RU2156717C2 - Multi-purpose flying vehicle (versions) - Google Patents

Multi-purpose flying vehicle (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2156717C2
RU2156717C2 RU98109293A RU98109293A RU2156717C2 RU 2156717 C2 RU2156717 C2 RU 2156717C2 RU 98109293 A RU98109293 A RU 98109293A RU 98109293 A RU98109293 A RU 98109293A RU 2156717 C2 RU2156717 C2 RU 2156717C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wing
low
wings
aircraft
pylons
Prior art date
Application number
RU98109293A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98109293A (en
Inventor
С.В. Екимов
Original Assignee
ООО Проектно-производственная фирма "Автодизайн"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО Проектно-производственная фирма "Автодизайн" filed Critical ООО Проектно-производственная фирма "Автодизайн"
Priority to RU98109293A priority Critical patent/RU2156717C2/en
Publication of RU98109293A publication Critical patent/RU98109293A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2156717C2 publication Critical patent/RU2156717C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: aeronautical engineering. SUBSTANCE: flying vehicle has fuselage high-set and low-set wings connected by means of pylons over their tips, pusher propulsor mounted in tail section of fuselage. Low-set wing is swept-back wing having positive dihedral V angle. High-set wing is swept-forward wing having negative dihedral V angle; it is provided with elevators. Separation of chords of root and tip sections of wings in height and length are determined from the following relationship: root sections - no less than root chord of wing; tip sections - comparably with tip chord of wing. Pylons have aerofoil profile forming tensile stress in longitudinal direction of panel of low-set and high-set wings. High-set wings are connected in root over central axis of pusher propulsor. Flying vehicle may have wide fuselage. EFFECT: enhanced stability; controllability; fatigue strength; safety; ease of pilotage, etc. 15 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкции и аэродинамической компоновке летательных аппаратов многоцелевого назначения. The invention relates to aircraft, in particular to the design and aerodynamic layout of multi-purpose aircraft.

Известна конструкция легкомоторного самолета общего назначения, содержащего несущий фюзеляж с толкающими соосными воздушными винтами с приводом от двигателей, передние консоли крыла с прямой стреловидностью и положительным углом поперечного V, задние консоли крыла обратной стреловидности с отрицательным углом поперечного V, соединенные по концевым сечениям, при этом воздушные винты снабжены кольцевым обтекателем, вписанным в хвостовую часть верхней поверхности фюзеляжа, корневые сечения консолей переднего крыла закреплены в верхней части бортовой поверхности фюзеляжа, а корневые сечения консолей заднего крыла закреплены на внешней поверхности кольцевого обтекателя воздушных винтов (патент СССР N 1790529, МКИ B 64 C 39/08, 1993). A known design of a light general-purpose aircraft containing a supporting fuselage with pushing coaxial propellers driven by engines, front wing consoles with a direct sweep and a positive cross angle V, rear wing consoles of a reverse sweep with a negative cross angle V, connected at end sections, while the propellers are equipped with an annular fairing inscribed in the rear part of the upper surface of the fuselage, the root sections of the front wing consoles are fixed in the upper portion sides of the fuselage surface and the rear wing root section consoles fixed on the outer surface of the annular shroud propellers (USSR Patent N 1790529, IPC B 64 C 39/08, 1993).

Недостатком данного технического решения является закрепление корневых сечений консолей заднего крыла на внешней поверхности кольцевого обтекателя воздушных винтов, т.к. это создает теневые зоны в районе соединения крыла с кольцевым обтекателем, что ведет к ухудшению работы крыла. The disadvantage of this technical solution is to fix the root sections of the rear wing consoles on the outer surface of the annular fairing of propellers, because this creates shadow zones in the area where the wing joins the annular cowl, which leads to the deterioration of the wing.

Известна конструкция экранолета, содержащего фюзеляж, крыло, выполненное по схеме биплана, оперение и двигательную установку, причем верхнее крыло укреплено в направляющих с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, а величина этого смещения превышает хорду верхнего крыла (патент РФ N 2018465, МКИ B 64 C 39/08, 1994). A known design of an ekranolet containing a fuselage, a wing made according to the biplane scheme, plumage and propulsion system, the upper wing being mounted in rails with the ability to move in the horizontal plane, and the magnitude of this offset exceeds the chord of the upper wing (RF patent N 2018465, MKI B 64 C 39/08, 1994).

