RU2533933C1

RU2533933C1 - Airborne vehicle

Info

Publication number: RU2533933C1
Application number: RU2013146934/11A
Authority: RU
Inventors: Юлия Алексеевна Щепочкина
Original assignee: Юлия Алексеевна Щепочкина
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2014-11-27

Abstract

FIELD: aircraft engineering.

SUBSTANCE: aircraft comprises fuselage, control cabin, delta wing, tail plane, engines arranged above said wing and undercarriage. Main wing arranged above fuselage has its sharp part secured to fuselage by wedge-like prop. Cantilever wing is arranged under fuselage to support tail legs and nose wing with elevators. Said main wing is equipped with rotary valves intended for aerodynamic deceleration. Tail unit fin has cavity to accommodate fuel tank.

EFFECT: higher light, better controllability.

3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области моделирования высокоскоростных пилотируемых летательных аппаратов гражданского назначения.The invention relates to the field of modeling high-speed manned civil aircraft.

Известен летательный аппарат, содержащий фюзеляж с кабиной управления, треугольной формы крыло, двигатели, установленные с возвышением над крылом, хвостовое оперение, шасси [1].Known aircraft containing a fuselage with a control cabin, a triangular-shaped wing, engines mounted with elevation above the wing, tail unit, landing gear [1].

Задача изобретения заключается в повышении подъемной силы и управляемости, расширении модельного ряда высокоскоростных летательных аппаратов.The objective of the invention is to increase the lifting force and controllability, expanding the range of high-speed aircraft.

Технический результат достигается тем, что летательный аппарат, содержащий фюзеляж с кабиной управления, треугольной формы крыло, двигатели, установленные с возвышением над крылом, хвостовое оперение, шасси, имеет расположенное над фюзеляжем основное крыло, заостренная часть которого прикреплена к фюзеляжу клиновидной стойкой, и расположенные под фюзеляжем крыло-консоль для удерживания хвостовых шасси и носовое крыло с рулями высоты. Основное крыло имеет поворотные клапаны для аэродинамического торможения. Киль хвостового оперения имеет полость для размещения топливного бака.The technical result is achieved in that the aircraft comprising a fuselage with a control cabin, a triangular-shaped wing, engines mounted with an elevation above the wing, tail, landing gear, has a main wing located above the fuselage, the pointed part of which is attached to the fuselage by a wedge-shaped rack, and located under the fuselage, a wing-console for holding the tail landing gear and a nose wing with elevators. The main wing has rotary valves for aerodynamic braking. The tail fin has a cavity for accommodating the fuel tank.

На фиг.1 изображен летательный аппарат, вид сбоку; на фиг.2 - вид на фиг.1 сверху; на фиг.3 - вид на фиг.1 по A, на фиг.4 изображено сечение фиг.1 по B-B.Figure 1 shows the aircraft, side view; figure 2 is a top view of figure 1; figure 3 is a view of figure 1 according to A, figure 4 shows a section of figure 1 according to B-B.

Летательный аппарат, например самолет (фиг.1-3), содержит фюзеляж 1 с кабиной управления 2, закрепленное сверху на фюзеляже треугольной формы основное крыло 3, двигатели 4, установленные с возвышением над основным крылом по обе стороны от киля 5 хвостового оперения 6, имеющего рули высоты 7 и руль направления 8, колесное шасси 9.An aircraft, for example an airplane (Figs. 1-3), contains a fuselage 1 with a control cabin 2, a main wing 3 mounted on top of a triangular fuselage, engines 4 mounted with elevation above the main wing on either side of the tail fin 5, 6 having elevators 7 and rudder 8, wheeled chassis 9.

Фюзеляж имеет протяженную обтекаемую овальную (прямоугольную со скругленными углами) в поперечном сечении форму.The fuselage has a long streamlined oval (rectangular with rounded corners) cross-sectional shape.

