикален стабилизатор, като краищата на крилата са свързани помежду си посредством странични обтекаеми елементи (US 4365773).An articulated airplane is known, consisting of a front wing with a body and a rear wing connected to each other by side streamlined power elements flaps, flaps and ailerons gripped to the wings and a motor and a vertical stabilizer at its rear end. The front wing is joined to the front of the body and the rear wing is joined to the upper end of the vertical stabilizer, the ends of the wings connected to each other by side streamlined members (US 4365773).

Основният проблем е, че усилията между двете крила се предават през тялото и вертикалния стабилизатор, което ги утежнява, а също и че този самолет не притежава много висока маневреност поради твърдото захващане на двигателите, което не позволява управление на вектора на тягата.The main problem is that the forces between the two wings are transmitted through the body and the vertical stabilizer, which aggravates them, and also that this aircraft does not have very high maneuverability due to the firm grip of the engines, which does not allow control of the thrust vector.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Задачата на изобретението е да се създаде самолет, който да притежава висока маневреност, намалени размери и деформируемост, висока якост, подобрени аеродинамични характеристики и съкратени разбег и пробег.It is an object of the invention to provide an airplane with high maneuverability, reduced dimensions and deformability, high strength, improved aerodynamic performance and reduced run and mileage.

Задачата е решена със самолет със съчленено крило, състоящ се от предно крило с тяло и задно крило, свързани помежду си със странични обтекаеми силови елементи предкрилки, задкрилки и с елерони, захванати закрилата и движител. Съгласно изобретението, централните части на крилата са свързани чрез обтекаем централен силов елемент, образуващ с тях и страничните обтекаеми силови елементи пространствена рамка. Към централния обтекаем силов елемент посредством рамката / и шар нири е монтиран движителя, при което векторът на тягата е през центъра на масата на самолета и е с възможност за отклоняване.The task is accomplished by an articulated airplane consisting of a front wing with a body and a rear wing connected to each other by side streamlined force members flaps, flaps, and ailerons engaged by the guard and the engine. According to the invention, the central portions of the wings are connected by a streamlined central force member, forming a space frame with them and the lateral streamline force members. An engine is mounted to the central streamlined force element by means of the frame (s) and the thrust vector, through which the thrust vector is through the center of mass of the aircraft and is capable of deflection.

Съгласно вариант на изпълнение движителят включва витло в дюза с двигател.According to an embodiment, the engine includes a propeller in the engine nozzle.

Движителят може да бъде и реактивен двигател.The engine can also be a jet engine.

Обтекаемите силови елементи в края на крилата са поставени под ъгъл спрямо въздушния поток и имат кормила.The streamlined force members at the end of the wings are angled to the airflow and have rudders.

Кормилата, елероните и векторът на тягата на движителя са с възможност за комбинирано отклоняване.The rudder, ailerons and the vector of the thrust of the engine have the possibility of combined deviation.

Предкрилките, задкрилките на предното и задното крило и движителят са с възможност за комбинирано задействане, при повишаване на носещата способност и разширяване диапазона на центровките на самолета.The flaps, flaps of the front and rear fenders and the engine are capable of combined actuation as the load capacity is increased and the range of centering of the airplane is extended.

Предкрилките, задкрилките, елероните и векторът на тягата на движителя са с възможност за комбинирано отклоняване.The flaps, flaps, ailerons and the thrust vector of the engine are all capable of combined deflection.

Предимствата на самолета съгласно изобретението са:The advantages of the aircraft according to the invention are:

Крилата могат да се използват комбинирано, в зависимост от изпълнявания маньовър. При това задкрилките и елероните могат да изпълняват ролята на кормила за височина, за завой и директно управление на подемната и страничната сила.The wings can be used in combination, depending on the maneuver performed. In this case, the flaps and ailerons can act as rudders for height, for turning and for direct control of the lifting and lateral forces.

