[go: up one dir, main page]

RU2749173C1 - Aircraft rudder - Google Patents

Aircraft rudder Download PDF

Info

Publication number
RU2749173C1
RU2749173C1 RU2020133536A RU2020133536A RU2749173C1 RU 2749173 C1 RU2749173 C1 RU 2749173C1 RU 2020133536 A RU2020133536 A RU 2020133536A RU 2020133536 A RU2020133536 A RU 2020133536A RU 2749173 C1 RU2749173 C1 RU 2749173C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rudder
link
rotation
links
axis
Prior art date
Application number
RU2020133536A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Валерьевич Богатырев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
Priority to RU2020133536A priority Critical patent/RU2749173C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2749173C1 publication Critical patent/RU2749173C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24Transmitting means
    • B64C13/26Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant
    • B64C13/28Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical
    • B64C13/30Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical using cable, chain, or rod mechanisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C9/00Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
    • B64C9/14Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

FIELD: aircraft industry.SUBSTANCE: invention relates to aircraft flight controls. The aerodynamic rudder consists of a front and rear links, one of which is supported during its rotation on the other, with a rear link made with axial compensation, with a profiled gap between the rudder links.EFFECT: invention increases efficiency of the rudder with a low power of the rudder drive or with no-booster control with the possibility of using kinematic links between the deviations of the rudder links.6 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности, к органам управления полетом летательных аппаратов (ЛА).The invention relates to the field of aviation technology, in particular, to the flight controls of aircraft (AC).

Основными параметрами рулей, используемых для управления полетом ЛА, являются эффективность, определяемая приращением коэффициентов моментов при полном отклонении рулей от нейтрального положения, и шарнирный момент, то есть момент относительно оси вращения руля, возникающий из-за воздействия на руль воздушного потока (см. Микеладзе В.Г., Титов В.М. Основные геометрические и аэродинамические характеристики самолетов и ракет. Справочник. М., Машиностроение, 1982, с. 136 и 126). Увеличение эффективности рулей приводит к улучшению управляемости ЛА, а уменьшение шарнирного момента к уменьшению веса конструкции, мощности бустеров (приводов) рулей (бустер и бустерное управление - см. Энциклопедия Авиация. М., Большая Российская Энциклопедия, 1994, с. 124) или к непосредственному ручному управлению без использования бустеров, когда летчик, прикладывая усилие к рычагу управления, полностью компенсирует шарнирный момент отклоняемого руля (см. Энциклопедия Авиация. М., Большая Российская Энциклопедия, 1994, с. 604).The main parameters of the rudders used to control the flight of an aircraft are the efficiency, determined by the increment of the moment coefficients when the rudders are completely deflected from the neutral position, and the hinge moment, that is, the moment relative to the rudder rotation axis arising from the effect of the air flow on the rudder (see Mikeladze VG, Titov VM Basic geometric and aerodynamic characteristics of aircraft and missiles. Handbook. M., Mashinostroenie, 1982, pp. 136 and 126). An increase in the efficiency of the rudders leads to an improvement in the controllability of the aircraft, and a decrease in the hinge moment to a decrease in the weight of the structure, the power of the boosters (drives) of the rudders (booster and booster control - see Encyclopedia Aviation. M., Big Russian Encyclopedia, 1994, p. 124) or to direct manual control without the use of boosters, when the pilot, applying force to the control lever, fully compensates for the hinge moment of the deflected rudder (see Encyclopedia Aviation. M., Great Russian Encyclopedia, 1994, p. 604).

В системах управления полетом ЛА широко применяются рычажные передачи (см. Рощин Е.И., Самойлов Е.А., Алексеева Н.А. и др. Детали машин и основы конструирования. Учебник для вузов. М., Дрофа, 2006, с. 202-212), отличающиеся простотой конструкцией и более высоким коэффициентом полезного действия по сравнению с зубчатыми передачами. Управляющие поверхности ЛА, в частности рули, соединяются с другими частями конструкции ЛА при помощи узлов навески (см. Войт Е.С., Ендогур А.И. и др. Проектирование конструкций самолетов. Учебник для вузов. М., Машиностроение, 1987, с. 71).Lever transmissions are widely used in aircraft flight control systems (see. Roshchin E.I., Samoilov E.A., Alekseeva N.A. and others. Machine parts and design basics. Textbook for universities. M., Drofa, 2006, p. . 202-212), characterized by simplicity of design and higher efficiency in comparison with gear drives. The control surfaces of the aircraft, in particular the rudders, are connected to other parts of the aircraft structure using hinge assemblies (see. E.S. Vojt, A.I. Endogur and others. Design of aircraft structures. Textbook for universities. M., Mechanical Engineering, 1987, p. 71).

