UA52786C2 - Aircraft with short takeoff and landing - Google Patents
Aircraft with short takeoff and landing Download PDFInfo
- Publication number
- UA52786C2 UA52786C2 UA2000052592A UA200052592A UA52786C2 UA 52786 C2 UA52786 C2 UA 52786C2 UA 2000052592 A UA2000052592 A UA 2000052592A UA 200052592 A UA200052592 A UA 200052592A UA 52786 C2 UA52786 C2 UA 52786C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- aircraft
- flight
- wing
- landing
- propellers
- Prior art date
Links
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 8
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
Description
Винахід відноситься до області авіації, а саме до літальних апаратів із коротким розбігом перед зльотом і коротким пробігом після посадки, що використовують потужність маршових двигунів для зменшення злітно-посадкових швидкостей.The invention relates to the field of aviation, namely to aircraft with a short run before take-off and a short run after landing, which use the power of cruise engines to reduce take-off and landing speeds.
Відомий вітчизняний літак Ан-72 із високим розташуванням турбореактивних двигунів, що забезпечує укорочений зліт за рахунок виникнення додаткової підіймальної сили при проходженні струменю газів над монопланним крилом і відхилення її униз трьеохщілинними закрилками (див. журнал "Наука и жизнь" Ме4, 1982г, с. 52 - 53, статья генерального авиаконструктора акад. О. К. Антонова "Новьй воздушньй грузовоз"|.The well-known domestic aircraft An-72 with a high location of turbojet engines, which provides a shortened takeoff due to the occurrence of additional lifting force when the jet of gases passes over the monoplane wing and deflects it downwards with three-slit flaps (see the journal "Nauka i Zhizn" Me4, 1982, p. 52 - 53, the article of the general aircraft designer Academician O. K. Antonov "New air freighter".
Відомий також французький літак із коротким розбігом Бреге-941, в якого уся площа монопланного крила з двохвилинним закрилком знаходиться в зоні, що обдувається повітряними гвинтами, у наслідок чого також створюється додаткова підіймальна сила |див. М. Д. Миль, А. В. Некрасов и др. "Вертолеть!", книга 1, изд. "Машиностроение", Москва, 1966г., с. 22 - 26, статья "Тактико-технические требования к вертикально взлетающим и с коротким разбегом военно-транспортньім самолетам Запада".The French aircraft with a short run Breguet-941 is also known, in which the entire area of the monoplane wing with a two-minute flap is in the area blown by the propellers, as a result of which additional lifting force is also created | see M.D. Myl, A.V. Nekrasov and others "Helicopter!", book 1, ed. "Mashinostroenie", Moscow, 1966, p. 22 - 26, article "Tactical and technical requirements for vertical take-off and short-run military transport aircraft of the West".
Загальним недоліком зазначених аналогів є неможливість їх стійкого і керованого польоту на малих, так званих закритичних швидкостях польоту, коли відсутня слухняність традиційних органів керування - горизонтальних і вертикальних рулів і елеронів - при достатній ще величині підіймальної сили крила для підтримання літака в повітрі, а також необхідність у застосуванні складної механізації крила для створення додаткової підіймальної сили і гасіння посадкової швидкості.The general drawback of these analogues is the impossibility of their stable and controlled flight at low, so-called supercritical flight speeds, when there is no obedience of traditional control bodies - horizontal and vertical rudders and ailerons - with a sufficient amount of lifting force of the wing to keep the aircraft in the air, as well as the need in the application of complex mechanization of the wing to create additional lifting force and extinguish the landing speed.
Найбільш близьким до заявленого винаходу за принципом створення додаткової підіймальної сили в літак Бреге-941, що і обраний у якості прототипу.The closest to the claimed invention based on the principle of creating additional lifting force in the Breguet-941 aircraft, which was chosen as a prototype.