Едновременното отклоняване на механизацията на двете крила самолетът позволява да се повиши рязко максималната му носеща способност, без да се създават допълнителни моменти, които трябва да бъдат балансирани, примерно чрез изменение на ъгъла на поставяне на хоризонтален стабилизатор. При синхронизирано отклонение на механизацията може значително да се разшири диапазона на експлоатационните центровки.The simultaneous deflection of the mechanization of both wings allows the aircraft to sharply increase its maximum carrying capacity without creating additional moments that need to be balanced, for example by changing the angle of placement of the horizontal stabilizer. With synchronized deflection of mechanization, the range of service centers can be significantly extended.

Шарнирното закрепване на движителя позволява отклоняването му на големи ъгли и управление на вектора на тягата в хоризонталната и вертикалната равнина.The hinged attachment of the motor allows it to deflect at large angles and to control the thrust vector in the horizontal and vertical planes.

Едновременното комбинирано отклоняване на кормилата и движителя позволява директно и индиректно управление на аеродинамичните сили и изпълнение на маневри с рязко изменение на посоката на движение и ъгловото положение на самолета.The simultaneous combined deflection of the rudder and the engine allows direct and indirect control of the aerodynamic forces and the execution of maneuvers with a sharp change in the direction of movement and the angular position of the aircraft.

65998 Bl65998 Bl

Самолетът ще може да излита и каца при достатъчна тяговъоръженост и вертикално. Предлаганият самолет може да излита и само с един двигател, който осигурява и хоризонталния полет. Устойчивостта при излитане и кацане може да се осигури с малки отклонения на движителя, така че векторът на тягата му винаги да минава през центъра на масата.The aircraft will be able to take off and land with sufficient traction and upright. The proposed aircraft can only take off with one engine, which also provides horizontal flight. Take-off and landing stability can be ensured by small deflections of the engine so that its thrust vector always passes through the center of mass.

Самолетът може да се използва в пилотиран и безпилотен вариант. При пилотиран вариант могат да проектират самолети с много поголям полезен товар, при еднакви размери със съществуващите до този момент.The aircraft can be used in a manned and unmanned variant. In the piloted version, planes with much larger payloads can be designed, the same size as the existing ones so far.

Освен това съчлененото крило, заедно с централния силов елемент осигуряват възможност да се извършват маневри с много високи претоварвания, каквито са необходими за безпилотните самолети.In addition, the articulated wing, together with the central power element, make it possible to perform maneuvers with the very high congestion required for drones.

Обтекаемите странични силови елементи в края на крилата са поставени под ъгъл спрямо въздушния поток и осигуряват устойчивост срещу отклонения от курса и наклона. Те могат да имат кормила за завои и директно управление на страничната сила. Комбинираното отклоняване на кормилата и вектора на тягата от системата за управление придават на самолета свойствата свръхманевреност и пъргавост, т.е. той може да изпълнява маневри, които не са възможни за самолети с други схеми.The streamlined lateral force members at the end of the wings are angled with the air flow and provide resistance to course and tilt deviations. They can have rudders for bends and direct lateral force control. The combined deflection of the rudder and the thrust vector from the control system give the airplane the properties of ultra-agility and agility. it may perform maneuvers that are not possible for aircraft with other schemes.

Полезният товар може да се помести в центропланите на крилата, формата на които се оформя в зависимост от необходимите за това обеми.The payload can be placed in the wing planes, the shape of which is shaped according to the volumes required.

Обтекаемите силови елементи в края на крилата са поставени под ъгъл спрямо въздушния поток, което допринася за осигуряване на устойчивост срещу отклонения от курса и наклона. Те имат кормила за завои и директно управление на страничната сила. Освен това предкрилките, задкрилките на предното и задното крило и движителят са с възможност за комбинирано задействане за повишаване на носещата способност и разширяване диапазона на центровките на самолета.The streamlined force members at the end of the wings are angled to the airflow, which contributes to providing resistance to course and slope deviations. They have rudders for bends and direct lateral force control. In addition, the flaps, flaps of the front and rear wings and the engine are capable of combined actuation to increase the carrying capacity and widen the range of centering of the aircraft.