Недостатком данного изобретения является то, что расположение нижнего крыла в нижней части корпуса и оснащение его поплавками при взлете и посадке экраноплана может привести к возникновению аварийной ситуации вследствие задевания одним из поплавков поверхности воды и возникновению тормозного момента на плече крыла, что предъявляет жесткие требования к прочности крыла. Выполнение верхнего крыла с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости усложняет конструкцию летательного аппарата, увеличивает его массу, а также усложняет системы аэродинамической и динамической центровки. The disadvantage of this invention is that the location of the lower wing in the lower part of the hull and equipping it with floats during take-off and landing of the winged wing can lead to an emergency due to grazing of one of the floats on the water surface and the occurrence of braking torque on the wing shoulder, which imposes stringent strength requirements wings. The implementation of the upper wing with the ability to move in the horizontal plane complicates the design of the aircraft, increases its mass, and also complicates the aerodynamic and dynamic centering systems.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является конструкция легкого многоцелевого самолета, содержащего по первому варианту высоко- и низкорасположенные крылья, сочлененные между собой по торцам пилонами, толкающий винт в кольце, установленный в хвостовой части фюзеляжа, переднее цельноповоротное горизонтальное оперение типа "утка", при этом высокорасположенное крыло имеет обратную стреловидность и установлено центропланной частью на верхней части кольца толкающего винта, причем пилоны выполнены стреловидными и снабжены рулями управления по курсу, сочлененные крылья образуют в плане ромб, а при виде спереди высоко- и низкорасположенные крылья имеют соответственно отрицательный и положительный угол поперечного V. Разнос хорд корневых и концевых сечений крыльев по высоте и длине определяют из соотношений:
по корневым сечениям - не менее корневой хорды крыла;
по концевым сечениям - соизмеримо с концевой хордой крыла.
The closest technical solution to the proposed invention in terms of technical essence and the achieved result is the design of a light multi-purpose aircraft containing, according to the first embodiment, high and low-positioned wings, articulated at the ends by pylons, a pushing screw in the ring mounted in the rear of the fuselage, the front all-horizontal plumage type "duck", while the high wing has a reverse sweep and mounted center section on the top of the ring of the pusher propeller, the pylons being swept and provided with rudders, the articulated wings form a rhombus in plan view, and when viewed from the front, the high and low wings have a negative and positive transverse angle, respectively. The spacing of the root and end wing sections in height and length determined from the relations:
along the root sections - not less than the root chord of the wing;
in end sections - commensurate with the wing end chord.

Кроме того, высокорасположенное крыло снабжено рулями высоты. In addition, the high wing is equipped with elevators.

По второму варианту легкий многоцелевой самолет содержит высоко- и низкорасположенные крылья, сочлененные между собой по торцам пилонами, толкающий винт в кольце, установленный в хвостовой части фюзеляжа, переднее цельноповоротное горизонтальное оперение и киль с рулями управления по курсу, при этом низкорасположенное крыло выполнено с прямой стреловидностью, а высокорасположенное крыло имеет обратную стреловидность и установлено центропланной частью на верхней части кольца толкающего винта совместно с килем, причем пилоны выполнены стреловидными, сочлененные крылья образуют в плане ромб, а при виде спереди высоко- и низкорасположенные крылья имеют соответственно отрицательный и положительный угол поперечного V. Пилоны снабжены рулями управления по курсу, а высокорасположенное крыло снабжено рулями высоты. Разнос хорд корневых и концевых сечений крыльев по высоте и длине определяется из таких же соотношений, как и по первому варианту (патент РФ N 200184S, МКИ B 64 C 39/08, 1993). According to the second option, a light multi-purpose aircraft contains high and low wings, articulated by pylons at the ends, a pushing screw in the ring mounted in the rear of the fuselage, a front all-turning horizontal tail and a keel with rudders along the course, while the low-wing wing is made with a straight sweep, and a highly located wing has a reverse sweep and is installed by the center section on the upper part of the ring of the pushing screw together with the keel, and the pylons are made Arched wings, articulated wings form a rhombus in plan view, and when viewed from the front, high and low wings have a negative and positive angle of transverse V respectively. Pylons are equipped with rudders along the course, and the high wing is equipped with elevators. The spacing of the chords of the root and end wing sections in height and length is determined from the same proportions as in the first embodiment (RF patent N 200184S, MKI B 64 C 39/08, 1993).

Недостатком прототипа является трапециевидность верхнего и нижнего крыльев с пилоном на виде спереди, т.к. при этом образуется трапеция с плохими характеристиками изгибной жесткости и большими концевыми прогибами, что приводит к низким эксплуатационно-техническим характеристикам: недостаточным устойчивости, управляемости, усталостной прочности узлов соединений пилона с крыльями, безопасности и удобства пилотирования. Кроме того, недостатком данного изобретения является низкое расположение толкающего винта, что делает невозможным его применение для посадки и взлета на воде. Данная конструкция самолета также непригодна для использования в качестве пассажирского или грузового транспортного средства в силу неустойчивой управляемости по схеме "утка" (переднее горизонтальное оперение). The disadvantage of the prototype is the trapezoidal upper and lower wings with a pylon in front view, because at the same time, a trapezoid with poor bending stiffness characteristics and large end deflections is formed, which leads to low operational and technical characteristics: insufficient stability, controllability, fatigue strength of the pylon-wing joints, safety and ease of piloting. In addition, the disadvantage of this invention is the low position of the pushing screw, which makes it impossible to use for landing and take-off on water. This design of the aircraft is also unsuitable for use as a passenger or freight vehicle due to unstable controllability according to the "duck" scheme (front horizontal tail).

Предлагаемое техническое решение устраняет вышеперечисленные недостатки прототипа и позволяет создать универсальную конструкцию летательного аппарата, в которой совмещаются преимущества экранолетов и самолетов, обладающую высокими эксплуатационно-техническими характеристиками. Это и является задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение. The proposed technical solution eliminates the above disadvantages of the prototype and allows you to create a universal design of the aircraft, which combines the advantages of ekranoletov and aircraft, with high operational and technical characteristics. This is the problem to be solved by the claimed invention.

