RU2102287C1 - Aircraft - Google Patents
Aircraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2102287C1 RU2102287C1 RU96116559A RU96116559A RU2102287C1 RU 2102287 C1 RU2102287 C1 RU 2102287C1 RU 96116559 A RU96116559 A RU 96116559A RU 96116559 A RU96116559 A RU 96116559A RU 2102287 C1 RU2102287 C1 RU 2102287C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- aircraft
- wings
- mechanization
- area
- Prior art date
Links
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Toys (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к аэродинамической схеме самолета местных воздушных линий (МВЛ). The invention relates to aeronautical engineering, in particular to the aerodynamic design of an airplane of local air lines (MVL).
Самолеты МВЛ, как правило, эксплуатируются на коротких грунтовых аэродромах и обычно являются многоцелевыми самолетами, перевозящими пассажиров и различные хозяйственные грузы. Они одновременно могут быть пассажирскими, грузо-пассажирскими и грузовыми. MVL aircraft are usually operated at short unpaved airfields and are usually multi-purpose aircraft carrying passengers and various household goods. They can simultaneously be passenger, cargo-passenger and cargo.
Поэтому для них очень важными параметрами являются наличие мощной взлетно-посадочной механизации, обеспечивающей характеристики короткого взлета-посадки (КВП), и широкого диапазона полетных центровок для обеспечения любого варианта размещения грузов в фюзеляже. Therefore, for them, very important parameters are the presence of a powerful take-off and landing mechanization, which provides the characteristics of a short take-off and landing (KVP), and a wide range of flight alignments to provide any option for placing cargo in the fuselage.
Известны самолеты МВЛ, которые имеют эффективную взлетно-посадочную механизацию крыла, позволяющую им иметь характеристики самолета КВП. Наиболее близкими к предлагаемому изобретению являются:
1. Самолет "Ан-2" ("Самолет "Ан-2", изд-во "Транспорт", 1969 г.).MVL aircraft are known that have effective wing take-off and landing mechanization, allowing them to have the characteristics of a KVP aircraft. Closest to the proposed invention are:
1. An-2 airplane (An-2 airplane, Transport Publishing House, 1969).
Самолет-биплан, имеет два крыла, расположенных одно над другим. Верхнее крыло снабжено поворотными щелевыми закрылками и щелевыми элеронами-закрылками. Нижнее крыло снабжено поворотными щелевыми закрылками по всему размаху. The biplane has two wings, located one above the other. The upper wing is equipped with rotary slotted flaps and slotted ailerons-flaps. The lower wing is equipped with rotary slotted flaps throughout the scope.
Самолет имеет непереставное горизонтальное оперение и поэтому обладает ограниченным диапазоном эксплуатационных центровок. Предельно допустимые центровки самолета находятся в пределах 17,2% 33% САХ (средняя аэродинамическая хорда крыла), рекомендуемые центровки, обеспечивающие наиболее легкое управление самолетом, находятся в пределах 23%28% САХ. The aircraft has incessant horizontal plumage and therefore has a limited range of operational alignments. The maximum allowable alignment of the aircraft is within 17.2% 33% of the MAR (average aerodynamic chord of the wing), the recommended alignment, providing the easiest control of the aircraft, is within 23% 28% of the MAR.
На фиг. 7 приведена схема балансировки самолета. Из схемы видно, что диапазон центровок самолета ограничен из-за ограничения предельно-передней центровки. Для ее расширения необходимо введение переставного горизонтального оперения, но это усложняет конструкцию и эксплуатацию самолета и влияет на безопасность полетов. Поэтому самолет является очень строгим и критичным к размещению грузов (для выполнения центровки на самолете предусмотрено применение центровочных грузов массой до 50 кг) и перемещениям пассажиров в полете (только с ведома экипажа!). In FIG. 7 is a diagram of the aircraft balancing. The diagram shows that the range of alignment of the aircraft is limited due to the limitation of the maximum front centering. For its expansion, the introduction of horizontal shifting plumage is necessary, but this complicates the design and operation of the aircraft and affects flight safety. Therefore, the aircraft is very strict and critical to the placement of goods (for centering on the aircraft, the use of centering cargo weighing up to 50 kg is provided) and the movement of passengers in flight (only with the knowledge of the crew!).
2. Самолет "НОМАД" (техническая информация N14, 1976 г.). 2. Aircraft "NOMAD" (technical information N14, 1976).