Известен руль управления полетом ЛА, состоящий из одной подвижной поверхности, установленной в хвостовой части аэродинамической поверхности (см. Энциклопедия Авиация. М., Большая Российская Энциклопедия, 1994, с. 490). Для уменьшения шарнирного момента такого руля может использоваться осевая компенсация, представляющая собой часть руля, расположенную впереди его оси вращения вдоль всего размаха руля (см. Энциклопедия Авиация. М., Большая Российская Энциклопедия, 1994, с. 76).Known flight control aircraft, consisting of one movable surface, installed in the tail section of the aerodynamic surface (see Encyclopedia Aviation. M., Big Russian Encyclopedia, 1994, p. 490). To reduce the hinge moment of such a rudder, axial compensation can be used, which is a part of the rudder located in front of its axis of rotation along the entire span of the rudder (see Encyclopedia Aviation. M., Great Russian Encyclopedia, 1994, p. 76).

Недостатком такого руля является его небольшая эффективность, определяемая приращением коэффициентов моментов при полном отклонении руля от его нейтрального положения.The disadvantage of such a rudder is its low efficiency, which is determined by the increment of the moment coefficients when the rudder is completely deflected from its neutral position.

Высокая эффективность особенно важна для рулей направления самолетов с двигателями, расположенными на консолях крыла в случае несимметричного отказа двигателей. В этом случае для безопасного завершения полета высокая эффективность руля направления необходима для парирования большого момента рыскания.High efficiency is especially important for the rudders of aircraft with wing console motors in the event of asymmetrical engine failure. In this case, for a safe end of the flight, high rudder efficiency is necessary to counter the high yaw moment.

Известен аэродинамический руль высокой эффективности при небольших шарнирных моментах, состоящий из переднего и заднего шарнирно соединенных между собой звеньев, имеющих общую ось вращения (патент на изобретение «Аэродинамический руль» RU №2637150, МПК В64С 9/06, В64С 9/014, дата публикации 30.11.2017 г.).Known aerodynamic steering wheel of high efficiency with small hinge moments, consisting of front and rear pivotally connected links with a common axis of rotation (patent for the invention "Aerodynamic steering wheel" RU No. 2637150, IPC В64С 9/06, В64С 9/014, publication date 11/30/2017).

Недостатками данного руля является:The disadvantages of this steering wheel are:

1) Ограничение на соосность звеньев руля, исключающее использование кинематических связей, в частности рычажных передач, основанных на разнице в положении осей вращения звеньев руля.1) Restriction on the alignment of the rudder links, which excludes the use of kinematic links, in particular, linkages based on the difference in the position of the axes of rotation of the rudder links.

2) Ограничение на соосность звеньев руля при использовании передач с зубчатыми колесами приводит к необходимости использования многоступенчатых цилиндрических зубчатых передач (см. Рощин Е.И., Самойлов Е.А., Алексеева Н.А. и др. Детали машин и основы конструирования. Учебник для вузов. М., Дрофа, 2006, с. 107-146), либо конструктивно сложных планетарных редукторов с большим числом зацеплений зубчатых колес (см. Рощин Е.И., Самойлов Е.А., Алексеева Н.А. и др. Детали машин и основы конструирования. Учебник для вузов. М., Дрофа, 2006, с. 156-166).2) The limitation on the alignment of the rudder links when using gears with gears leads to the need to use multistage cylindrical gears (see Roshchin E.I., Samoilov E.A., Alekseeva N.A. et al. Machine parts and design basics. Textbook for universities. M., Bustard, 2006, pp. 107-146), or structurally complex planetary gearboxes with a large number of gears (see Roshchin E.I., Samoilov E.A., Alekseeva N.A. and other Machine parts and design basics. Textbook for universities. M., Bustard, 2006, pp. 156-166).