В основу винаходу поставлене завдання у відомому літаку із коротким зльотом і посадкою шляхом зміни його конструкції отримати новий технічний результат, що виявляється у покращенні льотно-технічних характеристик літака.The basis of the invention is the task of obtaining a new technical result in a known aircraft with a short takeoff and landing by changing its design, which is manifested in the improvement of the flight and technical characteristics of the aircraft.
Поставлене завдання вирішується наступним чином.The task is solved as follows.
У відомому літаку з коротким зльотом і посадкою, що містить крило, яке розташоване у зоні, що обдувається повітряними гвинтами, згідно із запропонованим винаходом крило виконано поворотним і гратчастим, а кіль літака оснащений поворотним стабілізатором, при цьому вони змонтовані з можливістю зміни в польоті кутів їх установки та обдуву несучих планів і керуючих польотом аеродинамічних поверхонь примусовим потоком повітря постійного напрямку від гвинтів, що закріплені на валах неповоротних маршових двигунів.In a known short take-off and landing aircraft comprising a wing that is located in the area blown by the propellers, according to the proposed invention, the wing is made rotary and slatted, and the keel of the aircraft is equipped with a rotary stabilizer, while they are mounted with the possibility of changing angles in flight their installation and blowing of airframes and flight-controlling aerodynamic surfaces with a forced flow of air in a constant direction from propellers fixed on the shafts of non-rotating cruising engines.
Застосування поворотного гратчастого крила з вигнутими відповідним чином несучими планами при незмінному по напрямку вектору тяги гвинтів дозволить у 2,5 - З рази збільшити підіймальну силу крила на закритичних швидкостях польоту за рахунок збільшення кута атаки планів до 40" без зриву повітряного потоку, що їх омиває, і значно зменшити завдяки цьому злітно-посадкову швидкість, а також знизити вагу, підвищити жорсткість і технологічність виготовлення несучої системи |див. журнал "Наука и жизнь" Ме1, 1987тг., с. 44 - 50, статья д. т. н. С. Белоцерковского и др. "Решетчатьсе крьІлья"|.The use of a rotary lattice wing with correspondingly curved supporting planes with the thrust vector of the propellers unchanged in direction will allow to increase the lifting force of the wing at subcritical flight speeds by 2.5 times by increasing the angle of attack of the planes up to 40" without disrupting the air flow that washes them , and thanks to this, significantly reduce the take-off and landing speed, as well as reduce the weight, increase the rigidity and manufacturability of the manufacturing of the carrier system | see the magazine "Nauka y zhizn" Me1, 1987tg., pp. 44 - 50, article d.t.n. S. Belotserkovsky and others "Reshetchatse krIlya"|.
Застосування поворотного стабілізатора, руля поворотів і елеронів, обмиваних примусовим повітряним потоком, дозволить забезпечити повздовжню і поперечну сталість літака, а також його керованість на закритичних швидкостях польоту.The use of a rotary stabilizer, rudder and ailerons washed by a forced air flow will ensure the longitudinal and transverse stability of the aircraft, as well as its controllability at critical flight speeds.
Зменшення кута атаки планів на режимі крейсерського польоту дозволить зменшити лобовий опір крила і за рахунок цього збільшити швидкість польоту літака.Decreasing the angle of attack of the plans in cruise flight mode will reduce the frontal drag of the wing and thereby increase the speed of the aircraft.
На фіг.1 зображена рамна конструкція гратчастого крила з поперечним розрізом А-А (фіг.2) по паралельних планах. Крило складається з верхнього 1, нижнього 2 і середнього посиленого планів 3, між якими розміщені інші проміжні плани. Всі плани скріплені між собою боковинами 4. Розмір кута атаки а для всіх планів даної конструкції крила є однаковим і визначається з умов крейсерського польоту літака.Fig. 1 shows the frame structure of the lattice wing with a cross-section AA (fig. 2) in parallel planes. The wing consists of upper 1, lower 2 and middle reinforced plans 3, between which other intermediate plans are placed. All plans are fastened together with sidewalls 4. The size of the angle of attack a for all plans of this wing design is the same and is determined from the conditions of the aircraft's cruising flight.
