RU1839152C - Vertical short take-off and landing aircraft - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к авиационной технике и может быть использовано при разработке самолетов вертикального ультракороткого взлета и посадки (СВ/УВП).The invention relates to aeronautical engineering and can be used in the development of vertical ultrashort take-off and landing aircraft (SV / UVP).

В качестве прототипа выбран самолет вертикального ультракороткого взлета и посадки Макдонелл-Дуглас 260 (Павленко В,Ф, Силовые установки с поворотом вектора т ги в полете. М.: Машиностроение, 1987, с. 14), содержащий фюзел ж, крыло, силовую установку, состо щую из двух подъемно-маршевых турбовентил торов с поворотными соплами, переднего подъемного турбовентил тора и двигател , вертикальное и горизонтальное оперени  шасси.A McDonell-Douglas 260 vertical ultrashort take-off and landing aircraft (Pavlenko V, F, Power plants with thrust vector rotation in flight. M .: Mashinostroenie, 1987, p. 14) containing the fusel g, wing, and the power plant was chosen as a prototype consisting of two lift-marching turbofans with rotary nozzles, a front lift turbofan and an engine, a vertical and horizontal landing gear.

Недостаток подобной компоновочной схемы св зан с низкой технологичностью самолета, а именно большим количеством элементов, сложностью изготовлени  конструкции планера, св занной с силовой установкой , выполнением ремонтных работ, обслуживанием техники.The disadvantage of such a layout scheme is associated with the low technological effectiveness of the aircraft, namely, the large number of elements, the complexity of the manufacture of the airframe associated with the power plant, repair work, maintenance of equipment.

Целью изобретени   вл етс  повышение объемной, весовой, технологической и эксплуатационной эффективности самолета .The aim of the invention is to increase the volumetric, weight, technological and operational efficiency of an aircraft.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в самолете вертикального ультракороткого взлета и посадки, содержащем фюзел ж, крыло,горизонтальное и вертикальное оперени  шасси, силовую установку, состо щую из подъемно-маршевых двигателей и носового подъемного вентил тора, фюзе- .л ж выполнен из носового, центрального и хвостового модулей, при этом носовой модуль содержит подъемный вентил тор, носовую стойку шасси и горизонтальное оперение, центральный модуль содержит кабину пилота и отсек полезной нагрузки, хвостовой модуль содержит подъемно-маршевые вентил торы, основные стойки шасси , крыло, вертикальное оперение и двигатели, а модули соединены между собой по стыковым шпангоутам.This goal is achieved by the fact that in an airplane of vertical ultrashort take-off and landing, containing the fuselage f, wing, horizontal and vertical feathers of the landing gear, a power plant consisting of lift-propulsion engines and a nose lift fan, the fuselage is made of bow central and tail modules, while the nose module contains a lifting fan, nose landing gear and horizontal tail, the central module contains the cockpit and the payload compartment, the tail module contains a lifting mid-flight fans, main landing gear, wing, plumage and engines, and the modules are interconnected by butt frames.

Из анализа патентной и технической литературы не известно использование указанной совокупности отличительных признаков, характеризующей достижение положительного эффекта за счет выполнени  СВ/УВП в виде трех функциональных модулей: носового, центрального и хвостового , что позвол ет повысить технологичность самолета, сократить вес и объем конструкции за счет интеграции силовых элементов.From the analysis of patent and technical literature, it is not known to use the indicated set of distinctive features characterizing the achievement of a positive effect due to the implementation of SV / UVP in the form of three functional modules: bow, center and tail, which allows to increase the manufacturability of the aircraft, reduce weight and volume of the structure due to integration of power elements.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что за вленное устройство самолета отличаетс  тем, что фюзел ж вы- полнен в виде трех функциональных модулей , причем в хвостовом и носовом модулеComparative analysis with the prototype shows that the inventive device of the aircraft is characterized in that the fuselage is made in the form of three functional modules, moreover, in the tail and nose modules

проведена интеграци  силовых элементов планера и силовой установки. Таким образом , за вленное устройство самолета соответствует критерию изобретени The integration of the power elements of the airframe and the power plant was carried out. Thus, the inventive device of the aircraft meets the criteria of the invention

новизны.novelty.