За прототип принят аэродинамический руль высокой эффективности, состоящий из переднего и заднего последовательно соединенных между собой звеньев с несовпадающими осями вращения, с кинематической связью для однонаправленного поворота звеньев (фиг. 7, патент на изобретение «Поверхность управления летательного аппарата» RU №2492109, МПК В64С 9/02, В64С 1/26, В64С 3/28, В64С 5/00, В64С 13/00, В82В 1/00, дата публикации 27.01.2013 г.).The prototype is an aerodynamic rudder of high efficiency, consisting of front and rear links connected in series with each other with mismatched axes of rotation, with a kinematic link for unidirectional rotation of the links (Fig. 7, patent for invention "Control surface of the aircraft" RU No. 2492109, IPC В64С 9/02, В64С 1/26, В64С 3/28, В64С 5/00, В64С 13/00, В82В 1/00, publication date 01/27/2013).

Недостатком данного руля являются аэродинамические нагрузки, в том числе шарнирные моменты, большие, чем нагрузки классической одинарной шарнирной конфигурации.The disadvantage of this rudder is the aerodynamic loads, including the hinge moments, which are greater than the loads of the classical single hinged configuration.

Задачей и техническим результатом предлагаемого изобретения является разработка аэродинамического руля высокой эффективности при небольшой мощности привода руля или при ручном безбустерном управлении, с возможностью использования кинематических связей, основанных на разнице в положении осей вращения звеньев руля.The task and the technical result of the invention is the development of an aerodynamic rudder of high efficiency with a low power of the rudder drive or with manual booster-free control, with the possibility of using kinematic links based on the difference in the position of the axes of rotation of the rudder links.

Решение задачи и технический результат достигаются тем, что аэродинамический руль, состоящий из переднего и заднего звеньев с несовпадающими осями вращения, с осью вращения одного из звеньев, расположенной на другом звене и с кинематической связью для однонаправленного поворота звеньев, выполнен с задним звеном с осевой компенсацией, с профилированной щелью между передним и задним звеньями руля, с осью вращения переднего звена, расположенной позади указанной щели. При этом в различных вариантах руля ось вращения одного из звеньев руля (заднего, либо переднего) расположена на аэродинамической поверхности ЛА, и на указанном звене расположена ось вращения другого звена руля.The solution to the problem and the technical result are achieved by the fact that the aerodynamic steering wheel, consisting of front and rear links with mismatched axes of rotation, with the axis of rotation of one of the links located on the other link and with a kinematic link for unidirectional rotation of the links, is made with a rear link with axial compensation , with a profiled gap between the front and rear links of the rudder, with the axis of rotation of the front link located behind the specified gap. In this case, in various versions of the rudder, the axis of rotation of one of the links of the rudder (rear or front) is located on the aerodynamic surface of the aircraft, and the axis of rotation of the other link of the rudder is located on the specified link.

Изобретение поясняется следующими фигурами.The invention is illustrated by the following figures.

На фигуре 1 изображен профиль сечения руля в нейтральном (неотклоненном) положении.Figure 1 shows a cross-sectional profile of the rudder in a neutral (non-deflected) position.

На фигурах 2 и 3 изображен профиль сечения руля в отклоненном положении в варианте, когда ось вращения заднего звена руля расположена на аэродинамической поверхности ЛА, и ось вращения переднего звена расположена на заднем звене перед осью его вращения или соответственно за осью его вращения.Figures 2 and 3 show the sectional profile of the rudder in a deflected position in the variant when the axis of rotation of the rear link of the rudder is located on the aerodynamic surface of the aircraft, and the axis of rotation of the front link is located on the rear link in front of the axis of its rotation or, respectively, behind the axis of its rotation.

На фигурах 4 и 5 изображен профиль сечения руля в отклоненном положении в варианте, когда ось вращения переднего звена руля расположена на аэродинамической поверхности ЛА, и ось вращения заднего звена расположена на переднем звене перед осью его вращения или соответственно за осью его вращения.Figures 4 and 5 show the sectional profile of the rudder in a deflected position in the variant when the axis of rotation of the front link of the rudder is located on the aerodynamic surface of the aircraft, and the axis of rotation of the rear link is located on the front link in front of the axis of its rotation or, respectively, behind the axis of its rotation.