Основное крыло выполнено тонким V-образным. Заостренная его часть прикреплена к фюзеляжу клиновидной стойкой 10 (фиг.1 и 2) с образованием между ними воздушного пространства. Угол α наклона крыла к горизонтали (угол XOZ, фиг.1) составляет 2-4°. Угол β уклона крыла по отношению к вертикальной осевой линии Y-Y₁ (фиг.4) составляет 86-88°. Широкая часть основного крыла содержит закрылки 11, элероны 12 и лежащие в плоскости крыла поворотные на оси 13 клапаны 14 аэродинамического торможения с участками m и n. Площадь участка m, имеющего возможность поворота вниз на угол 90°, больше площади участка n, имеющего возможность поворота вверх на тот же угол.The main wing is made thin V-shaped. The pointed part thereof is attached to the fuselage by a wedge-shaped strut 10 (FIGS. 1 and 2) with the formation of air space between them. The angle α of inclination of the wing to the horizontal (angle XOZ, Fig. 1) is 2-4 °. The angle β of the wing slope with respect to the vertical center line YY ₁ (FIG. 4) is 86-88 °. The wide part of the main wing contains flaps 11, ailerons 12, and aerodynamic braking valves 14 with sections m and n rotated on the axis 13 of the wing plane. The area of the plot m, which can rotate downward by an angle of 90 °, is larger than the area of the plot n, which can rotate upward by the same angle.

Двигатели (прямоточные воздушно-реактивные, турбореактивные) расположены вдоль (параллельно) осевой линии X-X₁ (фиг.2). Число двигателей 2 (4).Engines (ramjet, jet, turbojet) are located along (parallel) the axial line XX ₁ (figure 2). Number of engines 2 (4).

Снизу к фюзеляжу прикреплено короткое крыло-консоль 15 (фиг.1 и 3) для крепления задних пар колес шасси (в режиме полета колеса убираются в крыло-консоль или в фюзеляж). Крыло-консоль имеет традиционный (Н.Е. Жуковского) профиль без элеронов, закрылок и других элементов, влияющих на изменение положения летательного аппарата (самолета) при полете. Угол γ уклона крыла-консоли по отношению к вертикальной осевой линии Y-Y₁ (фиг.4) составляет 90-94°.Bottom to the fuselage is attached a short wing-console 15 (Figs. 1 and 3) for fastening the rear pairs of landing gear wheels (in flight mode, the wheels are retracted into the wing-console or in the fuselage). The wing-console has a traditional (N.E. Zhukovsky) profile without ailerons, flaps and other elements that affect the change in position of the aircraft (aircraft) during flight. The angle γ of the slope of the wing-cantilever with respect to the vertical center line YY ₁ (Fig. 4) is 90-94 °.

Также снизу к фюзеляжу прикреплено короткое традиционного профиля (аналогичное крылу-консоли) носовое крыло 16 с дополнительными (по отношению к хвостовому оперению) рулями 17 высоты (фиг.1 и 2). Переднее колесное шасси в режиме полета летательного аппарата убирается в фюзеляж.Also, a short traditional profile (similar to the console wing) is attached to the fuselage below the nose wing 16 with additional rudders 17 (with respect to the tail) of the heights 17 (FIGS. 1 and 2). The front wheel chassis in the flight mode of the aircraft retracts into the fuselage.

Киль хвостового оперения (фиг.1) имеет полость 18 для размещения топливных баков 19 (дополнительно к основным, располагаемым, например, в хвостовой части фюзеляжа) или иных емкостей.The tail fin (Fig. 1) has a cavity 18 for accommodating fuel tanks 19 (in addition to the main ones, located, for example, in the rear of the fuselage) or other containers.

При изготовлении модели высокоскоростного летательного аппарата (самолета, фиг.1-3) используют сплавы титана, алюминия, а в двигательной (силовой) установке - жаростойкие сплавы. Технологический процесс изготовления модели включает следующие операции.In the manufacture of a model of a high-speed aircraft (aircraft, Figs. 1-3), titanium and aluminum alloys are used, and heat-resistant alloys are used in the propulsion (power) installation. The manufacturing process of the model includes the following operations.