Самолет высокоплан с подкосным крылом большого размаха, снабженным двухщелевыми поворотными закрылками и щелевыми зависающими элеронами. The aircraft is a high-wing aircraft with a large winged strut equipped with double-slotted rotary flaps and slotted ailerons.
Для обеспечения балансировки самолета при выпущенной взлетно-посадочной механизации и обеспечения диапазона эксплуатационных центровок 22,5% САХ на самолете установлен цельноповоротный управляемый стабилизатор, применение которого усложняет, утяжеляет и удорожает конструкцию самолета и усложняет его эксплуатацию. To ensure the balance of the aircraft with the take-off and landing mechanization released and to provide a range of operational alignments of 22.5% of the MAR, the aircraft is equipped with a fully rotatable controlled stabilizer, the use of which complicates, aggravates and increases the cost of aircraft construction and complicates its operation.
В случае применения в указанных самолетах более мощной и эффективной сдвижной взлетно-посадочной механизации (которая создает большие аэродинамические моменты) и, одновременно, широкого диапазона эксплуатационных центровок, например 30% САХ, решить задачу балансировки самолета в продольном канале практически не представляется возможным. In the case of using more powerful and efficient sliding take-off and landing mechanization (which creates large aerodynamic moments) and, at the same time, a wide range of operational alignments, for example, 30% of the MAR, it is practically impossible to solve the problem of balancing the aircraft in the longitudinal channel.
Целью предлагаемого изобретения являются устранение недостатков указанных самолетов и создание самолета, имеющего минимальные размеры, высокие взлетно-посадочные характеристики короткого взлета-посадки и широкий диапазон эксплуатационных центровок. The aim of the invention is to eliminate the disadvantages of these aircraft and the creation of an aircraft having a minimum size, high take-off and landing characteristics of short take-off and landing and a wide range of operational centers.
Указанная цель, согласно изобретению, достигается тем, что предлагаемый самолет имеет крыло в виде комбинации из двух крыльев, одно из которых установлено впереди, другое позади центра тяжести самолета так, что аэродинамический фокус изолированной комбинации крыльев, находящийся на расстоянии от передней кромки переднего крыла (фиг. 4),
совпадает с центром тяжести самолета, а соотношение площадей взлетно-посадочной механизации крыльев
где: (фиг. 4, 5) B1 хорда переднего крыла;
bmex1 bmex2- хорда переднего и заднего крыла с выпущенной механизацией;
Smex1Smex2- площадь механизации переднего и заднего крыла - площадь закрылка с обслуживаемой впереди него площадью крыла;
C
S1 S2 площадь переднего и заднего крыла;
L аэродинамическое плечо комбинации крыльев расстояние между линиями 25% хорд переднего и заднего крыла;
K коэффициент торможения потока по углу атаки.This goal, according to the invention, is achieved by the fact that the proposed aircraft has a wing in the form of a combination of two wings, one of which is installed in front, the other behind the center of gravity of the aircraft so that the aerodynamic focus of the isolated combination of wings located at a distance from the front edge of the front wing ( Fig. 4),
coincides with the center of gravity of the aircraft, and the ratio of the areas of the take-off and landing mechanization of the wings
where: (Fig. 4, 5) B 1 the chord of the front wing;
b mex1 b mex2 - chord of the front and rear wing with the released mechanization;
S mex1 S mex2 - mechanized area of the front and rear wing - flap area with the wing area served in front of it;
C
S 1 S 2 the area of the front and rear wing;
L aerodynamic shoulder wing combination the distance between the lines of 25% of the chords of the front and rear wings;
K coefficient of inhibition of flow by angle of attack.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:
фиг. 1 вид самолета в плане, фиг. 2 вид самолета сбоку, фиг. 3 вид самолета спереди, фиг. 4 -вид комбинации крыльев в плане, фиг. 5 сечение крыла, фиг. 6 схема балансировки самолета, фиг. 7 схема балансировки самолета "Ан-2".The invention is illustrated by drawings:
FIG. 1 is a plan view of the plane, FIG. 2 is a side view of the aircraft; FIG. 3 is a front view of the aircraft; FIG. 4 is a plan view of a combination of wings; FIG. 5 is a wing section, FIG. 6 is an airplane balancing circuit; FIG. 7 balancing scheme of the An-2 aircraft.
Предлагаемый самолет представляет из себя (фиг. 1, 2, 3) многоцелевой самолет короткого взлета-посадки, имеющий потребную длину грунтовой взлетно-посадочной полосы 550 метров. The proposed aircraft is (Fig. 1, 2, 3) a multi-purpose aircraft for short take-off and landing, having the required length of unpaved runway 550 meters.