При осуществлении данного изобретения может быть получен технический результат, выражающийся в повышении устойчивости, управляемости, усталостной прочности, безопасности, удобства пилотирования, возможности взлета и посадки на воде, уменьшении времени взлета и посадки за счет увеличения общей подъемной силы оперения центроплана. Кроме того, технический результат выражается в возможности использования летательного аппарата в качестве пассажирского или грузового транспортного средства большой грузоподъемности. When implementing the present invention, a technical result can be obtained, expressed in increasing stability, controllability, fatigue strength, safety, ease of piloting, the ability to take off and land on water, reducing take-off and landing time by increasing the overall lifting force of the wing center tail. In addition, the technical result is expressed in the possibility of using the aircraft as a passenger or heavy-duty cargo vehicle.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения по первому варианту достигается тем, что в известном многоцелевом летательном аппарате, содержащем фюзеляж, высоко- и низкорасположенные крылья, соединенные по своим концам пилонами, толкающий движитель, установленный в хвостовой части фюзеляжа, при этом низкорасположенное крыло выполнено с прямой стреловидностью и положительным углом поперечного V, а высокорасположенное крыло выполнено с обратной стреловидностью и отрицательным углом поперечного V и снабжено рулями высоты, разнос хорд корневых и концевых сечений крыльев по высоте и длине определяется из соотношений: по корневым сечениям - не менее корневой хорды крыла; по концевым сечениям - соизмеримо с концевой хордой крыла, согласно предлагаемому изобретению пилоны выполнены с аэродинамическим профилем и создающими растягивающее напряжение в продольном направлении консолей низко- и высокорасположенных крыльев, а высокорасположенные крылья соединены в корневом сечении между собой по центральной оси толкающего движителя. Кроме того, сужение низкорасположенного крыла может составлять не менее 2, а его удлинение - не более 3. Низкорасположенное крыло может быть снабжено рулями высоты. Дополнительно может быть установлен водометный движитель. Углы поперечного V соответственно низко- и высокорасположенных крыльев могут соотноситься как V1 меньше или равно V2. Пилоны могут иметь в поперечном сечении полукольцевую форму, а также могут быть выполнены из упругого композиционного материала, например углепластика или стеклопластика.The specified technical result in the implementation of the invention according to the first embodiment is achieved by the fact that in the known multi-purpose aircraft containing the fuselage, high and low wings, connected at their ends by pylons, a pushing mover mounted in the rear of the fuselage, while the low wing is made with a straight line sweep and a positive angle of the transverse V, and the high wing is made with reverse sweep and a negative angle of the transverse V and is equipped with rudders you, the spacing of the chords of the root and end sections of the wings in height and length is determined from the relations: according to the root sections - not less than the root chord of the wing; in end sections - commensurate with the end chord of the wing, according to the invention, the pylons are made with an aerodynamic profile and create tensile stress in the longitudinal direction of the consoles of low and high wings, and high wings are connected in the root section with each other along the central axis of the pusher mover. In addition, the narrowing of the low wing can be at least 2, and its lengthening - no more than 3. The low wing can be equipped with elevators. Additionally, a water jet can be installed. The angles of the transverse V, respectively, low and high wings can be correlated as V 1 less than or equal to V 2 . The pylons may have a semicircular shape in cross section, and may also be made of an elastic composite material, for example carbon fiber or fiberglass.

Технический результат по второму варианту достигается тем, что в известном многоцелевом летательном аппарате, содержащем фюзеляж, высоко- и низкорасположенные крылья, соединенные по своим концам пилонами, толкающий движитель, установленный в хвостовой части фюзеляжа, при этом низкорасположенное крыло выполнено с прямой стреловидностью и положительным углом поперечного V, а высокорасположенное крыло выполнено с обратной стреловидностью и отрицательным углом поперечного V и снабжено рулями высоты, разнос хорд корневых и концевых сечений крыльев по высоте и длине определяется из соотношений: по корневым сечениям - не менее корневой хорды крыла; по концевым сечениям - соизмеримо с концевой хордой крыла, согласно предлагаемому изобретению летательный аппарат выполнен широкофюзеляжным, пилоны - с аэродинамическим профилем и создающими растягивающее напряжение в продольном направлении консолей низко- и высокорасположенных крыльев, а высокорасположенные крылья соединены в корневом сечении между собой по центральной оси толкающего движителя. Кроме того, сужение низкорасположенного крыла может составлять не менее 2, а его удлинение - не более 3. Низкорасположенное крыло может быть снабжено рулями высоты. Дополнительно может быть установлен водометный движитель. В нижней части фюзеляжа и низкорасположенных крыльев могут быть установлены гидродинамические подводные крылья с возможностью их выдвижения. Углы поперечного V соответственно низко- и высокорасположенных крыльев могут соотноситься как V1 меньше или равно V2. Пилоны могут иметь в поперечном сечении полукольцевую форму, а также могут быть выполнены из упругого композиционного материала, например углепластика или стеклопластика.The technical result according to the second embodiment is achieved by the fact that in the well-known multi-purpose aircraft containing the fuselage, high and low wings connected at their ends by pylons, a thrust propulsion device mounted in the rear of the fuselage, while the low wing is made with a direct sweep and a positive angle transverse V, and a highly located wing is made with reverse sweep and a negative angle of transverse V and is equipped with elevators, spacing of chords of root and end sections th wings height and length is determined from the relations of the root section - at least a wing root chord; in end sections - commensurate with the wing end chord, according to the invention, the aircraft is made wide-body, pylons - with an aerodynamic profile and creating tensile stress in the longitudinal direction of the consoles of low and high wings, and high wings are connected to each other in the root section along the central axis of the pushing mover. In addition, the narrowing of the low wing can be at least 2, and its lengthening - no more than 3. The low wing can be equipped with elevators. Additionally, a water jet can be installed. In the lower part of the fuselage and low wings can be installed hydrodynamic hydrofoils with the possibility of their extension. The angles of the transverse V, respectively, low and high wings can be correlated as V 1 less than or equal to V 2 . The pylons may have a semicircular shape in cross section, and may also be made of an elastic composite material, for example carbon fiber or fiberglass.