На фигурах 6 и 7 схематически показаны возможные кинематические связи перемещений звеньев предлагаемого руля на основе рычажных передач в вариантах, когда ось вращения заднего звена руля расположена на аэродинамической поверхности ЛА, и ось вращения переднего звена расположена на заднем звене перед осью его вращения или соответственно за осью его вращения.Figures 6 and 7 schematically show possible kinematic connections of the movements of the links of the proposed rudder on the basis of linkages in the variants when the axis of rotation of the rear link of the rudder is located on the aerodynamic surface of the aircraft, and the axis of rotation of the front link is located on the rear link in front of the axis of its rotation or, respectively, behind the axis its rotation.

На фигурах 8 и 9 схематически показаны возможные кинематические связи перемещений звеньев предлагаемого руля на основе рычажных передач в вариантах, когда ось вращения переднего звена руля расположена на аэродинамической поверхности ЛА, и ось вращения заднего звена расположена на переднем звене перед осью его вращения или соответственно за осью его вращения.Figures 8 and 9 schematically show possible kinematic connections of the movements of the links of the proposed rudder on the basis of linkages in the variants when the axis of rotation of the front link of the rudder is located on the aerodynamic surface of the aircraft, and the axis of rotation of the rear link is located on the front link in front of the axis of its rotation or, respectively, behind the axis its rotation.

На фиг. 10 схематически показана планетарная передача с одним зацеплением центрального колеса с сателлитным колесом, отклоняющим переднее звено руля в варианте, когда ось вращения заднего звена руля расположена на аэродинамической поверхности или иной части летательного аппарата, и ось вращения переднего звена расположена на заднем звене.FIG. 10 schematically shows a planetary gear with one engagement of the central wheel with a satellite wheel deflecting the front link of the rudder in the variant when the axis of rotation of the rear link of the rudder is located on the aerodynamic surface or another part of the aircraft, and the axis of rotation of the front link is located on the rear link.

На фиг. 11 схематически показана планетарная передача с одним зацеплением центрального колеса с сателлитным колесом, отклоняющим заднее звено руля в варианте, когда ось вращения переднего звена руля расположена на аэродинамической поверхности или иной части летательного аппарата, и ось вращения заднего звена расположена на переднем звене.FIG. 11 schematically shows a planetary gear with one engagement of the central wheel with a satellite wheel deflecting the rear link of the rudder in the variant when the axis of rotation of the front link of the rudder is located on the aerodynamic surface or another part of the aircraft, and the axis of rotation of the rear link is located on the front link.

Перечень позиций и обозначений к изобретению «Руль поверхности летательного аппарата»:The list of positions and designations to the invention "Rudder of the aircraft surface":

1 - переднее звено1 - front link

2 - заднее звено2 - back link

3 - аэродинамическая поверхность3 - aerodynamic surface

4 - ось вращения переднего звена4 - the axis of rotation of the front link

5 - ось вращения заднего звена5 - axis of rotation of the rear link

6 - нейтральное положение руля6 - neutral position of the steering wheel

7 - тяга7 - thrust

8 - шарнир на опоре8 - hinge on the support

9 - перемещение переднего звена из нейтрального положения в отклоненное положение9 - moving the front link from the neutral position to the deflected position

10 - отклоненное положение переднего звена10 - deflected position of the front link

11 - перемещение заднего звена из нейтрального положения в отклоненное положение11 - moving the rear link from the neutral position to the deflected position

12 - отклоненное положение заднего звена12 - deflected position of the rear link

13 - шарнир на переднем звене13 - hinge on the front link

14 - шарнир на заднем звене14 - the hinge on the back link

15 - профилированная щель15 - profiled slot

16 - осевая компенсация16 - axial compensation

17 - центральное колесо17 - central wheel

18 - сателлитное колесо18 - satellite wheel

19 - водило19 - carrier

Руль, установленный на аэродинамической поверхности летательного аппарата, состоит из следующих основных элементов - переднего и заднего звеньев с несовпадающими осями вращения, причем ось вращения одного звена расположена на другом звене, и с кинематической связью для однонаправленного поворота звеньев.The rudder, mounted on the aerodynamic surface of the aircraft, consists of the following main elements - front and rear links with mismatched axes of rotation, and the axis of rotation of one link is located on the other link, and with a kinematic link for unidirectional rotation of the links.