Он имеет фюзеляж 1, переднее крыло 2, заднее крыло 3, непереставное горизонтальное оперение 4, вертикальное оперение 5. Переднее крыло имеет сдвижные закрылки 8 по всему размаху консолей, заднее крыло сдвижные закрылки 9 и щелевые элероны 10 (фиг. 5). It has a
Горизонтальное оперение 4 имеет руль высоты 6, вертикальное оперение 5 - руль направления 7.
Работа аэродинамической схемы предлагаемого самолета происходит следующим образом. The aerodynamic design of the proposed aircraft is as follows.
При полете самолета в крейсерской конфигурации (фиг. 5) (закрылки 8 и 9 в убранном положении) самолет сбалансирован в продольном канале. Все фактические отклонения центровки самолета компенсируются отклонениями руля высоты 6. When flying in cruising configuration (Fig. 5) (flaps 8 and 9 in the retracted position), the aircraft is balanced in the longitudinal channel. All actual deviations of the centering of the aircraft are compensated by deviations of the elevator 6.
При полете самолета во взлетно-посадочной конфигурации с выпущенными сдвижными закрылками переднего и заднего крыла 8 и 9 (фиг. 6) увеличивается хорда, площадь крыльев и площадь механизации крыльев, площадь крыльев приобретает кривизну (фиг. 5). При этом подъемные силы переднего и заднего крыла увеличиваются, а их равнодействующие сдвигаются назад. When the aircraft is flying in the take-off and landing configuration with the front and
Таким образом, на самолете во взлетно-посадочной конфигурации дополнительно возникают значительные аэродинамические силы и моменты, которые должны быть сбалансированы с помощью горизонтального оперения, для чего обычная аэродинамическая схема должна иметь переставной или управляемый стабилизатор большой площади и с большим плечом (фиг. 7). Thus, significant aerodynamic forces and moments additionally arise on the airplane in the take-off and landing configuration, which must be balanced with the help of a horizontal tail, for which the usual aerodynamic configuration must have a movable or controllable stabilizer of a large area and with a large shoulder (Fig. 7).
В предлагаемом самолете возникающие на крыльях аэродинамические моменты, создаваемые относительно центра тяжести самолета, направлены в разные стороны и практически равны и поэтому они уравновешивают и погашают друг друга (фиг. 6). Небольшие отклонения в равенстве моментов, которые могут возникать на некоторых режимах полета, балансируются рулем высоты 6. In the proposed aircraft, the aerodynamic moments arising on the wings, which are created relative to the center of gravity of the aircraft, are directed in different directions and are almost equal and therefore they balance and cancel each other (Fig. 6). Small deviations in the equality of moments that may occur in some flight modes are balanced by the elevator 6.
Уравнение моментов относительно линии 0,25 b1 (25% хорды), которая является фокусом переднего крыла в прямолинейном установившемся полете, можно записать:
,
где mz01mz02- собственные моменты переднего и заднего крыла;
α угол атаки;
v установочный угол заднего крыла;
ea a производная угла скоса потока.The equation of moments relative to the line 0.25 b 1 (25% of the chord), which is the focus of the front wing in a rectilinear steady flight, can be written:
,
where m z01 m z02 - own moments of the front and rear wing;
α angle of attack;
v installation angle of the rear wing;
e a a is the derivative of the bevel angle.
Принимая, что при небольших углах атаки коэффициент подъемной силы есть линейная функция, получим:
можем записать:
Взяв частную производную по Cу от выражения момента, получим:
Таким образом, точка, отстоящая от линии 0,25 b1 на расстоянии , будет являться фокусом изолированной комбинации двух крыльев.Assuming that at small angles of attack, the lift coefficient is a linear function, we obtain:
we can write:
Taking the partial derivative of C at the moment of expression, we get:
Thus, the point spaced from the line 0.25 b 1 at a distance , will be the focus of an isolated combination of two wings.
Положение точки фокуса от передней кромки переднего крыла с учетом того, что
запишется:
.The position of the focal point from the leading edge of the front wing, given that
will be written:
.