Выполнение пилонов с аэродинамическим профилем, создающими растягивающее напряжение в продольном направлении консолей низко- и высокорасположенных крыльев, обеспечивает противодействие аэродинамическим нагрузкам, действующим на крылья в режиме полета. The implementation of the pylons with an aerodynamic profile, creating tensile stress in the longitudinal direction of the consoles low and high wings, provides resistance to aerodynamic loads acting on the wings in flight mode.

Соединение высокорасположенных крыльев в корневом сечении между собой по центральной оси толкающего движителя позволяет с максимальной эффективностью использовать аэродинамические характеристики высокорасположенного крыла обратной стреловидности, т.к. сходящийся аэродинамический поток на крыльях максимально обтекает крыло, чем способствует увеличению подъемной силы и плотности потока, действующего на толкающий движитель, что способствует снижению общего индуктивного сопротивления летательного аппарата. The connection of the highly located wings in the root section with each other along the central axis of the thrusting propulsion makes it possible to use the aerodynamic characteristics of the highly located wing of the reverse sweep with maximum efficiency, since the converging aerodynamic flow on the wings flows around the wing as much as possible, which contributes to an increase in the lift force and flow density acting on the propulsive propulsion, which helps to reduce the overall inductive resistance of the aircraft.

Величина сужения низкорасположенного крыла составляет не менее 2 исходя из того, что при этом образуется корневая хорда, плавно перетекающая в фюзеляж летательного аппарата. Таким образом, корневая хорда создает с нижней частью фюзеляжа лодочную часть летательного аппарата, обеспечивающую устойчивость фюзеляжа на водной поверхности и эффективную работу крыла при полете в околоэкранном пространстве. The narrowing of the low wing is at least 2 based on the fact that a root chord is formed, which flows smoothly into the fuselage of the aircraft. Thus, the root chord creates the boat part of the aircraft with the lower part of the fuselage, ensuring the stability of the fuselage on the water surface and the effective operation of the wing when flying in near-screen space.

При значении величины сужения низкорасположенного крыла менее 2 не удается достичь достаточной величины корневой хорды, плавно перетекающей в фюзеляж летательного аппарата, а средняя геометрическая хорда крыла не позволяет использовать экранный эффект. When the value of the narrowing of the low wing is less than 2, it is not possible to achieve a sufficient value of the root chord smoothly flowing into the fuselage of the aircraft, and the average geometric chord of the wing does not allow using the screen effect.

Удлинение низкорасположенного крыла выбрано не более 3 в связи с тем, что это позволяет достичь высокие аэродинамические качества за счет снижения лобового сопротивления. Такое крыло позволяет летательному аппарату передвигаться по узким водоемам (первый вариант исполнения). The extension of the low wing is selected no more than 3 due to the fact that this allows to achieve high aerodynamic qualities due to lower drag. Such a wing allows the aircraft to move through narrow reservoirs (the first version).

В случае значения этой величины более 3 образуется слишком длинное крыло и снижаются аэродинамические качества за счет увеличения лобового сопротивления. Кроме того, длинное крыло препятствует передвижению летательного аппарата по узким водоемам. If this value is more than 3, a too long wing is formed and aerodynamic qualities are reduced due to an increase in drag. In addition, a long wing prevents the movement of the aircraft in narrow reservoirs.

Низкорасположенное крыло снабжено рулями высоты, т.к. это позволяет так же, как и на высокорасположенном крыле, увеличить подъемную силу в режиме экранного полета при полете на больших углах атаки. The low wing is equipped with elevators, as this allows, just as on a high wing, to increase lift in screen flight mode when flying at large angles of attack.

Водометный движитель, которым снабжен летательный аппарат, предназначен для ускорения взлета и посадки на водной поверхности и более эффективного и экономичного передвижения по ней. The jet propulsion device, which is equipped with the aircraft, is designed to accelerate takeoff and landing on the water surface and more efficient and economical movement on it.

Выполнение летательного аппарата широкофюзеляжным позволяет использовать многоцелевой летательный аппарат в качестве пассажирского или грузового транспортного средства большой грузоподъемности. The implementation of the wide-body aircraft allows the use of a multi-purpose aircraft as a passenger or a heavy-duty cargo vehicle.