Из сравнени  за вленного технического решени  не только с прототипом, но и с другими техническими решени ми не вы влено признаков, которые отличают за влен0 ное решение, что позволило сделать вывод о соответствии критерию существенные отличи .From a comparison of the claimed technical solution not only with the prototype, but also with other technical solutions, no signs were identified that distinguish the claimed solution, which allowed us to conclude that there are significant differences.

На фиг. 1 представлена обща  схема самолета , вид сбоку; на фиг.2 - то же, видIn FIG. 1 is a general view of an airplane; a side view; figure 2 is the same view

5 сверху.5 on top.

СВ/УВП содержит крыло 1, вертикальное 2 и горизонтальное 3 оперени , шасси 4, фюзел ж 5, силовую установку, состо щую из двигателей 6, подъемно-маршевыхSV / UVP contains wing 1, vertical 2 and horizontal 3 feathers, landing gear 4, fusel 5, power plant, consisting of engines 6, lift-march

0 вентил торов 7 и подъемного вентил тора 8. Фюзел ж самолета выполнен в виде трех функциональных модулей: носового 9, центрального 10, хвостового 11. На носовом модуле 9 закреплены горизонтальное0 fans 7 and a lifting fan 8. The fuselage of the aircraft is made in the form of three functional modules: nose 9, central 10, tail 11. On the nose module 9 are fixed horizontal

5 оперение 3, носова  стойка шасси 4, котора  закреплена на силовом элементе модул , и подъемный вентил тор 8, который закреплен на силовом элементе модул . Центральный модуль креп т к носовому 9 и5, plumage 3, a nose strut of the chassis 4, which is fixed to the power element of the module, and a lift fan 8, which is fixed to the power element of the module. The central module is attached to the bow 9 and

0 хвостовому 11 модул м через носовой 12 и хвостовой 13 стыковые шпангоуты. Центральный модуль 10 состоит из кабины летчика и отсека с полезной нагрузкой, В зависимости от типажа полезной нагрузки0 to the caudal 11 modules through the bow 12 and caudal 13 butt frames. The central module 10 consists of a cockpit and a payload compartment, depending on the type of payload

5 используют разные функционально центральные модули: салон дл  пассажиров, госпиталь , грузовой отсек, оборудование дл  патрулировани  и т.д. Хвостовой модуль со держит узлы креплени  подъемно-мэрше0 вых вентил торов 7, кольцевые каналы которых расположены симметрично по обе. стороны фюзел жа. Консоли крыла 1 креп т на центроплан, включенный в хвостовой модуль по стыковым узлам. Двигатель 6 креп т5 use different functionally central modules: passenger compartment, hospital, cargo compartment, patrol equipment, etc. The tail module contains the attachment points of the lift-fan fans 7, the annular channels of which are located symmetrically on both. side of the fusel. The wing consoles 1 are mounted on the center section, which is included in the tail module along the butt nodes. Engine 6 crepe t

5 на хвостовом модуле в центропланной части крыла 1. Основные стойки шасси креп т на канал подъемно-маршевых вентил торов 7, Между кольцевыми каналами подъемно- маршевых вентил торов закреплен грузо0 вой трап 14.5 on the tail module in the center section of the wing 1. The main landing gears are mounted on the channel of the lift-march fans 7, A load ladder 14 is fixed between the annular channels of the lift-march fans.