Розмах крила І, його висота п, довжина хорди р і крок між планами Її визначається конструктивно і розрахунком. При цьому п - 1:20, де О - діаметр повітряного гвинта. Конфігурація крила крім квадратної може бути й іншою, наприклад, виконаною у формі круглої обичайки і з паралельним або стільниковим(діагональним) розташуванням планів.Wing span I, its height n, chord length p and step between its plans are determined constructively and by calculation. At the same time, n is 1:20, where O is the diameter of the propeller. The configuration of the wing, in addition to the square one, can be different, for example, made in the form of a round dowel and with a parallel or honeycomb (diagonal) arrangement of the plans.
На фіг.3З зображена векторна діаграма визначення швидкості кінця лопаті повітряного гвинта.Fig. 3C shows a vector diagram for determining the speed of the end of a propeller blade.
Геометрична сума лінійної швидкості кінця лопаті гвинта і його поступальної швидкості(максимальної швидкості польоту літака) не повинна перевищувати швидкості звука. У противному випадку відбудеться зрив повітряного потоку і різко знизиться тяга гвинтів. Для обертового на місці повітряного гвинта діаметром О :- 2м і з числом обертів П - 2300об/хв лінійна швидкість кінця лопаті буде дорівнювати: ми- ЛО ВІЖЕСЕВОЮ о ододм/с 60 (510)The geometric sum of the linear speed of the end of the propeller blade and its translational speed (the maximum flight speed of the aircraft) should not exceed the speed of sound. Otherwise, the air flow will be interrupted and the thrust of the screws will decrease sharply. For a propeller rotating in place with a diameter of О :- 2m and with a number of revolutions П - 2300 rpm, the linear speed of the end of the blade will be:
Для літака з максимальною швидкістю польоту Мп - 750км/год або 208,З3м/с, геометрична швидкість гвинта М; відповідно до цієї діаграми складе біля З0Ом/с, що менше швидкості звука, рівної 341 м/с.For an airplane with a maximum flight speed Mp - 750km/h or 208.Z3m/s, the geometric speed of the propeller is M; according to this diagram, it will be about 30 Ohm/s, which is less than the speed of sound, equal to 341 m/s.
На фіг.4, 5 і 6 зображено відповідно вид збоку, зверху і з переду запропонованої конструкції літака з розташуванням несучої системи в штатній ситуації польоту, посадки і зльоту.Fig. 4, 5 and 6 show, respectively, a side, top and front view of the proposed aircraft design with the location of the carrier system in the normal situation of flight, landing and take-off.
На фіг.7 зображене положення гратчастого крила і стабілізатора в позаштатній ситуації.Fig. 7 shows the position of the lattice wing and the stabilizer in an off-duty situation.
Керування польотом здійснюється в такий спосіб: 1. У штатній ситуації(при наявності аеродромів із твердим покриттям і злітно-посадковими смугами необхідної довжини) керування літаком у польоті, при зльоті і посадці здійснюється з використанням традиційних органів керування(див. фіг.4, 5 і 6), у тому числі руля поворотів 5, руля висоти 6 і елеронів 7.Flight control is carried out in the following way: 1. In a normal situation (if there are airfields with a hard surface and runways of the required length), the control of the aircraft in flight, during take-off and landing is carried out using traditional control bodies (see fig. 4, 5 and 6), including the turning rudder 5, the height rudder 6 and the ailerons 7.