Гидродинамические подводные крылья, расположенные в нижней части фюзеляжа и низкорасположенных крыльев и установленные с возможностью выдвижения, предназначены для снижения гидродинамического сопротивления при взлете, посадке и движении на водной поверхности. Hydrodynamic hydrofoils located at the bottom of the fuselage and low-lying wings and mounted with the possibility of extension, are designed to reduce hydrodynamic resistance during takeoff, landing and movement on the water surface.

Соотношение углов поперечного V соответственно низко- и высокорасположенных крыльев V1 меньше или равно V2 выбрано исходя из того, что это позволяет повысить эффективность низкорасположенных крыльев в режиме экранного полета. А большие углы V2 позволяют эффективно производить управление по курсу по элевонной схеме и способствуют повышению курсовой устойчивости. При значении V1 больше V2 указанный эффект не достигается, а для управления необходимо будет применять стандартную схему управления.The ratio of the angles of the transverse V, respectively, of the low and high wings V 1 is less than or equal to V 2 is selected on the basis that this allows you to increase the efficiency of the low wings in the screen flight mode. And the large angles V 2 allow you to effectively control the course according to the elevon scheme and help to increase directional stability. When the value of V 1 greater than V 2 the specified effect is not achieved, and for control it will be necessary to apply a standard control scheme.

Выполнение пилонов в поперечном сечении полукольцевыми целесообразно с точки зрения отсутствия концентраторов напряжения. The implementation of the pylons in the cross section of the semicircular appropriate from the point of view of the absence of voltage concentrators.

Пилоны выполняются из упругого композиционного материала, например углепластика или стеклопластика, т.к. это позволяет демпфировать (гасить) возникающие на низко- и высокорасположенных крыльях автоколебания и колебания, вызванные переменой среды и нагрузок. Pylons are made of an elastic composite material, for example carbon fiber or fiberglass, because this allows you to damp (damp) self-oscillations and vibrations that occur on low- and high-lying wings, caused by changes in the environment and loads.

На фиг. 1 изображен общий вид первого варианта многоцелевого летательного аппарата (вид сбоку); на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - то же, вид снизу; на фиг. 4 - то же, вид спереди; на фиг. 5 - разрез А-А пилона; на фиг. 6 - вид сбоку в режиме взлета-посадки и околоэкранного полета; на фиг. 7 - вид сбоку с указанием сил, действующих на летательный аппарат в режиме полета; на фиг. 8 - вид сбоку в режиме посадки на воду и торможения; на фиг. 9 - вид сбоку в режиме движения на воде (схема действующих сил); на фиг. 10 - общий вид второго варианта многоцелевого летательного аппарата (вид сбоку); на фиг. 11 - то же, вид сверху; на фиг. 12 - то же, вид спереди. In FIG. 1 shows a General view of the first variant of a multi-purpose aircraft (side view); in FIG. 2 - the same, top view; in FIG. 3 - the same, bottom view; in FIG. 4 - the same front view; in FIG. 5 - section AA of the pylon; in FIG. 6 is a side view in take-off and landing mode and near-screen flight; in FIG. 7 is a side view showing the forces acting on the aircraft in flight mode; in FIG. 8 is a side view in the mode of landing on water and braking; in FIG. 9 is a side view in the mode of movement on the water (active forces diagram); in FIG. 10 is a general view of a second embodiment of a multi-purpose aircraft (side view); in FIG. 11 - same, top view; in FIG. 12 is the same, front view.

Многоцелевой летательный аппарат по первому варианту конструктивного решения содержит фюзеляж 1 с кабиной 2, крыло 3 низкорасположенное прямой стреловидности и c положительным углом поперечного V, крыло 4 высокорасположенное обратной стреловидности и отрицательным углом поперечного V. Крылья 3 и 4 по своим концам соединены пилонами 5 с аэродинамическим профилем. В хвостовой части фюзеляжа 1 расположен стабилизатор 6 с рулем направления 7 и кольцевым обтекателем 8 толкающего движителя 9, приводимого в движение двигателем 10. Крылья 3 и 4 имеют рули высоты (элероны) 11, закрылки 12 и предкрылки 13. Нижняя часть фюзеляжа 14, имеющая общую поверхность с нижней частью крыла 3, вместе с ребрами устойчивости 15 образуeт лодочную часть летательного аппарата, обеспечивающую посадку, движение и взлет последнего с водной поверхности. Для передвижения и торможения летательного аппарата на водной поверхности имеется водометный движитель, состоящий из двигателя 16, заборного канала 17, сопла с винтом 18 и заслонки 19. Для снижения гидродинамического сопротивления при взлете и посадке на водной поверхности в нижней части фюзеляжа 1 и низкорасположенных крыльев 3 установлены выдвигающиеся гидродинамические подводные крылья 20 (для второго варианта). The multi-purpose aircraft according to the first embodiment of the design solution comprises a fuselage 1 with a cabin 2, a wing 3 low-lying direct sweep and a positive angle of transverse V, wing 4 highly located reverse sweep and a negative angle of transverse V. Wings 3 and 4 at their ends are connected by pylons 5 with aerodynamic profile. In the rear part of the fuselage 1 there is a stabilizer 6 with a rudder 7 and an annular fairing 8 of the pusher mover 9, driven by the engine 10. The wings 3 and 4 have elevators (ailerons) 11, flaps 12 and slats 13. The lower part of the fuselage 14, having the common surface with the lower part of the wing 3, together with the stability ribs 15 forms the boat part of the aircraft, providing landing, movement and take-off of the latter from the water surface. For movement and braking of the aircraft, there is a water-jet propulsion device on the water surface, consisting of an engine 16, an intake channel 17, a nozzle with a screw 18 and a damper 19. To reduce the hydrodynamic resistance during take-off and landing on the water surface in the lower part of the fuselage 1 and low-lying wings 3 retractable hydrodynamic hydrofoils 20 are installed (for the second option).

