RU2481241C1

RU2481241C1 - Aircraft wing tip

Info

Publication number: RU2481241C1
Application number: RU2011148434/11A
Authority: RU
Inventors: Александр Алексеевич Горбунов; Алексей Дмитриевич Припадчев
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2013-05-10

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to aircraft engineering. invention relates to aircraft engineering. Proposed wing tip has end plate with aerodynamic sweep of light elongation and sharp leading edge arranged at end plate end outer side. Tailing edge of extra aerofoil is aligned with rear edge of end plate while nose flap is located at leading edge of end plate under the level of tailing edge, sweep making 60-85 degrees. Proposed wing tip has end plate with aerodynamic sweep of light elongation and sharp leading edge arranged at end plate end outer side. Tailing edge of extra aerofoil is aligned with rear edge of end plate while nose flap is located at leading edge of end plate under the level of tailing edge, sweep making 60-85 degrees. Angle between end plate and aerofoil makes 175-180 degrees. Wing tip is arranged at 2 to 3 degrees to wing tip chord.

EFFECT: higher aerodynamic efficiency, reduced fuel consumption.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано на концах крыльев магистральных воздушных судов.The invention relates to the field of aviation technology and can be used at the ends of the wings of long-haul aircraft.

Известна законцовка крыла летательного аппарата, имеющая концевую шайбу, снабженную дополнительной аэродинамической стреловидной поверхностью малого удлинения с острой передней кромкой, смонтированной с внешней стороны концевой шайбы на ее конце [Патент RU №2264328, 20.11.2005 г. Бюл. №32].Known wing tip of the aircraft, having an end washer, equipped with an additional aerodynamic swept surface of small elongation with a sharp front edge mounted on the outside of the end washer at its end [Patent RU No. 2264328, 20.11.2005, Bull. No. 32].

Однако существующая законцовка крыла, имеющая концевую шайбу, снабженную дополнительной аэродинамической стреловидной поверхностью малого удлинения с острой передней кромкой, смонтированной с внешней стороны концевой шайбы на ее конце, при этом задняя кромка дополнительной аэродинамической поверхности совмещена с задней кромкой концевой шайбы, носок расположен на передней кромке концевой шайбы ниже уровня задней кромки, а стреловидность составляет 60-85°, не способствует максимальному повышению аэродинамической эффективности. При обтекании потоком воздуха крыла происходит перетекание воздуха с нижней плоскости крыла на верхнюю, законцовка препятствует перетеканию потока воздуха и выравнивает давление на верхней и нижней плоскости крыла, ослабляя мощный концевой вихрь, но использование только концевой шайбы не способствует эффективному ослаблению концевого вихря. Поэтому аэродинамическая эффективность известной законцовки крыла недостаточна.However, the existing wingtip having an end washer equipped with an additional aerodynamic swept surface of small elongation with a sharp front edge mounted on the outside of the end washer at its end, while the rear edge of the additional aerodynamic surface is aligned with the rear edge of the end washer, the toe is located on the front edge the end plate is below the level of the trailing edge, and the sweep is 60-85 °, does not contribute to the maximum increase in aerodynamic efficiency. When a wing flows around a wing, air flows from the lower plane of the wing to the upper, the tip prevents the flow of air from flowing and equalizes pressure on the upper and lower plane of the wing, weakening the powerful end vortex, but using only the end washer does not effectively weaken the end vortex. Therefore, the aerodynamic efficiency of the known wingtip is insufficient.

Технической задачей изобретения является повышение аэродинамической эффективности законцовки крыла с концевой шайбой, снабженной дополнительной аэродинамической стреловидной поверхностью малого удлинения с острой передней кромкой, смонтированной с внешней стороны концевой шайбы на ее конце.An object of the invention is to increase the aerodynamic efficiency of the wingtip with an end plate, provided with an additional aerodynamic swept surface of small elongation with a sharp front edge mounted on the outside of the end plate at its end.