1. Изготавливают фюзеляж 1 в виде жесткого каркаса с обшивкой. К фюзеляжу прикрепляют кабину управления 2.1. Make the fuselage 1 in the form of a rigid frame with skin. The control cabin 2 is attached to the fuselage.

2. Изготавливают треугольной формы V-образное основное несущее крыло 3 с закрылками 11, элеронами 12 и поворотными на осях 13 клапанами 14 аэродинамического торможения. Угол β уклона крыла по отношению к вертикальной осевой линии Y-Y₁ (фиг.4) принимают в пределах 86-88°, например 86°. Участки m и n клапана аэродинамического торможения располагают в плоскости крыла.2. A triangular V-shaped main carrier wing 3 is made with flaps 11, ailerons 12, and aerodynamic drag valves 14 rotatable on the axes 13. The angle β of the wing slope with respect to the vertical center line YY ₁ (FIG. 4) is taken in the range 86-88 °, for example 86 °. Parts m and n of the aerodynamic drag valve are located in the wing plane.

Изготовленное крыло устанавливают на фюзеляж так, чтобы его заостренная часть опиралась на клиновидную стойку 10 (фиг.1 и 2). Аэродинамическое назначение клиновидной стойки состоит в том, что она рассекает набегающий воздушный поток, направляя его под широкую часть крыла. При этом угол α наклона крыла к горизонтали (угол XOZ, фиг.1) принимают в зависимости от крейсерской (до звуковой, сверхзвуковой) скорости летательного аппарата, например 4°. Затем по осевой линии X-X₁ на крыло устанавливают с опорой на фюзеляж киль 5 хвостового оперения 6, а по обе стороны от него - двигатели 4. Двигатели устанавливают с возвышением над крылом (для исключения контакта газовых струй с верхней его поверхностью).The fabricated wing is mounted on the fuselage so that its pointed portion rests on the wedge-shaped strut 10 (FIGS. 1 and 2). The aerodynamic purpose of the wedge-shaped strut is that it dissects the incoming air flow, directing it under a wide part of the wing. Moreover, the angle of inclination of the wing to the horizontal (angle XOZ, Fig. 1) is taken depending on the cruising (to sound, supersonic) speed of the aircraft, for example 4 °. Then, along the center line XX _{1, the} keel 5 of the tail unit 6 is mounted on the wing based on the fuselage, and the engines 4 are installed on both sides of it. Engines are installed with elevation above the wing (to prevent contact of gas jets with its upper surface).

3. При изготовлении хвостового оперения, имеющего рули 7 высоты и руль 8 направления, в полости 18 киля устанавливают топливный бак (баки) 19. Размещение дополнительного топливного бака в полости киля увеличивает общую массу топлива в летательном аппарате.3. In the manufacture of the tail unit having rudders 7 in height and rudder 8 in the keel cavity 18, a fuel tank (s) 19 is installed. Placing an additional fuel tank in the keel cavity increases the total fuel mass in the aircraft.

4. Изготавливают крыло-консоль 15 (фиг.1 и 3), несущее задние пары колес шасси 9. Крыло-консоль прикрепляют снизу к фюзеляжу. Угол γ уклона крыла-консоли по отношению к вертикальной осевой линии Y-Y₁ (фиг.4) принимают в пределах 90-94°, например 90°. Аэродинамическое назначение крыла-консоли состоит в том, чтобы компенсировать массу шасси в условиях полета (шасси убираются в крыло-консоль или в фюзеляж) модели.4. A wing-console 15 is made (FIGS. 1 and 3), bearing the rear pairs of chassis wheels 9. The wing-console is attached from below to the fuselage. The angle γ of the slope of the wing-console with respect to the vertical center line YY ₁ (Fig. 4) is taken within 90-94 °, for example 90 °. The aerodynamic purpose of the wing-console is to compensate for the weight of the landing gear in flight conditions (landing gear retracts into the wing-console or in the fuselage) of the model.