Звенья руля и соединены между собой, с тягой, с аэродинамической поверхностью летательного аппарата посредством узлов навески (на фигурах не показано).The rudder links are connected to each other, with a thrust, with the aerodynamic surface of the aircraft by means of hinge assemblies (not shown in the figures).

На фигурах 1-5 изображен руль, установленный на аэродинамической поверхности 3 ЛА, состоящий из переднего звена 1 и заднего звена 2, при этом переднее звено 1 руля имеет ось вращения 4, а заднее звено 2 руля имеет ось вращения 5, переднее звено 1 отделено от заднего звена 2 профилированной щелью 15. На фиг. 1 показана осевая компенсация 16 заднего звена 2.Figures 1-5 show the rudder mounted on the aerodynamic surface 3 of the aircraft, consisting of a front link 1 and a rear link 2, while the front link 1 of the rudder has an axis of rotation 4, and the rear link 2 of the rudder has an axis of rotation 5, the front link 1 is separated from the rear link 2 with a profiled slot 15. FIG. 1 shows the axial compensation 16 of the back link 2.

Через ось вращения 4 переднего звена и ось вращения 5 заднего звена в нейтральном положении на фиг. 1 проходит линия нейтральных положений 6.Through the axis of rotation 4 of the front link and the axis of rotation 5 of the rear link in the neutral position in FIG. 1 passes the line of neutral positions 6.

Линия нейтральных положений 6 в отклоненном положении руля на фиг. 2-11 проходит через ось вращения переднего звена руля 4 или ось вращения заднего звена руля 5.The line of neutral positions 6 in the deflected rudder position in FIG. 2-11 passes through the axis of rotation of the front link of the rudder 4 or the axis of rotation of the rear link of the rudder 5.

На фигурах 2-11 при отклонении переднего звена 1 и заднего звена 2, переднее звено 1 переходит из нейтрального положения руля 6 в отклоненное положение переднего звена 10, а заднее звено руля 2 - переходит из нейтрального положения руля 6 в отклоненное положение заднего звена 12.In figures 2-11, when the front link 1 and the rear link 2 are deflected, the front link 1 moves from the neutral position of the rudder 6 to the deflected position of the front link 10, and the rear link of the rudder 2 moves from the neutral position of the rudder 6 to the deflected position of the rear link 12.

На фигурах 6-9 изображены примеры кинематических связей перемещения 9 переднего звена 1 и перемещения 11 заднего звена 2 в виде рычажных передач, которые включают тягу 7, соединяющую или переднее звено руля 1 (фиг. 6, 7) или заднее звено руля 2 (фиг. 8, 9) с шарниром на опоре 8, расположенной на аэродинамической поверхности ЛА 3.Figures 6-9 show examples of the kinematic links of the movement 9 of the front link 1 and the movement 11 of the rear link 2 in the form of linkages, which include a rod 7 connecting either the front link of the rudder 1 (Fig. 6, 7) or the rear link of the rudder 2 (Fig. . 8, 9) with a hinge on the support 8 located on the aerodynamic surface of the aircraft 3.

На фигурах 2-3, когда ось вращения 5 заднего звена 2 расположена на аэродинамической поверхности ЛА 3, при отклонении заднего звена 2 относительно оси вращения 5 ось вращения 4 переднего звена 1 перемещается вместе с задним звеном 2, и, при этом, переднее звено 1 отклоняется относительно своей оси 4.In figures 2-3, when the axis of rotation 5 of the rear link 2 is located on the aerodynamic surface of the aircraft 3, when the rear link 2 deviates relative to the axis of rotation 5, the axis of rotation 4 of the front link 1 moves together with the rear link 2, and, at the same time, the front link 1 deviates about its axis 4.

На фигурах 4-5, когда ось вращения 4 переднего звена 1 расположена на аэродинамической поверхности ЛА 3, при отклонении переднего звена 1 относительно оси вращения 4 ось вращения 5 заднего звена 2 перемещается вместе с передним звеном 1, и, при этом, заднее звено 2 отклоняется относительно своей оси 5.In figures 4-5, when the axis of rotation 4 of the front link 1 is located on the aerodynamic surface of the aircraft 3, when the front link 1 is deflected relative to the axis of rotation 4, the axis of rotation 5 of the rear link 2 moves together with the front link 1, and, at the same time, the rear link 2 deviates about its axis 5.