Площади механизации крыльев выбираются из условий (фиг. 4):
Коэффициент "0,88" учитывает торможение и скос потока при условиях b1≤hкр≤2,5b1, b1≤lкр≤3b1
где hкр высота плоскости хорд заднего крыла над плоскостью хорд переднего крыла (фиг.7 6);
lкр расстояние между задней кромкой переднего крыла и передней кромкой заднего крыла (фиг. 4).The area of wing mechanization is selected from the conditions (Fig. 4):
Coefficient "0.88" takes into account braking and bevel flow under conditions b 1 ≤h cr ≤2.5b 1 , b 1 ≤l cr ≤3b 1
where h kr the height of the plane of the chords of the rear wing above the plane of the chords of the front wing (Fig.7 6);
l cr the distance between the trailing edge of the front wing and the leading edge of the rear wing (Fig. 4).
Таким образом, предлагаемый самолет имеет аэродинамическую схему, которая обеспечивает условия полета самолета во взлетно-посадочной конфигурации с выпущенной взлетно-посадочной механизацией, мало отличающиеся от условий полета в основной крейсерской конфигурации по условиям продольной балансировки самолета, что позволяет применить на самолете мощную сдвижную механизацию крыла, иметь простое непереставное горизонтальное оперение минимальной площади и с минимальным плечом, получить широкий диапазон эксплуатационных центровок и постоянство усилий на органах продольного управления. Thus, the proposed aircraft has an aerodynamic configuration that provides the flight conditions of the aircraft in the take-off and landing configuration with the take-off and landing mechanics released, slightly different from the flight conditions in the main cruising configuration according to the conditions of the longitudinal balance of the plane, which allows the use of powerful sliding wing mechanics on the plane , have a simple non-interchangeable horizontal plumage of a minimum area and with a minimum shoulder, get a wide range of operational alignments and constancy of effort on the pitch control bodies.
Применение на самолете двух крыльев, горизонтального оперения с минимальным плечом позволяют уменьшить габаритные размеры самолета и его массу. ЫЫ4т The use of two wings on a plane, horizontal plumage with a minimum shoulder can reduce the overall dimensions of the aircraft and its mass. YY4t
Claims (1)
совпадает с центром тяжести самолета, а соотношение площадей взлетно-посадочной механизации крыльев равно
где b1 хорда переднего крыла;
S1, S2 площадь переднего и заднего крыла;
хорда крыла с выпущенной механизацией переднего и заднего крыла;
площадь механизации площадь закрылка с обслуживаемой впереди него площадью переднего и заднего крыла;
производные коэффициентов подъемной силы переднего и заднего крыла;
L аэродинамическое плечо комбинации крыльев расстояние между линиями 25% хорд переднего и заднего крыла;
K коэффициент торможения потока.An airplane comprising a wing with take-off and landing mechanization and plumage, characterized in that the wing is made in the form of a combination of two wings, one of which is installed in front, the other behind the center of gravity of the aircraft so that the aerodynamic focus of the isolated combination of wings is located from the leading edge of the front wings in the distance
coincides with the center of gravity of the aircraft, and the ratio of the areas of take-off and landing wing mechanization is
where b 1 the chord of the front wing;
S 1 , S 2 the area of the front and rear wing;
wing chord with front and rear wing mechanization released;
area of mechanization flap area with front and rear wing area serviced in front of it;
derivatives of the lift coefficients of the front and rear wings;
L aerodynamic shoulder wing combination the distance between the lines of 25% of the chords of the front and rear wings;
K is the drag coefficient of the flow.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96116559A RU2102287C1 (en) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | Aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96116559A RU2102287C1 (en) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | Aircraft |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96116559A RU96116559A (en) | 1998-01-20 |
| RU2102287C1 true RU2102287C1 (en) | 1998-01-20 |
Family
ID=20184517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96116559A RU2102287C1 (en) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | Aircraft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2102287C1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2159713C1 (en) * | 2000-05-17 | 2000-11-27 | Ишков Юрий Григорьевич | Wing-in-ground-effect craft |
| RU2159714C1 (en) * | 2000-05-17 | 2000-11-27 | Ишков Юрий Григорьевич | Ground-effect machine |
| RU2223891C1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-02-20 | Авруцкий Гарри Израилевич | Method of forming lifting force, aeroplane and method of takeoff and landing |