Конструктивное решение по второму варианту многоцелевого летательного аппарата предполагает выполнение фюзеляжа 1 в виде широкофюзеляжного аэробуса. The design solution for the second embodiment of a multi-purpose aircraft involves the implementation of the fuselage 1 in the form of a wide-body airbus.

Работа многоцелевого летательного аппарата осуществляется следующим образом. The work of a multi-purpose aircraft is as follows.

В режиме взлета и посадки летательного аппарата (фиг. 6) за счет рулей высоты 11 низкорасположенного 3 и высокорасположенного 4 крыльев, а также закрылков 12 и предкрылков 13 обеспечиваются максимальная подъемная сила на крыльях 3 и 4 и устойчивый полет в экранном режиме полета. В установившемся полете (фиг. 7) на летательный аппарат действуют следующие силы:
Gy1 - подъемная сила низкорасположенного крыла;
Gy2 - подъемная сила высокорасположенного крыла;
Po - сила тяжести летательного аппарата;
GF - результирующая подъемная сила, приложенная в центре F летательного аппарата;
Lo - расстояние между центрами фокусов низко- и высокорасположенных крыльев;
ΔXF - величина смещения фокуса летательного аппарата.
In the take-off and landing mode of the aircraft (Fig. 6), due to rudders of height 11 of low 3 and high 4 wings, as well as flaps 12 and slats 13, maximum lifting force on wings 3 and 4 and stable flight in on-screen flight mode are ensured. In a steady flight (Fig. 7), the following forces act on the aircraft:
G y1 - the lifting force of the low wing;
G y2 - lifting force of a high wing;
P o - gravity of the aircraft;
G F is the resulting lifting force applied in the center F of the aircraft;
L o - the distance between the centers of the foci of low and high wings;
ΔX F is the amount of focus shift of the aircraft.

Известно, что, чем больше расстояние между центром масс и фокусом самолета, тем больше потери на балансировку. Для снижения таких потерь при одновременном увеличении подъемной силы характеристики подъемной силы низко- и высокорасположенных крыльев выбираются таким образом, чтобы потери на балансировку были минимальными. It is known that the greater the distance between the center of mass and the focus of the aircraft, the greater the loss of balancing. To reduce such losses while increasing the lifting force, the lift characteristics of the low and high wings are selected so that the balancing losses are minimal.

α1 и α2 - углы между корневыми хордами соответственно низко- и высокорасположенных крыльев относительно оси летательного аппарата;
β - угол между продольной осью летательного аппарата и продольной осью толкающего движителя.
α 1 and α 2 - the angles between the root chords of the respectively low and high wings relative to the axis of the aircraft;
β is the angle between the longitudinal axis of the aircraft and the longitudinal axis of the pushing propulsion.

При посадке на водную поверхность (фиг. 8) летательный аппарат своей лодочной частью соприкасается с водной поверхностью, причем вначале задней частью в районе заборного канала 17. При этом для сокращения времени посадки и торможения заслонка 19 закрывается таким образом, что струи воды направляются в боковые стороны, производя дополнительные торможения летательного аппарата. Одновременно с этим запускается водометный движитель и увеличивается реакция торможения. When landing on a water surface (Fig. 8), the aircraft, with its boat part, comes into contact with the water surface, with the back at the beginning in the vicinity of the intake canal 17. At the same time, the shutter 19 is closed in such a way that the water jets are directed to the side side, producing additional braking of the aircraft. At the same time, the water-jet propulsion starts and the braking reaction increases.

Для передвижения по водной поверхности заслонка 19 поднимается, и реактивная струя воды T2 (фиг. 9) с силой P2 движет летательный аппарат по воде. При этом она создает момент R2 относительно центра тяжести ЦТ, направленный вверх и способствующий поднятию передней части летательного аппарата и снижению гидродинамического сопротивления.To move on the water surface, the shutter 19 rises, and the jet of water T 2 (Fig. 9) with the force P 2 moves the aircraft through the water. In this case, it creates a moment R 2 relative to the center of gravity of the CT, directed upwards and contributing to the raising of the front of the aircraft and lowering the hydrodynamic resistance.

Для сравнения: при использовании толкающего движителя 9 для передвижения по воде его сила тяги T1 создает реакцию R1, которая создает момент относительно центра тяжести ЦТ, направленный вниз, что создает дополнительное сопротивление и низкую скорость передвижения на воде.For comparison: when using a pusher mover 9 to move on water, its traction force T 1 creates a reaction R 1 , which creates a moment relative to the center of gravity of the central point, directed downward, which creates additional resistance and a low speed of movement on water.

Положительный угол поперечного V низкорасположенных крыльев обеспечивает поперечную устойчивость летательного аппарата на воде и препятствует его кренам. The positive angle of the transverse V low-lying wings provides lateral stability of the aircraft on the water and prevents its roll.