Използваното техническо решение намалява необходимата разпереност и масата на конструкцията на самолета, при което той има помалка разпереност и собствено тегло, при сравнение с еквивалентни самолети от други схеми, което му осигурява предимства при летателната и техническа експлоатация.The technical solution used reduces the required airworthiness and mass of the airplane structure, whereby it has less airiness and its own weight when compared to equivalent airplanes from other schemes, which provides it with advantages in flight and technical operation.

Други съществени предимства са, че самолетът може да бъде безпилотен, както и да излита и каца вертикално.Other significant advantages are that the aircraft can be unmanned as well as take off and land vertically.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the annexed figures

Изобретението се пояснява с примерно изпълнение, показано на приложените фигури, от които:The invention is illustrated by an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings, of which:

фигура 1 представлява аксонометричен изглед отпред и отгоре на високоманеврения самолет със съчленено крило;Figure 1 is an axonometric view of the front and top of the high-articulated articulated wing plane;

фигура 2 - поглед отгоре на самолета; фигура 3 - поглед отпред на самолета.figure 2 - top view of the aircraft; Figure 3 - Front view of the aircraft.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention

Високоманевреният самолет със съчленено крило, показан на фиг. 1, се състои от предно крило с тяло 1 и задно крило 2, съединени по средата с централен силов елемент 3, а в краищата със странични обтекаеми силови елементи 4. Към централния силов елемент 3 шарнирно е закрепен движител 5, посредством рамка 12 с хоризонтален шарнир 6, за хоризонтално завъртване на движителя 5 и наклонен шарнир 7, за движение на движителя 5 по вертикала. Движителят 5 включва витло в дюза и двигател или реактивен или ракетен двигател. Централният силов елемент 3, крилата 1,2 и страничните обтекаеми силови елементи 4 образуват пространствената силова рамка, придаваща устойчивост на конструкцията. Предното 1 и задно 2 крило имат механизация, включваща предкрилки 8, задкрилки 9, елерони 10, а страничните обтекаеми силови елементи 4 имат кормила 11, които могат да се използват комбинирано, в зависимост от изпълнявания маньовър. При това задкрилките 9, елероните 10 и кормилата 11 изпълняват ролята на кормила за височина, за завой и директно управление на подемната и страничната сила.The high-articulated articulated wing aircraft shown in FIG. 1, consists of a front wing with body 1 and a rear wing 2 connected in the middle by a central force element 3 and at the ends by side streamlined force elements 4. An engine 5 is pivotally attached to the central force element 3 by a frame 12 with a horizontal hinge 6 for horizontal rotation of the engine 5 and tilting hinge 7 for movement of the engine 5 vertically. The motor 5 includes a propeller in the nozzle and an engine or jet or rocket engine. The central force element 3, the wings 1,2 and the lateral streamlined force elements 4 form the spatial force frame, which imparts structural stability. The front 1 and rear 2 wings have mechanization including flaps 8, flaps 9, ailerons 10, and the side streamlined power members 4 have rudders 11 that can be used in combination, depending on the maneuver being performed. In addition, the flaps 9, ailerons 10 and rudders 11 act as rudders for height, for turning and for direct control of the lift and lateral forces.

Възможни са варианти с няколко силови елемента 3, за които са захванати шарнирно няколко движителя 5.There are variants with several power elements 3 for which several motors 5 are hinged.

Приложение на изобретениетоApplication of the invention

Самолетът със съчленено крило и управляем вектор на тягата може да се използва в пилотираната и безпилотна авиация за превоз на пътAircraft with articulated wing and controllable thrust vector can be used in manned and unmanned aerial vehicles for road transport

65998 Bl ници и товари, спортни и учебни цели, за наблюдение, за гасене на пожари и предотвратяване на градушки.65998 Blnks and loads, sports and training purposes, for monitoring, fire fighting and hail prevention.

Самолетът със съчленено крило е с управляем вектор на тягата, при което високата маневреност е необходима при акробатични спортни самолети и при самолети за гасене на пожари в планински местности.The articulated wing aircraft has a controlled thrust vector, in which high maneuverability is required in acrobatic sports planes and in fires in mountainous areas.

