Літальний апарат

Реферат: UA 88167 U UA 88167 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі авіації й може бути використана у конструкції літальних апаратів (ЛА), а також безпілотних літальних апаратів (БПЛА). Відомий літальний апарат (ЛА) "Lightning" з стрілоподібним крилом. Кінці крила обрізані перпендикулярно поздовжній осі ЛА. Крило має досить велику, однакову за розмахом крила хорду. На вигляді ЛА у плані воно наближається за формою до трикутного крила, що затрудняє виконання "правила площ" для конструкції ЛА зі стріловидним крилом. На крилі перпендикулярно поздовжній осі ЛА встановлені елерони з приводами. ("Полная энциклопедия мировой авиации, изд. "Федоров", 1997 р. с. 90). Відомий ЛА "ХВ-70 Valkyrie". На надзвукових швидкостях кінцеві частини крила відхиляються до низу поперек розмаху крила. Але це робиться для покращення шляхової стійкості та поздовжнього балансування. ("Полная энциклопедия мировой авиации, изд. "Федоров", 1997 р., с. 697). Відомий ЛА із змінною геометрією, який має, двигун, фюзеляж, оперення, верхнє та нижнє цільнозворотні крила, виконані з від'ємною стрілоподібністю, оснащені вузлами їх повороту, та фіксаторами їх з фюзеляжем, а вузли повороту крил розташовані зліва і справа відносно подовжньої осі фюзеляжу з ексцентриситетом, при цьому передні півкрила виконані довші за задніх, причому у передніх півкрилах передня кромка висунута консольно за фюзеляж. (з. а 2011 03432, прототип). У ЛА-прототипу у крейсерськой конфігурації тільки невеликі зовнішні секції елеронів задніх півкрил можуть використовуватись в керуванні по крену (та площа їх невелика, як і малий розмах задніх півкрил), а момент крену от рулей V-подібного оперення ЛА створюється з великими аеродинамічними витратами… Якщо в ЛА-прототипу на обох площинах оперення типу "метелик" розміщені окремо керуючі секції, то при відхиленні секції згідно з Фіг. 7, створюючи на кожній секції силу F, можна отримати "чистий" момент крену Мх, вилучити шляховий момент. Але витрати на аеродинамічний опір при цьому будуть великі, набагато більше, ніж при відхиленні керуючих поверхонь на задніх кінцівках горизонтальних площин крила. І значить будуть великі витрати в аеродинамічній якості. Технічна задача, на яку спрямовано дану корисну модель підвищення керованості ЛА. Поставлена задача вирішується тим, що у літальному апараті, що включає систему керування по курсу, крену, тангажу, силову установку, фюзеляж, оперення, верхнє та нижнє кесонні цільноповоротні крила з негативною стріловидністю з більш короткими задніми півкрилами з напівкруглими закінцівками, шарніри повороту крил, які зміщені один від одного в поперечному напрямі, згідно з корисною моделлю, на торцях кесонів коротких півкрил поперек їх розмаху шарнірним з'єднанням закріплені вказані закінцівки крила з приводами, що підключаються до системи керування літального апарата по крену при кутах стрілоподібності коротких півкрил X = 55°…75°. Технічне рішення пояснюється кресленнями. На Фіг. 1 ЛА на злітній конфігурації. На Фіг. 2 крейсерська його конфігурація. На Фіг. 3 поперечний переріз ЛА. На Фіг. 4 погляд зверху на фюзеляж. На Фіг. 5, 6 ЛА на стоянці. На Фіг. 7 Схема створення "чистого" моменту крену V-подібним оперенням ЛА (де "ц.