Поставленная техническая задача достигается тем, что законцовка крыла летательного аппарата, имеющая концевую шайбу, снабжена дополнительной аэродинамической стреловидной поверхностью малого удлинения с острой передней кромкой, смонтированной с внешней стороны концевой шайбы на ее конце, при этом задняя кромка дополнительной аэродинамической поверхности совмещена с задней кромкой концевой шайбы, носок расположен на передней кромке концевой шайбы ниже уровня задней кромки, а стреловидность составляет 60-85°, имеющая аэродинамическую поверхностью, сопряженную с концевой шайбой, снабженную дополнительной аэродинамической стреловидной поверхностью малого удлинения, с острой передней кромкой, смонтированную с внешней стороны аэродинамической поверхности на ее конце, при этом задняя кромка дополнительной аэродинамической поверхности совмещена с задней кромкой аэродинамической поверхности, носок расположен на передней кромке аэродинамической поверхности ниже уровня задней кромки, а стреловидность составляет 60-85°, причем угол между концевой шайбой и аэродинамической поверхностью составляет 175-180°, а законцовка крыла установлена под углом 2-3° по отношению к концевой хорде крыла.The technical task is achieved in that the wingtip of the aircraft having an end washer is provided with an additional aerodynamic swept surface of small elongation with a sharp front edge mounted on the outside of the end washer at its end, while the rear edge of the additional aerodynamic surface is aligned with the trailing edge of the end washers, the toe is located on the front edge of the end washer below the level of the trailing edge, and the sweep is 60-85 °, having aerodynamic the surface mating with the end plate, provided with an additional aerodynamic swept surface of small elongation, with a sharp front edge mounted on the outside of the aerodynamic surface at its end, while the rear edge of the additional aerodynamic surface is aligned with the rear edge of the aerodynamic surface, the toe is located on the front edge of the aerodynamic surface below the trailing edge, and the sweep is 60-85 °, and the angle between the end plate and aerodynamic the surface is 175-180 °, and the wingtip is set at an angle of 2-3 ° with respect to the end chord of the wing.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображена законцовка с внешней стороны левого конца крыла; на фиг.2 показан вид А; на фиг.3 показан вид сверху предлагаемой законцовки; на фиг.4 показан вид Б.Figure 1 shows the tip from the outside of the left end of the wing; figure 2 shows a view A; figure 3 shows a top view of the proposed ending; figure 4 shows a view of B.

Законцовка крыла летательного аппарата выполнена в следующем виде: концевая шайба 1, снабженная дополнительной аэродинамической стреловидной поверхностью 2 малого удлинения с острой передней кромкой 3, смонтированной с внешней стороны концевой шайбы 1 на ее конце, при этом задняя кромка 4 дополнительной аэродинамической поверхности 2 совмещена с задней кромкой 5 концевой шайбы 1, носок 6 расположен на передней кромке 7 концевой шайбы 1 ниже уровня задней кромки 5, а стреловидность составляет α=60-85°, имеющая аэродинамическую поверхность 8, сопряженную с концевой шайбой 1, снабженную дополнительной аэродинамической стреловидной поверхностью 9 малого удлинения с острой передней кромкой 10, смонтированной с внешней стороны аэродинамической поверхности 8 на ее конце, при этом задняя кромка 11 дополнительной аэродинамической поверхности 9 совмещена с задней кромкой 12 аэродинамической поверхности 8, носок 13 расположен на передней кромке 14 аэродинамической поверхности 8, ниже уровня задней кромки 12, а стреловидность составляет β=60-85°, причем угол между концевой шайбой 1 и аэродинамической поверхностью 8, составляет γ=175-180°, а законцовка крыла установлена под углом ε=2-3° по отношению к концевой хорде крыла b_k.The wingtip of the aircraft is made in the following form: end washer 1, equipped with an additional aerodynamic swept surface 2 of small elongation with a sharp front edge 3 mounted on the outside of the end washer 1 at its end, while the rear edge 4 of the additional aerodynamic surface 2 is aligned with the rear edge 5 of the end plate 1, the toe 6 is located on the front edge 7 of the end plate 1 below the level of the trailing edge 5, and the sweep is α = 60-85 °, having an aerodynamic surface 8, milled with an end plate 1, provided with an additional aerodynamic swept surface 9 of small elongation with a sharp front edge 10 mounted on the outside of the aerodynamic surface 8 at its end, while the rear edge 11 of the additional aerodynamic surface 9 is aligned with the trailing edge 12 of the aerodynamic surface 8, sock 13 is located on the leading edge 14 of the aerodynamic surface 8, below the level of the trailing edge 12, and the sweep is β = 60-85 °, and the angle between the end plate 1 and the aerodynamic surface 8, is γ = 175-180 °, and the wingtip is set at an angle ε = 2-3 ° with respect to the wing end chord b _k .