При излитане и кацане като самолет (със засилване и изтьркалване) елементите на механизацията на предното 1 и задното 2 крило са спуснати, което увеличава коефициента на подемната сила, а движителят 5, който е закрепен в центъра на масата, може да се завърти около хоризонталния шарнир 6, като създава допълнителна подемна сила и това позволява намаляване на пробега и разбега, а при достатъчна тяговъоръженост, самолетът може да излита и каца вертикално.On take-off and landing as an airplane (with reinforcement and thrust), the mechanics of the front 1 and rear 2 wings are lowered, which increases the lift coefficient and the engine 5, which is fixed in the center of mass, can rotate about horizontal hinge 6, creating additional lifting force and thus reducing mileage and run, and with sufficient traction, the aircraft can take off and land vertically.

Claims (7)

Патентни претенцииClaims 1. Самолет със съчленено крило, състоящ се от предно крило с тяло и задно крило, свързани помежду си със странични обтекаеми силови елементи предкрилки, задкрилки и с елерони, захванати за крилата и движител, характеризиращ се с това, че централните части на крилата (1 и 2) са свързани чрез обтекаем централен силов елемент (3), образуващ с тях и страничните обтекаеми силови елементи (4) пространствена рамка (12), като към централния обтекаем силов елемент (3) посредством рамката (12) и шарнири (6 и 7) е монтиран движителят (5), при което векторът на тягата е през центъра на масата на самолета и е с възможност за отклоняване.1. Airplane with articulated wing consisting of a front wing with a body and a rear wing connected to each other by side streamlined power elements flaps, flaps and ailerons gripped to the wings and an engine, characterized in that the central portions of the wings ( 1 and 2) are connected by a streamlined central force element (3) forming with them both lateral streamlined force elements (4) a space frame (12), and by a frame (12) and hinges (6) to the central streamline force element (3). and 7) the engine (5) is mounted, wherein the thrust vector is through the center of mass of the airplane and is capable of diverting. 2. Самолет съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че движителят (5) включва витло в дюза с двигател.Airplane according to claim 1, characterized in that the engine (5) includes a propeller in the engine nozzle. 3. Самолет съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че движителят (5) е реактивен двигател.Airplane according to claim 1, characterized in that the engine (5) is a jet engine. 4. Самолет съгласно претенции от 1 до 3, характеризиращ се с това, че обтекаемите силови елементи (4) в края на крилата (1, 2) са поставени под ъгъл спрямо въздушния поток и имат кормила (11).Airplane according to claims 1 to 3, characterized in that the streamlined force members (4) at the end of the wings (1, 2) are angled with respect to the air flow and have rudders (11). 5. Самолет съгласно претенции от 1 до 4, характеризиращ се с това, че кормилата (11), елероните (10) и векторът на тягата на движителя (5) са с възможност за комбинирано отклоняване.Airplane according to claims 1 to 4, characterized in that the rudders (11), ailerons (10) and the thrust vector of the engine (5) are capable of combined deflection. 6. Самолет съгласно претенции от 1 до 4, характеризиращ се с това, че предкрилките (8), задкрилките (9) на предното (1) и задното крило (2) и движителят (5) са с възможност за комбинирано задействане, при повишаване на носещата способност и разширяване диапазона на центровките на самолета.Airplane according to claims 1 to 4, characterized in that the flaps (8), the flaps (9) of the front (1) and the rear wing (2) and the engine (5) are capable of combined actuation upon elevation of the carrying capacity and the extension of the aircraft centering range. 7. Самолет съгласно претенции от 1 до 4, характеризиращ се с това, че предкрилките (8), задкрилките (9), елероните (10) и векторът на тягата на движителя (5) са с възможност за комбинирано отклоняване.Airplane according to claims 1 to 4, characterized in that the flaps (8), flaps (9), ailerons (10) and the thrust vector of the engine (5) are capable of combined deflection. Приложение: 3 фигуриAttachment: 3 figures