5. Изготавливают и прикрепляют к фюзеляжу снизу носовое крыло 16, имеющее рули 17 высоты (фиг.1 и 2). Носовое крыло имеет тот же аэродинамический профиль, размер и угол γ уклона, что и крыло-консоль. Аэродинамическое назначение носового крыла состоит в повышении управляемости летательного аппарата, например, в возможности увеличения угла атаки до 10-15° за счет совместной и одновременной работы всех рулей высоты. Под фюзеляжем устанавливают переднее шасси.5. Make and attach to the fuselage from below the nasal wing 16, which has elevators 17 (Fig.1 and 2). The nasal wing has the same aerodynamic profile, size and angle γ of the slope as the cantilever wing. The aerodynamic purpose of the nasal wing is to increase the controllability of the aircraft, for example, the possibility of increasing the angle of attack to 10-15 ° due to the joint and simultaneous operation of all elevators. Under the fuselage establish the front landing gear.

Затем осуществляют сборку летательного аппарата.Then carry out the assembly of the aircraft.

В условиях полета модели с такими крыльями создается подъемная сила. Дополнительная подъемная сила образуется за счет разрежения воздуха над основным крылом вследствие отбора воздуха со стороны всасывающих отверстий двигателей. Другим источником возникновения дополнительной подъемной силы является нависающая над фюзеляжем заостренная часть крыла. Участки m и n клапана аэродинамического торможения вследствие разницы площадей удерживаются в плоскости крыла за счет положительного (снизу) и отрицательного (сверху) давлений воздуха. Поворот клапана на 90° выполняют после приземления летательного аппарата, уменьшая тем самым, его пробег по взлетно-посадочной полосе.Under the flight conditions of a model with such wings, a lifting force is created. Additional lifting force is generated due to rarefaction of air over the main wing due to air intake from the intake openings of the engines. Another source of additional lifting force is the pointed part of the wing hanging over the fuselage. Sections m and n of the aerodynamic drag valve due to the difference in area are held in the wing plane due to positive (from below) and negative (from above) air pressures. A valve rotation of 90 ° is performed after the aircraft lands, thereby reducing its mileage along the runway.

Изобретение позволяет повышать подъемную силу летательного аппарата, его управляемость, а раздельное изготовление фюзеляжа и крыльев ускоряет процесс его сборки.The invention allows to increase the lifting force of the aircraft, its controllability, and the separate manufacture of the fuselage and wings accelerates the process of its assembly.

Источник информацииThe source of information

1. Политехнический словарь. Гл. ред. И.И. Артоболевский. - М.: Советская энциклопедия, 1976. - С.25; 328; 435-436; 551.1. Polytechnical dictionary. Ch. ed. I.I. Artobolevsky. - M .: Soviet Encyclopedia, 1976. - P.25; 328; 435-436; 551.

Claims

1. Летательный аппарат, содержащий фюзеляж с кабиной управления, треугольной формы крыло, двигатели, установленные с возвышением над крылом, хвостовое оперение, шасси, отличающийся тем, что имеет расположенное над фюзеляжем основное крыло, заостренная часть которого прикреплена к фюзеляжу клиновидной стойкой, и расположенные под фюзеляжем крыло-консоль дня удерживания хвостовых шасси и носовое крыло с рулями высоты.1. Aircraft comprising a fuselage with a control cabin, a triangular-shaped wing, engines mounted with elevation above the wing, tail, landing gear, characterized in that it has a main wing located above the fuselage, the pointed part of which is attached to the fuselage by a wedge-shaped rack, and located under the fuselage, the wing-console of the day holding the tail landing gear and the nose wing with elevators.

2. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что основное крыло имеет поворотные клапаны для аэродинамического торможения.2. The aircraft according to claim 1, characterized in that the main wing has rotary valves for aerodynamic braking.

3. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что киль хвостового оперения имеет полость для размещения топливного бака. 3. The aircraft according to claim 1, characterized in that the tail fin has a cavity for accommodating the fuel tank.