Система крил

Винахід належить до авіації і може бути використаний при конструюванні літаків. Відомі: багатощілинне крило, механізація крила у вигляді передкрилків, закрилків та керування прикордонним шаром, перегородки крила, система крил літака біплан. Теорія щілинного крила С.А.Чаплигіна знайшла застосування лише в механізації крила. У багатощілинному крилі із зростанням кута атаки підйомна сила збільшується в 2,5 - 3 рази, але при цьому значно зростає лобовий опір. Багатощіленнне динне крило відрізняється формою і розташуванням середьої частини профілю. С.А.Чаплыгин "Избранные работы по теории крыла", Гостехиздат, Москва-Ленинград, 1949г., с.246 - 247, 270 - 271; А.М.Мхитарян "Аэродинамика", Изд. Машиностроение, Москва, 1976г., с.317 - 318, рис.19, 16; В.Г.Александров, А.В.Майоров, А.М.Пашестюк "Авиационный технический справочник", Изд. Транспорт, Москва, 1969г., с.28 - 29, табл. 1 - 8. Існуючі передкрилки та закрилки використовуються не на всіх режимах польоту, а головним чином, при злеті і посадці. Міжкрилок у винаході відрізняється від автоматичного передкрилка і від щілинного закрилка своїм стабільним розташуванням між двома крилами, а саме, між хвостовою частиною нижньої поверхні верхнього крила і початком верхньої поверхні нижньою крила, а також відрізняється зміщенням свого носка відносно носка нижнього крила. Керування прикордонним шаром шляхом здуву потребує спеціальної системи забирання повітря від компресора двигуна, біля 10 відсотків загальних вагових витрат, що зменшує тягу двигуна на 18 відсотків. У зв’язку з цим керування прикордонним шаром використовується обмежено, в режимах злету і посадки. В.Ф.Павленко, А.А. Дьяченко, В.И. Жулев и др. авторы "Боевая авиационная техника",Воениздат, Москва, 1984г.,с.41. Відмінність винаходу полягає в тому, що здув прикордонного шару відбувається за рахунок щілинних каналів між крилами і міжкрилком. Перегородки крил застосовуються для запобігання кінцевого зриву. У винаході перегородки виконують таку ж роль і крім того, розташовуючись між крилами, одночасно служать в якості конструктивних елементів та беруть участь у створенні ряду щілинних каналів між крилами. Г.С. Аронин "Практическая Аэродинамика", Боениздат, Москва, 1962г., с.93. Система крил літака біплан, прототип винаходу, складається з верхнього та нижнього крил, що з'єднані між собою підкосами, стойками, розчалками, знаходяться одне від одного по вертикалі на відстані більшій, ніж половина хорди крила і мають зміщення носка нижнього крила по напрямку потоку повітря відносно носка верхнього крила менше половини хорди крила. Така система крил дозволяє одержати більшу сумарну площу крил при помірному їх розмаху. "Иллюстированный авиационный словарь для молодежи", Изд. ДОСААФ, Москва, 1964г. ,с.44 - 41, рис. 42; О.К.Антонов "Десять раз сначала" изд., "Веселка", Киев, 1978 г., с.127. Завдяки високим злітнопосадочним та іншим якостям система крил біплан, ще застосовується, а саме, у вітчизняному літаку Ан - 2. Але застосування біпланів через великий лобовий опір та непридатність конструкції для великих швидкостей польоту було витиснуто літаками-монопланами, що мають стріловидність крил, тонкі та інші види профілів. Винахід має завдання збільшення підйомної сили крил літака на усіх режимах польоту, а також скорочення довжини розбігу при злеті та ДОВЖУІНИ пробігу при посадці шляхом удосконалення системи крил, що складається з верхнього та нижнього крил за рахунок: їх наближення по вертикалі одне до одного, зміщення носка нижнього крила по напрямку потоку повітря, з'єднання крил між собою перегородками, установлення між крилами міжкрилка, створення щілинних каналів між крилами і міжкрилками, забезпечити поліпшення контакту робочого органу, тобто системи крил з середовищем, тобто з потоком повітря. Поставлене завдання вирішується тим, що в системі крил, що складається з верхнього та нижнього крил, з'єднаних між собою із зміщенням по напрямку потоку повітря носка нижнього крила відносно носка верхнього крила, згідно винаходу нижні поверхні верхнього і нижньою крил розташовані одна від одної на відстані меншій, ніж половина середньої хорди нижнього крила, зміщення носка нижнього крила по напрямку потоку повітря відносно носка верхнього крила складає більше половини середньої хорди нижнього крила, верхнє та нижнє крило з'єднані перегородками, що входять в конструкції верхнього і нижнього крил, між верхнім та нижнім крилами по усьому їх розмаху розташовується міжкрилок, профільована площина з носком, що знаходиться вище носка нижнього крила на відстані більш, ніж половина максимальної товщини профіля нижнього крила, при цьому міжкрилок з’єднаний з кожною перегородкою і з фюзеляжем, між