При цьому гратчасте крило 8 знаходиться у вертикальному положенні з кутом установки В - О(див. фіг.7) і з мінімальним значенням кута атаки а(див. фіг.2 і 7). Поворотний стабілізатор 9 мав мінімальний кут установки у(див.фіг.7) стосовно його середнього положення. 2. В позаштатній ситуації(при відсутності аеродромів, при вимушеній посадці в аварійних випадках на непідготовлений грунт, малогабаритні майданчики, водойми, сніжний покров і т. п.(керування літаком здійснюється в такий спосіб): 1. При посадці.At the same time, the lattice wing 8 is in a vertical position with the installation angle В - О (see fig. 7) and with the minimum value of the angle of attack a (see fig. 2 and 7). The rotary stabilizer 9 had a minimum angle of installation in (see Fig. 7) in relation to its average position. 2. In an emergency situation (in the absence of airfields, in the event of a forced landing in emergency cases on unprepared ground, small-sized sites, reservoirs, snow cover, etc. (control of the aircraft is carried out in the following way): 1. When landing.
З метою зменшення посадкової швидкості пілот зменшує тягу гвинтівішляхом зменшення кута установки лопатей або обертів двигунів) і одночасно включає систему плавного повороту гратчастого крила. Поворот останнього здійснюється автоматично й убік, протилежний курсу польоту, без істотних витрат бортової енергії завдяки зміщенню центра тиску крила в бік його носка. При цьому зі збільшенням кута установки р зростає також кут атаки планів, що складе «а ж В(див. фіг.7), що, у свою чергу, дозволить компенсувати попереднє зменшення підіймальної сили від зниження швидкості польоту, а також викличе збільшення лобового опору крила. Остання обставина дозволить додатково погасити посадкову швидкість.In order to reduce the landing speed, the pilot reduces the thrust of the propeller by reducing the angle of installation of the blades or the revolutions of the engines) and at the same time includes the system of smooth rotation of the lattice wing. The turn of the latter is carried out automatically and to the side, opposite to the flight course, without significant expenditure of on-board energy due to the displacement of the center of pressure of the wing towards its tip. At the same time, with an increase in the angle of installation p, the angle of attack of the plans also increases, which will be "a" B (see Fig. 7), which, in turn, will compensate for the previous decrease in lifting force due to a decrease in flight speed, and will also cause an increase in frontal drag wings The last circumstance will allow to additionally pay off the landing speed.
Потім усі перераховані операції знову повторюються аж до настання моменту відмови від реагування руля висоти на повітряний потік, що його омивав. З цього моменту пілот зобов'язаний негайно переключитися на забезпечення повздовжньої сталості літака шляхом постійного, аж до посадки, регулювання необхідного кута установки у поворотного стабілізатора 9У(див. фіг.4, 5 і 7) за допомогою спеціального важеля з тягою або тросовим приводом. При цьому поперечна сталість літака і курс його польоту як і раніше забезпечуються елеронами 7(див. фіг.4, 5 і 6) і рулем поворотів 5(див.фіг.4 і 5), керування якими здійснюється від штурвалу. 2. При зльоті.Then, all the listed operations are repeated again until the moment of failure of the pitch rudder to respond to the air flow washing over it. From this moment, the pilot must immediately switch to ensuring the longitudinal stability of the aircraft by constantly, until landing, adjusting the necessary angle of installation of the rotary stabilizer 9U (see fig. 4, 5 and 7) using a special lever with a traction or cable drive. At the same time, the lateral stability of the aircraft and its flight course are still provided by the ailerons 7 (see fig. 4, 5 and 6) and the steering wheel 5 (see fig. 4 and 5), which are controlled from the rudder. 2. When taking off.