Между перемещением 9 переднего звена 1 из нейтрального положения 6 в положение 10 и перемещением 11 заднего звена 2 из нейтрального положения 6 в положение 12 могут вводиться кинематические связи, примеры которых в виде рычажных передач схематически показаны на фиг. 6-9. Тяга 7 связывает перемещения звеньев руля, соединена шарниром 13 переднее звено 1 (фиг. 6 и 7) или шарниром 14 заднее звено 2 (фиг. 8 и 9) с шарниром на опоре 8 на аэродинамической поверхности ЛА 3.Between the movement 9 of the front link 1 from the neutral position 6 to the position 10 and the movement 11 of the rear link 2 from the neutral position 6 to the position 12, kinematic links can be introduced, examples of which in the form of linkages are schematically shown in FIG. 6-9. The rod 7 connects the movements of the rudder links, the front link 1 (Figs. 6 and 7) or the rear link 2 (Figs. 8 and 9) are connected by the hinge 13 to the rear link 2 (Figs. 8 and 9) with the hinge on the support 8 on the aerodynamic surface of the aircraft 3.

При использовании планетарных передач с одним зацеплением (фиг. 10 и 11) перемещение 9 переднего звена из нейтрального положения 6 в отклоненное положение 10 связано с перемещением 11 заднего звена из нейтрального положения 6 в отклоненное положение 12 посредством центрального зубчатого колеса 17 с внешним зацеплением, зафиксированного на аэродинамической поверхности ЛА, сателлитного зубчатого колеса 18 и водила 19.When using planetary gears with one engagement (Fig. 10 and 11), the movement 9 of the front link from the neutral position 6 to the deflected position 10 is associated with the movement 11 of the rear link from the neutral position 6 to the deflected position 12 by means of the central gear 17 with external engagement, fixed on the aerodynamic surface of the aircraft, the satellite gear 18 and the carrier 19.

В вариантах, когда ось вращения заднего звена руля 5 расположена на аэродинамической поверхности ЛА и ось вращения переднего звена 4 расположена на заднем звене (фиг. 10), центр центрального колеса 17 находится на оси вращения 5 заднего звена руля, центр сателлитного колеса 18 находится на оси вращения 4 переднего звена руля, при этом сателлитное колесо 18 имеет внутреннее зацепление и неподвижно соединено с передним звеном руля, а водило 19 неподвижно соединено с задним звеном руля.In the variants when the axis of rotation of the rear link of the rudder 5 is located on the aerodynamic surface of the aircraft and the axis of rotation of the front link 4 is located on the rear link (Fig. 10), the center of the central wheel 17 is located on the axis of rotation 5 of the rear link of the rudder, the center of the satellite wheel 18 is located on the axis of rotation 4 of the front link of the steering wheel, while the satellite wheel 18 has internal engagement and is fixedly connected to the front link of the steering wheel, and the carrier 19 is fixedly connected to the rear link of the steering wheel.

В вариантах, когда ось вращения переднего звена руля 4 расположена на аэродинамической поверхности ЛА и ось вращения заднего звена 5 расположена на переднем звене (фиг. 11), центр центрального колеса 17 находится на оси вращения 4 переднего звена руля, центр сателлитного колеса 18 находится на оси вращения 5 заднего звена руля, при этом сателлитное колесо 18 имеет внешнее зацепление и неподвижно соединено с задним звеном руля, а водило 19 неподвижно соединено с передним звеном руля.In the variants when the axis of rotation of the front link of the rudder 4 is located on the aerodynamic surface of the aircraft and the axis of rotation of the rear link 5 is located on the front link (Fig. 11), the center of the central wheel 17 is located on the axis of rotation 4 of the front link of the rudder, the center of the satellite wheel 18 is located on the axis of rotation 5 of the rear link of the steering wheel, while the satellite wheel 18 has external engagement and is fixedly connected to the rear link of the steering wheel, and the carrier 19 is fixedly connected to the front link of the steering wheel.