| RU2232108C2 (en) * | 2002-07-18 | 2004-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАНЕТА-К" | Thrust creating unit |
| RU2327605C1 (en) * | 2006-08-29 | 2008-06-27 | Эдуард Дмитриевич Житников | Miniature airplane |
| RU2344968C2 (en) * | 2006-12-18 | 2009-01-27 | Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Propulsive and lift force creation method and aircraft implementing this method |
| RU2381142C1 (en) * | 2008-08-07 | 2010-02-10 | Устимчук Алексей Витальевич | Two-wing system with positive interference |
| DE102009004239A1 (en) | 2009-01-05 | 2010-07-08 | Ivan Novikov-Kopp | Method for the complex increase of aerodynamic and transport properties, ground effect vehicle for carrying out the method (variants) and flight method |
| RU2424950C1 (en) * | 2010-07-12 | 2011-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (государственный технический университет) (МАИ) | Drone aircraft |
-
1996
- 1996-08-13 RU RU96116559A patent/RU2102287C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Самолет "Ан-2". - М.: Транспорт, 1969. 2. Техническая информация, 1976, N 14. * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2159713C1 (en) * | 2000-05-17 | 2000-11-27 | Ишков Юрий Григорьевич | Wing-in-ground-effect craft |
| RU2159714C1 (en) * | 2000-05-17 | 2000-11-27 | Ишков Юрий Григорьевич | Ground-effect machine |
| RU2223891C1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-02-20 | Авруцкий Гарри Израилевич | Method of forming lifting force, aeroplane and method of takeoff and landing |
| RU2232108C2 (en) * | 2002-07-18 | 2004-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАНЕТА-К" | Thrust creating unit |
| RU2327605C1 (en) * | 2006-08-29 | 2008-06-27 | Эдуард Дмитриевич Житников | Miniature airplane |
| RU2344968C2 (en) * | 2006-12-18 | 2009-01-27 | Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Propulsive and lift force creation method and aircraft implementing this method |
| RU2381142C1 (en) * | 2008-08-07 | 2010-02-10 | Устимчук Алексей Витальевич | Two-wing system with positive interference |
| DE102009004239A1 (en) | 2009-01-05 | 2010-07-08 | Ivan Novikov-Kopp | Method for the complex increase of aerodynamic and transport properties, ground effect vehicle for carrying out the method (variants) and flight method |
| RU2424950C1 (en) * | 2010-07-12 | 2011-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (государственный технический университет) (МАИ) | Drone aircraft |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102341284A (en) | Method for broadly improving aerodynamic and transport performance, airfoil vehicle for realizing said method (variant) and method for realizing flight | |
| RU2102287C1 (en) | Aircraft | |
| US12017770B2 (en) | Electric-propulsion aircraft comprising a central wing and two rotatable lateral wings | |
| Rosenstein et al. | Aerodynamic development of the V-22 tilt rotor | |
| US3652035A (en) | Channel tail aircraft | |
| Shevell et al. | Aerodynamic design features of the DC-9. | |
| Robins | Concept development of a Mach 3.0 high-speed civil transport | |
| US20250313329A1 (en) | Machine and apparatus for ultra-short take off and landing fixed wing aircraft | |
| Olason et al. | Aerodynamic design philosophy of the Boeing 737. | |
| US1731666A (en) | Airplane | |
| US3143317A (en) | Supersonic aircraft | |
| Paterson | Aerodynamic Design Features of the C‐5A: An account of some of the problems encountered and the solutions adopted in the design of the Galaxy | |
| US3684216A (en) | Variable geometry aircraft | |
| Mikhailov | Increase of control surfaces efficiency of a subsonic aircraft of short takeoff and landing | |
| Englar | Application of pneumatic lift and control surface technology to advanced transport aircraft | |
| Foody | The Air Force/Boeing Advanced Medium STOL Transport Prototype | |
| Aoyagi | Investigation of a 0.3-scale Jet-transport Model Having a Jet-augmented Boundary-layer-control Flap with Direct-lift Control Capability | |
| Magruder | Development of requirement, configuration and design for the Lockheed 1011 jet transport | |
| Swihart et al. | The Boeing Variable‐Sweep Supersonic Transport: A Description of the Operational Features of the Boeing 733 SST which Features Variable‐Sweep Wings | |
| Mikhailov | Reducing take-off and landing distances for regional turboprop aircraft | |
| Peele | Flight-Determined Pressure Measurements Over the Wing of the Douglas D-558-II Research Airplane at Mach Numbers up to 1.14 | |
| Wetmore | V/STOL Transports and Their Terminal Requirements | |
| US2270635A (en) | Airplane | |
| Swihart et al. | Variable Sweep-Application to the Supersonic Transport | |
| Wetmore | V/stol characteristics in relation to terminal requirements |