При сто нке на самолет действуют силы реакции опор шасси, которые воспринимаютс  носовым модулем от носовой стойки шасси 4 и хвостовым модулем 11 от основ5 ных стоек шасси 4. На взлете и посадке эти силы уравновешиваютс  силой т ги подъемных вентил торов в носовой части самолета и подъемно-маршевых вентил торов в хвостовой части самолета. Интеграци  силовых узлов креплени  шасси 4 и вентил торов 7When the aircraft is stationary, the reaction forces of the landing gears act on the nose module from the nose landing gear 4 and the tail module 11 from the main landing gear 4. On takeoff and landing, these forces are balanced by the pulling forces of the lifting fans in the nose and -march fans in the tail of the aircraft. Integration of power units for mounting the chassis 4 and fans 7

и } допустима, так как компоновка агрегатов гх и других) требует прохождени  рзвноцand} is admissible, since the layout of aggregates gx and others) requires the passage of

вat

((

д йствующей через центр т жести и позво- ет привести силы к равнодействующей на 1Ждом из функциональных элементов без operating through the center of gravity and allows you to bring forces to the resultant on 1Jd of functional elements without

о ъемно-весовых затрат. На эвалютивных жимах полета в создании сил принимают астие крыль  и переднее горизонтальноеo weight and weight costs. On the evolving bench presses in the creation of forces take astie wing and front horizontal

о «ерение, компоновка которых проводитс  схеме утка по тем же законам. Это по- ол ет и их подключить к тем же силовымo Cutting, the layout of which is carried out by the weft scheme according to the same laws. This is a field and connect them to the same power

м )дул м, получа  аналогичный эффект. При ссмотрении спектров нагружени  по ре- имам полета на силовой элемент всегда йствует посто нна  нагрузка, а измен ет- лишь характер ее создани . На сто нке - о шасси, на взлете - это вектор т ги вен- л торов, а в крейсерском полете - это съемна  сила крыла. На переходных ре- /1мах одна сила компенсирует другую, что звол ет сохранить нагрузку посто нной. Группировка силовых элементов в фун- диональные блоки позвол ет выделить нтральную часть самолета как самосто - льный функциональный модуль, который m) blew m, getting a similar effect. When looking at the load spectra in terms of flight to a power element, a constant load always exists, but only the nature of its creation changes. On the stand - about the chassis, on take-off - this is the vector of the thrusters, and in cruising flight - this is the removable wing force. On transitional modes, one force compensates for the other, which allows you to keep the load constant. The grouping of power elements into fundamental blocks makes it possible to distinguish the neutral part of the aircraft as an independent functional module, which

может изготовл тьс  отдельно и компоно- чно быть оформленным как салон пассз- лрской кабины, отсек под грузы, госпиталь т.д.can be manufactured separately and componentized as a passenger compartment cabin, cargo compartment, hospital, etc.

Монтаж центрального 10, носового 9 и остового 11 модулей проходит по стыко- м шпангоутам 12 и 13.Installation of the central 10, nose 9 and core 11 of the modules takes place along the butt frames 12 and 13.

Устройство работает следующим обрам .The device operates as follows.

На взлете шасси 4 находитс  в выпу- u енном положении, поворотные створки и ж алюзи подъемного вентил тора 8 открыты, у подъемно-маршевого вентил тора 7 по- ротные створки отклонены в положение, еспечивающее поворот вектора т ги в ртикальное положение.On take-off, the chassis 4 is in the u-raised position, the swing shutters and louvres of the lift fan 8 are open, at the lift-march fan 7 the swing leaves are deflected to a position allowing the thrust vector to rotate to the vertical position.