Работа законцовок крыла воздушного судна основывается на взаимодействии поля вертикальных скосов вблизи конца крыла. При обтекании потоком воздуха крыла происходит перетекание воздуха с нижней плоскости крыла на верхнюю, законцовка препятствует перетеканию потока воздуха и выравнивает давление на верхней и нижней плоскости крыла, ослабляя мощный концевой вихрь, разбивая его на несколько вихрей меньшей интенсивности. Диапазон углов в γ=175-180° способствует к нахождению концевой шайбы 1 и нижней вертикальной аэродинамической поверхности 8, в поле скосов потока, где индуктивные скорости на конце крыла близки к максимальным, а установка законцовки крыла в диапазоне углов ε=2-3° относительно концевой хорды крыла b_k способствует к нахождению в зоне горизонтальных скосов потока на повышенных углах атаки, что является одним из факторов повышения аэродинамической эффективности. При этом на концевой шайбе 1, снабженной дополнительной аэродинамической стреловидной поверхностью 2 малого удлинения с острой передней кромкой 3, смонтированной с внешней стороны концевой шайбы 1, образуется поле вертикальных скосов, трансформирующееся в устойчивое вихревое течение с образованием конического вихря на передней кромке 3 дополнительной аэродинамической поверхности 2, установленной на концевой шайбе 1. На аэродинамической поверхности 8, снабженной дополнительной аэродинамической стреловидной поверхностью 9 малого удлинения, с острой передней кромкой 10, смонтированной с внешней стороны аэродинамической поверхности 8, также образуется поле вертикальных скосов, трансформирующееся в устойчивое вихревое течение с образованием конического вихря на передней кромке 10 дополнительной аэродинамической поверхности 9, установленной на аэродинамической поверхности 8. Вследствие чего снижается индуктивное сопротивление и увеличивается аэродинамическое качество.The work of the wingtips of an aircraft is based on the interaction of the field of vertical bevels near the end of the wing. When a wing flows around a wing air, air flows from the lower plane of the wing to the upper, the tip prevents the flow of air from flowing and equalizes pressure on the upper and lower plane of the wing, weakening the powerful end vortex, breaking it into several vortices of lower intensity. The angle range in γ = 175-180 ° contributes to finding the end plate 1 and the lower vertical aerodynamic surface 8, in the field of bevels of the flow, where the inductive speeds at the wing end are close to maximum, and setting the wing tip in the range of angles ε = 2-3 ° relative to the wing end chord, b _k contributes to being in the zone of horizontal bevels of the flow at elevated angles of attack, which is one of the factors for increasing aerodynamic efficiency. In this case, on the end plate 1, provided with an additional aerodynamic swept surface 2 of small elongation with a sharp front edge 3 mounted on the outside of the end plate 1, a field of vertical bevels is formed, transforming into a stable vortex flow with the formation of a conical vortex on the front edge 3 of the additional aerodynamic surface 2 mounted on the end plate 1. On the aerodynamic surface 8 provided with an additional aerodynamic swept surface 9 of small length with a sharp leading edge 10 mounted on the outside of the aerodynamic surface 8, a field of vertical bevels is also formed, transforming into a stable vortex flow with the formation of a conical vortex on the leading edge 10 of the additional aerodynamic surface 9 mounted on the aerodynamic surface 8. As a result, the inductive drag and increases aerodynamic quality.

Таким образом, предлагаемая законцовка позволяет обеспечить максимальный эффект от процесса перетекания потока воздуха во всей области эффективных значений. Это позволяет увеличить эффективный размах крыла, снижая индуктивное сопротивление, создаваемое срывающимся с конца стреловидного крыла вихрем, и, как следствие, увеличивая подъемную силу на конце крыла; увеличить эффективное удлинение крыла, почти не изменяя при этом его размах; позволяет улучшить топливную экономичность у воздушного судна либо дальность полета.Thus, the proposed ending allows you to provide the maximum effect from the process of flowing air flow in the entire range of effective values. This allows you to increase the effective span of the wing, reducing the inductive resistance created by the vortex breaking from the end of the swept wing, and, as a result, increasing the lifting force at the end of the wing; increase the effective lengthening of the wing, almost without changing its span; allows you to improve fuel efficiency in the aircraft or flight range.

Claims

The wing tip of the aircraft having an end washer provided with an additional aerodynamic swept surface of small elongation with a sharp front edge mounted on the outside of the end washer at its end, while the rear edge of the said additional aerodynamic swept surface is aligned with the rear edge of the end washer, the toe is located on the front edge of the end washer below the level of the trailing edge, and the sweep is 60-85 °, characterized in that the wing tip is equipped with aero a dynamic surface associated with an end plate equipped with a corresponding additional aerodynamic swept surface of small elongation, with a sharp front edge mounted on the outside of the aerodynamic surface at its end, while the rear edge of the additional aerodynamic surface is aligned with the rear edge of the aerodynamic surface, the toe is located on the front the edge of the aerodynamic surface is below the level of the trailing edge, and the sweep is 60-85 °, and the angle between tsevoy washer and the aerodynamic surface is 175-180 °, and the wing tip is set at an angle of 2-3 ° with respect to the end of the wing chord.