При взлете и посадке на водной поверхности из фюзеляжа 1 выдвигаются гидродинамические подводные крылья 20, снижающие гидродинамическое сопротивление. When taking off and landing on the water surface from the fuselage 1 are put forward hydrodynamic hydrofoils 20, which reduce the hydrodynamic resistance.

Летательный аппарат по первому варианту рассчитан на перевозку 5-8 пассажиров на маршрутах протяженностью до 1500 км с использованием грунтовых взлетно-посадочных полос длиной около 200 м, а также водной поверхности, в том числе и узких водоемов. The first version of the aircraft is designed to carry 5-8 passengers on routes up to 1,500 km long using unpaved runways about 200 m long, as well as a water surface, including narrow water bodies.

По второму варианту исполнения многоцелевой летательный аппарат может быть использован как пассажирское транспортное средство, рассчитанное на перевозку до 300 человек или в качестве грузового транспортного средства большой грузоподъемности. Данный вариант конструктивного решения летательного аппарата также предназначен для взлета и посадки как с использованием взлетно-посадочных полос с твердым покрытием длиной около 1000 м, так и водной поверхности. According to the second embodiment, the multi-purpose aircraft can be used as a passenger vehicle, designed to carry up to 300 people or as a heavy-duty cargo vehicle. This design solution of the aircraft is also intended for takeoff and landing using both hard-coated runways with a length of about 1000 m and a water surface.

Таким образом предлагаемое техническое решение позволяет создать универсальную конструкцию летательного аппарата, в которой совмещаются преимущества экранолетов и самолетов, обладающую высокими эксплуатационно-техническими характеристиками. Thus, the proposed technical solution allows you to create a universal design of the aircraft, which combines the advantages of ekranoletov and aircraft, with high operational and technical characteristics.

Claims (15)

1. Многоцелевой летательный аппарат, содержащий фюзеляж, высоко- и низкорасположенные крылья, соединенные по своим концам пилонами, толкающий движитель, установленный в хвостовой части фюзеляжа, при этом низкорасположенное крыло выполнено с прямой стреловидностью и положительным углом поперечного V, а высокорасположенное крыло выполнено с обратной стреловидностью и отрицательным углом поперечного V и снабжено рулями высоты, разнос хорд корневых и концевых сечений крыльев по высоте и длине определяется из соотношений: по корневым сечениям - не менее корневой хорды крыла, по концевым сечениям - соизмеримо с концевой хордой крыла, отличающийся тем, что пилоны выполнены с аэродинамическим профилем, создающим растягивающее напряжение в продольном направлении консолей низко - и высокорасположенных крыльев, а высокорасположенные крылья соединены в корневом сечении между собой по центральной оси толкающего движителя. 1. A multi-purpose aircraft containing the fuselage, high and low wings, connected at its ends by pylons, a thruster installed in the rear of the fuselage, while the low wing is made with straight sweep and a positive transverse angle V, and the high wing is made with the opposite sweep and a negative angle of the transverse V and is equipped with elevators, the spacing of the chords of the root and end wing sections in height and length is determined from the relations: pits - not less than the root chord of the wing, in end sections - commensurate with the end chord of the wing, characterized in that the pylons are made with an aerodynamic profile that creates tensile stress in the longitudinal direction of the consoles of low and high wings, and high wings are connected in the root section along the central axis of the pushing propulsion. 2. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что сужение низкорасположенного крыла составляет не менее 2, а его удлинение - не более 3. 2. The aircraft according to claim 1, characterized in that the narrowing of the low wing is at least 2, and its elongation is not more than 3. 3. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что низкорасположенное крыло снабжено рулями высоты. 3. The aircraft according to claim 1, characterized in that the low wing is equipped with elevators. 4. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен водометным движителем. 4. The aircraft according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a jet propulsion. 5. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что углы поперечного V соответственно низко- и высокорасположенных крыльев соотносятся как V1 ≤ V2.5. The aircraft according to claim 1, characterized in that the angles of the transverse V, respectively, low and high wings are correlated as V 1 ≤ V 2 . 6. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что пилоны выполнены полукольцевыми. 6. The aircraft according to claim 1, characterized in that the pylons are made semi-ring. 7. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что пилоны выполнены из упругого композиционного материала, например, углепластика или стеклопластика. 7. The aircraft according to claim 1, characterized in that the pylons are made of an elastic composite material, for example, carbon fiber or fiberglass. 8. Многоцелевой летательный аппарат, содержащий фюзеляж, высоко- и низкорасположенные крылья, соединенные по своим концам пилонами, толкающий движитель, установленный в хвостовой части фюзеляжа, при этом низкорасположенное крыло выполнено с прямой стреловидностью и положительным углом поперечного V, а высокорасположенное крыло выполнено с обратной стреловидностью и отрицательным углом поперечного V и снабжено рулями высоты, разнос хорд корневых и концевых сечений крыльев по высоте и длине определяется из соотношений: по корневым сечениям - не менее корневой хорды крыла, по концевым сечениям - соизмеримо с концевой хордой крыла, отличающийся тем, что летательный аппарат выполнен широкофюзеляжным, пилоны - с аэродинамическим профилем, создающим растягивающее напряжение в продольном направлении консолей низко- и высокорасположенных крыльев, а высокорасположенные крылья соединены в корневом сечении между собой по центральной оси толкающего движителя. 8. A multi-purpose aircraft containing the fuselage, high and low wings, connected at its ends by pylons, a thruster installed in the rear of the fuselage, while the low wing is made with straight sweep and positive transverse V, and the high wing is made with the opposite sweep and a negative angle of the transverse V and is equipped with elevators, the spacing of the chords of the root and end wing sections in height and length is determined from the relations: pits - not less than the root chord of the wing, in end sections - commensurate with the terminal chord of the wing, characterized in that the aircraft is made wide-body, pylons - with an aerodynamic profile that creates tensile stress in the longitudinal direction of the consoles of low and high wings, and high wings are connected in a root section between each other along the central axis of the pushing propulsion. 9. Летательный аппарат по п.8, отличающийся тем, что сужение низкорасположенного крыла составляет не менее 2, а его удлинение - не более 3. 9. The aircraft according to claim 8, characterized in that the narrowing of the low wing is at least 2, and its elongation is not more than 3. 10. Летательный аппарат по п.8, отличающийся тем, что низкорасположенное крыло снабжено рулями высоты. 10. The aircraft of claim 8, characterized in that the low wing is equipped with elevators. 11. Летательный аппарат по п.8, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен водометным движителем. 11. The aircraft of claim 8, characterized in that it is additionally equipped with a jet propulsion. 12. Летательный аппарат по п.8, отличающийся тем, что он снабжен гидродинамическими подводными крыльями, установленными в нижней части фюзеляжа и низкорасположенных крыльев с возможностью их выдвижения. 12. The aircraft according to claim 8, characterized in that it is equipped with hydrodynamic hydrofoils installed in the lower part of the fuselage and low-lying wings with the possibility of their extension. 13. Летательный аппарат по п.8, отличающийся тем, что углы поперечного V соответственно низко- и высокорасположенных крыльев соотносятся как V1 ≤ V2.13. The aircraft according to claim 8, characterized in that the angles of the transverse V, respectively, low and high wings are correlated as V 1 ≤ V 2 . 14. Летательный аппарат по п.8, отличающийся тем, что пилоны выполнены полукольцевыми. 14. The aircraft of claim 8, wherein the pylons are made semi-ring. 15. Летательный аппарат по п.8, отличающийся тем, что пилоны выполнены из упругого композиционного материала, например, углепластика или стеклопластика. 15. Aircraft according to claim 8, characterized in that the pylons are made of an elastic composite material, for example, carbon fiber or fiberglass.
RU98109293A 1998-05-20 1998-05-20 Multi-purpose flying vehicle (versions) RU2156717C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98109293A RU2156717C2 (en) 1998-05-20 1998-05-20 Multi-purpose flying vehicle (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98109293A RU2156717C2 (en) 1998-05-20 1998-05-20 Multi-purpose flying vehicle (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98109293A RU98109293A (en) 2000-02-27
RU2156717C2 true RU2156717C2 (en) 2000-09-27