Работу руля с точки зрения кинематических связей можно охарактеризовать следующим образом - под воздействием на руль воздушного потока аэродинамические нагрузки на заднем звене действуют в направлении, переводящем заднее звено руля в нейтральное положение. Таким образом, для отклонения руля из нейтрального положения требуются усилия на приводе руля. Однако, на переднем звене руля аэродинамические нагрузки наоборот стремятся отклонить переднее звено руля от нейтрального положения. Рассмотренные кинематические связи приводят к компенсации аэродинамических нагрузок на звеньях руля. В результате этот уменьшается усилие на приводе руля.The rudder operation from the point of view of kinematic connections can be characterized as follows - under the influence of the air flow on the rudder, the aerodynamic loads on the rear link act in the direction that transfers the rear rudder link to the neutral position. Thus, steering forces are required to move the rudder out of neutral. However, on the front rudder link, aerodynamic loads, on the contrary, tend to deflect the front rudder link from the neutral position. The considered kinematic connections lead to compensation of aerodynamic loads on the rudder links. As a result, this reduces the effort on the steering wheel drive.

Таким образом, наряду с кинематической связью в виде тяги, соединяющей одно из звеньев руля с опорой на аэродинамической поверхностью ЛА, возможно использование планетарной передачи, в которой достаточно ограничиться одним зацеплением неподвижного центрального зубчатого колеса с сателлитным колесом, отклоняющим одно из звеньев руля.Thus, along with a kinematic link in the form of a thrust connecting one of the rudder links with a support on the aerodynamic surface of the aircraft, it is possible to use a planetary gear, in which it is sufficient to limit one engagement of a stationary central gearwheel with a satellite wheel deflecting one of the rudder links.

Рассмотренные варианты кинематических связей согласно расчетам, способствуют уменьшению шарнирного момента на оснащенном приводом основном звене руля в несколько раз, по сравнению с шарнирным моментом, подсчитанным отдельно для основного звена без учета кинематических связей с другим звеном руля, тогда как для прототипа кинематическая связь звеньев руля приводит к росту шарнирного момента на приводе основного звена.The considered options of kinematic connections, according to calculations, contribute to a decrease in the hinge moment on the main link of the rudder equipped with a drive by several times, compared with the hinge moment calculated separately for the main link without taking into account the kinematic links with another link of the rudder, while for the prototype the kinematic link of the rudder links leads to an increase in the hinge moment on the drive of the main link.

Claims (7)

1. Руль аэродинамической поверхности летательного аппарата, состоящий из переднего и заднего звеньев с несовпадающими осями вращения, с осью вращения одного из звеньев, расположенной на другом звене, и с кинематической связью для однонаправленного поворота звеньев, отличающийся тем, что заднее звено выполнено с осевой компенсацией, между передним и задним звеньями руля выполнена профилированная щель, при этом ось вращения переднего звена расположена позади указанной щели.1. The rudder of the aerodynamic surface of the aircraft, consisting of the front and rear links with mismatched axes of rotation, with the axis of rotation of one of the links located on the other link, and with a kinematic link for unidirectional rotation of the links, characterized in that the rear link is made with axial compensation , a profiled slot is made between the front and rear links of the rudder, while the axis of rotation of the front link is located behind the specified slot. 2. Руль по п. 1, отличающийся тем, что ось вращения заднего звена руля расположена на аэродинамической поверхности летательного аппарата, а ось вращения переднего звена расположена на заднем звене.2. The steering wheel according to claim 1, characterized in that the axis of rotation of the rear link of the rudder is located on the aerodynamic surface of the aircraft, and the axis of rotation of the front link is located on the rear link. 3. Руль по п. 2, отличающийся тем, что кинематическая связь между звеньями руля выполнена в виде тяги, соединяющей переднее звено руля с опорой на аэродинамической поверхности летательного аппарата.3. The rudder according to claim 2, characterized in that the kinematic connection between the rudder links is made in the form of a thrust connecting the front rudder link with a support on the aerodynamic surface of the aircraft. 4. Руль по п. 2, отличающийся тем, что кинематическая связь между звеньями руля выполнена в виде планетарной передачи, состоящей из закрепленного на аэродинамической поверхности летательного аппарата центрального зубчатого колеса с внешним зацеплением, закрепленного на заднем звене руля водила, закрепленного на переднем звене руля сателлитного зубчатого колеса с внутренним зацеплением.4. The steering wheel according to claim 2, characterized in that the kinematic connection between the links of the steering wheel is made in the form of a planetary gear consisting of a central gearwheel with external engagement fixed on the aerodynamic surface of the aircraft, fixed on the rear link of the rudder of the carrier, fixed on the front link of the steering wheel internal gear satellite. 5. Руль по п. 1, отличающийся тем, что ось вращения переднего звена руля расположена на аэродинамической поверхности летательного аппарата, а ось вращения заднего звена расположена на переднем звене.5. The steering wheel of claim. 1, characterized in that the axis of rotation of the front link of the rudder is located on the aerodynamic surface of the aircraft, and the axis of rotation of the rear link is located on the front link. 6. Руль по п. 5, отличающийся тем, что кинематическая связь между звеньями руля выполнена в виде тяги, соединяющей заднее звено руля с опорой на аэродинамической поверхности летательного аппарата.6. The rudder according to claim 5, characterized in that the kinematic connection between the rudder links is made in the form of a thrust connecting the rear rudder link with a support on the aerodynamic surface of the aircraft. 7. Руль по п. 5, отличающийся тем, что кинематическая связь между звеньями руля выполнена в виде планетарной передачи, состоящей из закрепленного на аэродинамической поверхности летательного аппарата центрального зубчатого колеса с внешним зацеплением, закрепленного на переднем звене руля водила, закрепленного на заднем звене руля сателлитного зубчатого колеса с внешним зацеплением.7. The steering wheel according to claim 5, characterized in that the kinematic connection between the links of the steering wheel is made in the form of a planetary gear, consisting of a central gearwheel with external engagement fixed on the aerodynamic surface of the aircraft, fixed on the front link of the steering wheel, the carrier fixed on the rear link of the steering wheel external gear satellite.
RU2020133536A 2020-10-13 2020-10-13 Aircraft rudder RU2749173C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133536A RU2749173C1 (en) 2020-10-13 2020-10-13 Aircraft rudder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133536A RU2749173C1 (en) 2020-10-13 2020-10-13 Aircraft rudder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2749173C1 true RU2749173C1 (en) 2021-06-07