Claims (1)

Формула изобретени  САМОЛЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО УЛЬТРА- ЮРОТКОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ, содер- хащий фюзел ж, крыло, горизонтальное и вертикальное оперени , шасси, силовую установку, состо щую из подъемно-марше- Е ых двигателей и носового подъемного Еентил тора, отличающийс  тем, что, с i елью повышени  объемной, весовой, тех- кологической и эксплуатационной эффективности , фюзел ж самолета выполнен изSUMMARY OF THE INVENTION VERTICAL ULTRA-YUROLY TAKEOFF AND LANDING AIRPLANE, comprising a fuselage, wing, horizontal and vertical tail, landing gear, power unit, consisting of lift motors and nose lift Eentilor, characterized in that with the goal of increasing volumetric, weight, technological and operational efficiency, the aircraft fusel is made of 55 10 10 15 0 515 0 5 0 0 55 0 0 55 На переходном режиме самолет за счет т ги вентил торов 7 и 8 взлетает, при этом происходит уборка шасси и поворот створок в горизонтальное положение. В полете подъемный вентил тор 8 не работает, поворотные створки закрывают его нишу снизу, а жалюзи - сверху фюзел жа. Подъемно- маршевый вентил тор 7 работает в режиме крейсерского полета, причем поворотные створки выполн ют функции решетчатого крыла, создава  подъемную силу. При посадочном переходном режиме в работу включаютс  подъемный вентил тор 8, причем поворотные створки и жалюзи открыты, а поворотные створки подъемно-маршевых вентил торов 7 отклон ют вектор т ги. После выпуска шасси 4 самолет совершает посадку .In the transition mode, the aircraft takes off due to the thrust of fans 7 and 8, while the landing gear is cleaned and the wings turn to the horizontal position. In flight, the lift fan 8 does not work, the rotary wings close its niche from below, and the blinds from above the fuselage. The lift-march fan 7 operates in cruise flight mode, with the rotary wings serving as a trellised wing, creating a lifting force. In the landing transition mode, the lift fan 8 is activated, the pivoting flaps and louvres open and the pivoting flaps of the lift-march fans 7 deflecting the thrust vector. After landing gear 4 is released, the plane lands. По сравнению с прототипом данна  конструкци  позвол ет повысить технологичность за счет сокращени  количества элементов, св занных с их интеграцией, упростить изготовление конструкции планера, взаимосв занной с силовой установкой, за счет вынесени  их основных элементов в функциональные модули, упростить выполнение обслуживани  и ремонтных работ за счет функциональной модульности конструкции . Кроме того, предлагаемое техническое решение позвол ет сократить вес конструкции и занимаемые ею объемы за счет интеграции силовых элементов в единые силовые модули, повысить массу полезной нагрузки, а за счет возможности выпуска самолетов с различными центральными отсеками по функциональному назначению расширить возможности парка самолетов, повысить его мобильность,Compared with the prototype, this design allows to increase manufacturability by reducing the number of elements associated with their integration, to simplify the manufacture of the airframe design, interconnected with the power plant, by putting their main elements into functional modules, to simplify maintenance and repair work due to the functional modularity of the design. In addition, the proposed technical solution allows to reduce the weight of the structure and the volumes occupied by it due to the integration of power elements into single power modules, to increase the mass of the payload, and due to the possibility of releasing airplanes with various central compartments according to their functional purpose, expand the capabilities of the aircraft fleet and increase its mobility, (56) Павленко В.Ф. Силовые установки с поворотом вектора т ги в полете. М.: Машиностроение , 1987. с. 14.(56) Pavlenko V.F. Power plants with rotation of the thrust vector in flight. M .: Engineering, 1987.p. 14. носового, центрального и хвостового модулей , при этом носовой модуль содержит подъемный вентил тор, носовую стойку шасси и горизонтальное оперение, цент- : ральный модуль - кабину пилота и отсек „ полезной нагрузки, хвостовой модуль - подъемно-маршевые вентил торы, основные стойки шасси, крыло, вертикальное оперение и двигатели, а модули соединены между собой по стыковым шпангоутам.the nose, central and tail modules, while the nose module contains a lifting fan, nose landing gear and horizontal tail, the central: the cockpit and the payload compartment, the tail module - lifting and march fans, the main landing gear, wing, plumage and engines, and the modules are interconnected by butt frames. 55