верхнім крилом, міжкрилком та кожними двома сусідніми перегородками знаходяться верхні щілинні канали, між нижнім крилом, міжкрилком та кожними двома сусідніми перегородками знаходяться нижні щілинні канали. Розміщення верхнього і нижнього крил на близькій відстані та зміщення носка нижнього крила по напрямку потоку повітря звужують об’єм між крилами. З'єднання верхнього і нижнього крил перегородками поділяють цей об’єм на ряд часткових об’ємів. Наслідком застосування перегородок стаз наступне: упорядкування аеродинамічного навантаження вздовж розмаху верхнього та нижнього крил, покращення шляхової усталеності літака, зменшення індуктивного опору нижнього крила, упорядкування сходу вихорів з верхнього крила. Наявність міжкрилка поділяв зазначені вище часткові об’єми між крилами і кожною парою сусідніх перегородок на верхні та нижні щілинні канали. Зміщення носка міжкрилка відносно носка нижнього крила викликає покращення обтікання міжкрилка, а разом із зазначеними вище щілинними каналами - зменшення лобового опору нижнього крила. Наявність верхнього та нижнього щілинних каналів забезпечує перетікання частини потоку повітря з нижніх поверхонь крил на їх верхні поверхні. В цілому, сукупність суттєвих ознак винаходу: зближення верхнього та нижнього крил, зміщення носка нижнього крила, наявність перегородок і міжкрилка із зміщенням носка останнього, створення ряду верхніх та нижніх щілинних каналів, - забезпечує одержання необхідного технічного результату, поліпшення контакту робочого органа з середовищем. Перелік фігур креслення. На фіг. 1 показано загальний вигляд системи крил зверху. На фіг. 2 показано розріз системи крил по АА. З метою спрощення креслення на них не зображені деталі конструкції, механізації та керування крил: лонжерони, нервюри, стрінгери, обшивка, передкрилок, закрилок, елерон та інше. Система крил складається з верхнього крила 1 та нижнього крила 2, з’єднаних між собою рядом перегородок 3. При цьому верхнє крило 1 і нижнє крило 2 збудовані аналогічно існуючим конструкціям крил, кріпляться до фюзеляжу за допомогою лонжеронів, мають нервюри, стрінгери, обшивку та інше. Кожна з перегородок 3 включається в силовий набір конструктивних елементів верхнього крила 1 і нижнього крила 2. Верхнє крило 1 та нижнє крило 2 розташовуються так, що їх нижні поверхні знаходяться на відстані, меншій, ніж половина середньої хорди нижнього крила 2, а зміщення носка нижнього крила 2 по напрямку потоку повітря складає більше половини середньої хорди нижнього крила 2. Між верхнім крилом 1 і нижнім крилом 2 на усьому їх розмаху знаходиться міжкрилок 4, профільована площина, яка кріпиться до фюзеляжу і до кожної із перегородок 3. Носок 5 міжкрилка 4 розташовується вище носка нижнього крила 2 більше, ніж на половину максимальної товщини профіля нижнього крила 2. Між верхнім крилом 1, міжкрилком 4 і кожними двома сусідніми перегородками 3 знаходяться верхні щілинні канали 6. Між нижнім крилом 2, міжкрилком 4 і кожними двома сусідніми перегородками 3 знаходяться нижні щілинні канали 7. Під час злету, посадки та при інших режимах польоту потік повітря надходить (Фіг. 2) до носка верхнього крила 1, обтікає верхню та нижню поверхню його профіля. Одночасно з цим частини потоку повітря заходять у верхній щілинний канал 6 та у нижній щілинний канал 7, підходять до носка нижнього крила 2, обтікають нижню поверхню його профіля. Частина потоку повітря, що заходить у верхній щілинний канал 6 спочатку гальмується, швидкість потоку у ній зменшується, тиск під хвостовою частиною верхнього крила 1 збільшується. Потім, після виходу 8 із верхнього щілинного каналу 6 потік повітря прискорюється і, поступаючи за хвостову частину верхньої поверхні верхнього крила 1, чинить ежекційний вплив на потік повітря, що збігає з верхньої поверхні верхнього крила 1. Після цього, на виході 9 із нижнього щілинного канала 7 з'єднуються потоки повітря: загальний потік повітря з верхньої поверхні верхнього крила 1 і потік повітря із верхнього щілинного каналу 6 з потоком повітря, що виходить із нижнього щілинного каналу 7. Одержаний сумарний потік повітря збільшує швидкість потоку повітря на ділянці верхньої поверхні профіля, що знаходиться після виходу 9, і тим самим здійснює здув прикордонного пару на цій ділянці і протидіє зворотній течії повітря у прикордонному шарі. В результаті зростання перепаду тиску під і над верхнім крилом 1 та під і над нижнім крилом 2 та внаслідок здуву прикордонного шару на нижньому крилі 2 поліпшується контакт робочого органа з середовищем, підйомна сила системи крил на усіх режимах польоту збільшується, а при злеті і посадці, крім цього, ще скорочується довжина розбігу та довжина пробігу.