Family

ID=76301319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020133536A RU2749173C1 (en) 2020-10-13 2020-10-13 Aircraft rudder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2749173C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492109C2 (en) * 2007-12-21 2013-09-10 Эйрбас Оперейшнз, С.Л. Aircraft control surface
CN205059998U (en) * 2015-10-28 2016-03-02 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 A high lift device for aircraft
RU2637150C1 (en) * 2016-11-17 2017-11-30 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Aerodynamic control surface

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492109C2 (en) * 2007-12-21 2013-09-10 Эйрбас Оперейшнз, С.Л. Aircraft control surface
CN205059998U (en) * 2015-10-28 2016-03-02 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 A high lift device for aircraft
RU2637150C1 (en) * 2016-11-17 2017-11-30 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Aerodynamic control surface

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12017764B2 (en) VTOL aircraft fan tilting mechanisms and arrangements
US4247251A (en) Cycloidal fluid flow engine
US3059876A (en) Vertical take-off airplane
US9884675B2 (en) System for changing the pitch of the blades of a propeller
US2952422A (en) Annular wing aircraft
US20090256026A1 (en) Tilt Actuation for a Rotorcraft
US3514052A (en) Control system for aircraft having laterally offset rotors
US10486806B2 (en) Pivot systems for tiltwing aircraft
JPH04502297A (en) tilt rotor aircraft
JP2007137423A (en) System converting vertical take-off type and self-sustained horizontal flight type aircraft into self-sustained horizontal flight, vertical taking-off/landing and hybrid integration type aircraft
US3038683A (en) Vtol aircraft
US10745118B2 (en) Variable ratio gearbox for a rotary wing aircraft tail rotor
RU2749173C1 (en) Aircraft rudder
US3197157A (en) Control system for use on v/stol aircraft
EP3228534B1 (en) Pressure bulkhead apparatus
US3002710A (en) Helicopters
US5033693A (en) Single-piece, flexible inlet ramp
CN105366035A (en) Apparatus and method for arrestment of a flight control surface
US5954479A (en) Twin engine, coaxial, dual-propeller propulsion system
KR20150106989A (en) Variable span morphing wing
US8282035B2 (en) Mechanical device for combining first and second control orders, and an aircraft provided with such a device
RU2746534C1 (en) The rudder of the aerodynamic surface of the aircraft
US8870534B2 (en) Propeller device, vehicle drive unit and energy conversion unit
RU2652536C1 (en) Adaptive wing
US3166274A (en) Pre-tensioned control system for control surfaces of an aircraft