Family

ID=20206067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98109293A RU2156717C2 (en) 1998-05-20 1998-05-20 Multi-purpose flying vehicle (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2156717C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2711660A1 (en) * 2017-11-02 2019-05-06 Ottonello Carlos Cesar Manterola Set of three composite wings for air, water, land or space vehicles (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2711660A1 (en) * 2017-11-02 2019-05-06 Ottonello Carlos Cesar Manterola Set of three composite wings for air, water, land or space vehicles (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
WO2019086742A1 (en) * 2017-11-02 2019-05-09 Manterola Ottonello Carlos Cesar Assembly of three composite wings for aerial, water, land or space vehicles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2539443C2 (en) Method of complex improvement of aerodynamic and transport characteristics, ram wing machine for implementation of named method (versions) and flight method
US6592073B1 (en) Amphibious aircraft
US8807478B2 (en) Amphibious aircraft
US3908783A (en) Winged surface effect vehicle
CN108045575B (en) Short-distance take-off vertical landing aircraft
US5277383A (en) Amphibian aircraft
US7040574B2 (en) Aircraft and watercraft adapted to float on main wing
US4962978A (en) High efficiency seaplane
US7334756B2 (en) Ground-effect craft and method for the cruising flight thereof
IL280432A (en) Air vehicle configurations
RU2264951C1 (en) Hydroconverti ground-effect craft
JP7112141B2 (en) 3rd generation aircraft with adjustable lift wings
RU2283795C1 (en) Multi-purpose vertical takeoff and landing aircraft
CN100475649C (en) Ground effect flyer
CN201010045Y (en) Ground-effect aircraft
US4484721A (en) Waterplanes employing a hydrofoil structure as landing gear
RU2156717C2 (en) Multi-purpose flying vehicle (versions)
RU2082651C1 (en) Light flying vehicle
US5913493A (en) Seaplane hull
CN212501033U (en) Light-duty sport aircraft of firefly
RU2286268C2 (en) Wing-in-ground-effect craft
RU2629463C1 (en) Ekranoplan of integrated aerogydrodynamic compound
RU2328413C1 (en) Lightweight amphibian aircraft
RU100036U1 (en) SELF-STABILIZING SCREEN PLAN
RU222496U1 (en) Vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120521