У випадку суперкороткого зльоту керування польотом літака здійснюється тими ж органами керування, що і при посадці в позаштатній ситуації, але в зворотньому порядку, починаючи з установки максимального кута гратчастого крила В. При цьому здійснюється контроль за недопущенням диффирента літака аж до досягнення ним швидкості, при якій почне спрацьовувати традиційна схема керування польотом від штурвала і педалей і наступить саморегулювання сталості польоту завдяки зростанню інтесивності повітряного потоку, що діє на неповоротний стабілізатор 12 і кіль 13(див. фіг.4, 5 і 6).In the case of a super-short take-off, the flight of the aircraft is controlled by the same controls as when landing in an emergency situation, but in the reverse order, starting with the setting of the maximum angle of the lattice wing B. At the same time, control is carried out to prevent the aircraft from drifting until it reaches speed, when in which the traditional flight control scheme from the rudder and pedals will begin to work and self-regulation of flight stability will occur due to the increase in the intensity of the air flow acting on the non-rotating stabilizer 12 and keel 13 (see fig. 4, 5 and 6).
У випадку відсутності або відмови механізованого приводу для повернення крила в початкове вертикальне положення, що воно займає в крейсерському польоті, тобто при куту його установки ВД - 0, суперкороткий і подальший політ повинні здійснюватись, як правило, на максимальному куті атаків планів ар і тільки з метою перегону літака в район і з наявністю умов для штатного зльоту. Після перельоту крило повинно бути ручним засобом встановлено у вертикальне положення(В - 0) і застопорено для здійснення короткого зльоту, техніка керування яким описана раніше(див. розділ 1).In the absence or failure of the mechanized drive to return the wing to the initial vertical position it occupies in cruise flight, i.e. at the angle of its installation VD - 0, the super-short and further flight should be carried out, as a rule, at the maximum angle of attack of the ar plans and only with in order to fly the plane to the area and with the conditions for a standard take-off. After the flight, the wing should be manually set to a vertical position (B - 0) and locked for a short take-off, the control technique of which is described earlier (see section 1).
Запропонована конструкція літального апарата перспективна при використанні її в таких областях як зв'язок, санітарна і пожежна авіація, сільське, лісове і рибне господарство. Але особливо вона ефективна для палубних літаків і гідролітаків, а також для вантажопасажирських літаків, призначених для малого і середнього бізнесу, і при експлуатації їх на внутрішньодержавних лініях в умовах відсутності аеродромів.The proposed design of the aircraft is promising when used in such areas as communication, sanitary and fire aviation, agriculture, forestry and fisheries. But it is especially effective for deck planes and seaplanes, as well as for cargo-passenger planes intended for small and medium-sized businesses, and when operating them on domestic lines in the absence of airfields.
Високе розташування двигунів(а з цієї причини і крила) викликано необхідністю з'єднання їх поперечною трансмісією для спільної роботи з метою забезпечення безпеки польотів у випадку відмови одного з двигунів 10. При цьому третій двигун 2 постійно задіяний в роботу в якості маршового, а тому він не є зайвим баластом.The high location of the engines (and, for this reason, the wings) is caused by the need to connect them by a transverse transmission for joint operation in order to ensure flight safety in the event of failure of one of the engines 10. At the same time, the third engine 2 is constantly engaged in work as a pilot, and therefore it is not an unnecessary ballast.
Недоліком даної конструкції літака є необхідність використання в ній гратчастого крила, що Володіє низькою аеродинамічною якістю, що погіршує планувальні властивості літака. Однак зазначений недолік не є визначальним з урахуванням цілого ряду позитивних характеристик, властивим гратчастим крилам.The disadvantage of this aircraft design is the need to use a lattice wing in it, which has low aerodynamic quality, which worsens the aircraft's planning properties. However, the specified drawback is not decisive, taking into account a number of positive characteristics characteristic of lattice wings.
Яд - пане з 1 - пишна о, -- ких щ- - 4 | р щщYad - lord of 1 - lush o, -- kih sh- - 4 | p shshch
Ї я - Рогу й-- щ 1 Е: й Фіг.2 и я йІ я - Rogu и-- ш 1 E: и Fig. 2 и и и
ФігFig
Ма ї -60 Я да рирті 001004 Мре ЗО ! снмлаИс ! о гово МпMa i -60 Ya da rirti 001004 Mre ZO ! snmlIs! about MP
Фіг.3 до яв, М 86.Fig. 3 to yav, M 86.