м." центр мас ЛА). ЛА вміщує фюзеляж 1 заквадраченої форми в середній його зрізах, двигун 2, оперення 3, верхнє 4 і нижнє 5 дволонжеронні крила кесонного типу, носове 6 та основне 7 шасі. Між силовими шпангоутами 8 і 9 фюзеляжу 1 встановлені вузли повороту 10 і 11 крил 4 і 5. На шпангоуті 9 кріпляться стійки основного шасі 7 в вузлах 12 повороту назад основних стійок. Вузли 10 і 11 установлені відносно осі симетрії фюзеляжу з ексцентриситетом. Таким чином переднє півкрило довше заднього. На передньому лонжероні передніх півкрил і на задньому лонжероні задніх півкрил установлені елементи фіксації крила в крейсерському польоті з фіксаторами 15, 16, 17, 18, розміщеними по бортах фюзеляжу. Фіксатори 15, 16 відвертають відсмоктування передніх півкрил і їх дивергенцію. Фіксатори 17, 18 у крейсерському польоті розвантажують несуче крило від згинаючого моменту Мізг (Передають його на фюзеляж). На крилах 4 і 5 розміщені елерони 19 і закрилки 20. При повороті крил працюють елерони коротких півкрил до їх кутів стрілоподібності Х = 55°. На торцях 21 кесонів 22 коротких півкрил шарнірно встановлені закінцівки 23 з приводами (не показані). На довгих передніх півкрилах аналогічної напівкруглої форми закінцівки нерухомі. При кутах стрілоподібності від Х = 55° до Хmах = 75° закінцівки починають працювати. Вони підвищують ефективність управління ЛА за креном на великих швидкостях. На зльоті ЛА має конфігурацію "біплан". В цій конфігурації він швидко злітає та набуває необхідну висоту, де мала турбулентність. Потім він переходить в горизонтальний політ, 1 UA 88167 U 5 10 15 20 приймає крейсерську конфігурацію на швидкості 0,6…0,65 М і надалі збільшує швидкість та висоту до крейсерських. Передні (по хорді крила) кромки передніх півкрил виходять збоку від фюзеляжу в набігаючий потік і створюють необхідний кабрувальний момент для продовжного балансування ЛА. Щоб звести до мінімуму втрати на надзвукових режимах від поздовжнього балансування ЛА при відхиленні рулів у даній схемі ЛА, передні півкрила виконані довше задніх. Закінчення польоту та приземлення проходять в зворотному порядку. Якщо в ЛА на обох площинах оперення типу "метелик" розміщені окремо керуючи секції, то при відхиленні секції згідно Фіг. 7, створюючи на кожній секції силу F, можна отримати "чистий" момент крену Мкр, вилучити шляховий момент, грубо оцінюючи момент по крену Мкр = 2*l1*F-2*l2*F = 2*F*(l1-l2), для великих значень М. (де l1 та l2 плечі важелів цих сил) Але витрати на аеродинамічний опір при цьому будуть великі, набагато більше, ніж при відхиленні керуючих поверхонь на кінцівках горизонтальних площин задніх крил, і значить будуть великі витрати в аеродинамічній якості. Використання елеронів або керованих передкрилків або подібних елементів на кінцях задніх півкрил поздовж їх розмаху вимагає значно підвищувати кути їх відхилення у зв'язку з великою стрілоподібністю і збільшують вказані втрати через аеродинамічній опір, особливо на передніх торцях цих елементів. Запропоноване технічне рішення у порівняні з прототипом значно підвищує керованість ЛА даної конструктивної схеми за креном у крейсерській конфігурації при великих швидкостях польоту. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Літальний апарат, що містить систему керування по курсу, крену, тангажу, силову установку, фюзеляж, оперення, верхнє та нижнє кесонні цільноповоротні крила з негативною стрілоподібністю з більш короткими задніми півкрилами з напівкруглими закінцівками, шарніри повороту крил, які зміщені один від одного в поперечному напрямку, який відрізняється тим, що на торцях кесонів коротких півкрил поперек їх розмаху шарнірним з'єднанням закріплені вказані закінцівки крила з приводами, що підключаються до системи керування літального апарата по крену при кутах стрілоподібністю коротких півкрил Х = 55°-75°. 2 UA 88167 U 3 UA 88167 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4