КІ / ТАКИ х / ї учи єKI / TAKI x / y uchi is
У і сала м й ли ними птн | | и й Кг -ь3а т дня нин фени сетIn and sal m i li nim ptn | | и и Кг -ь3а t day nin feny set
ФігА і йFigA and others
ПИ 7 кл є К 4 ЕН і І чн ко; - ШИН /7жк-- и НН гля - ши е ще го зPI 7 kl is K 4 EN and I chn ko; - SHYN /7zhk-- and NN look - shi e still go with
Я скани ! те - шоодво ОМ тн -- в,I scan! te - shoodvo OM tn -- in,
А т й нн ЧКAnd y nn Cheka
ТЙ 7 яхTJ 7 yah
І Й І кеAnd I And I ke
Фіг 5Fig 5
93 мн в тю 893 mn in tyu 8
Е р. декан зеааінсанння ниE r. Dean of the Faculty of Education
Щ В и ра раSh V i ra ra
Кк м шо ИКх и У дені о с МИ ЕК поки! бKk m sho IKh i In the day o s MI EK until! b
ЕрEr
Фіг.б я ! 45 М у їй Ше не і і Ж Год аа и НІ Це гоFig. b i ! 45 M in her She ne i i Z God aa i NO This is it
У че кто ме й пиши ЧЕ» й с і; Кк : -ї помIn che kto me and write CHE" and s i; Kk: -th pom
ОГЕДуOEDU
Фіг.7Fig. 7
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2000052592A UA52786C2 (en) | 2000-05-05 | 2000-05-05 | Aircraft with short takeoff and landing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2000052592A UA52786C2 (en) | 2000-05-05 | 2000-05-05 | Aircraft with short takeoff and landing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA52786C2 true UA52786C2 (en) | 2003-01-15 |
Family
ID=74173871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA2000052592A UA52786C2 (en) | 2000-05-05 | 2000-05-05 | Aircraft with short takeoff and landing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA52786C2 (en) |
-
2000
- 2000-05-05 UA UA2000052592A patent/UA52786C2/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11634222B2 (en) | Vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle having foldable fixed wing and based on twin-ducted fan power system | |
US5454530A (en) | Canard rotor/wing | |
RU2012512C1 (en) | Hybrid flying vehicle | |
US5086993A (en) | Airplane with variable-incidence wing | |
US6086016A (en) | Gyro stabilized triple mode aircraft | |
CA2474121C (en) | An aircraft internal wing and design | |
CN101559832B (en) | Fast and remote hybrid helicopter | |
US6896221B1 (en) | Vertical takeoff and landing aircraft | |
RU168554U1 (en) | High-speed combined helicopter (rotorcraft) | |
WO2012026846A1 (en) | Aircraft with an integral aerodynamic configuration | |
US20050133662A1 (en) | Convertible aircraft provided with two tilt fans on either side of the fuselage and with a third tilt fan arranged on the tail of the aircraft | |
USRE36487E (en) | Airplane with variable-incidence wing | |
US11970275B2 (en) | Air vehicle configurations | |
US11834168B2 (en) | Convertiplane and related control method | |
US3329376A (en) | Short takeoff and landing aircraft | |
RU2656957C1 (en) | Triple-screw convertiplane | |
US4726545A (en) | VTOL aircraft having combination lift and lift/cruise engines | |
US12157565B2 (en) | Aircraft wing | |
UA52786C2 (en) | Aircraft with short takeoff and landing | |
US3270989A (en) | Variable sweep aircraft | |
RU2028964C1 (en) | Vertical take-off and landing aeroplane | |
GB2390884A (en) | A VSTL aircraft | |
Bishop | The development of tailless aircraft and flying wings | |
RU222496U1 (en) | Vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle | |
RU72198U1 (en) | AIRCRAFT WITH HIGH AERODYNAMIC QUALITY |