Літальний апарат змінної геометрії

Реферат: Винахід належить до авіації. Літальний апарат змінної геометрії має двигун, фюзеляж, оперення, верхнє та нижнє цільнозворотні крила, оснащені фіксаторами їх з фюзеляжем та виконані з від'ємною стрілоподібністю, передня кромка передніх напівкрил висунута консольно за фюзеляж, при цьому передні напівкрила виконані довшими задніх на 2Е, вузли повороту крил розташовані з ексцентриситетом Е. Винахід дозволяє підвищити крейсерську та максимальну швидкість ЛА. UA 102264 C2 (12) UA 102264 C2 UA 102264 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі авіації і може використовуватись в конструкції літальних апаратів (ЛА), вчасності безпілотних літальних апаратів (БПЛА). Відомий літальний апарат (ЛА) по патенту ФРН №2426061, де вирішена проблема збільшення стрілоподібність крила в леті до 60 градусів встановленням співвісно двох крил зверху та знизу фюзеляжу. Проблема вирішена встановленням співвісно двох крил зверху та знизу фюзеляжу. В цьому винаході передні напівкрила при від'ємній крейсерській стрілоподібності, навіть якщо виконані з самих сучасних матеріалів, не можуть працювати при швидкостях більш ніж 1,5 М, із-за явища дивергенції крила (втрати стабільності крила). Відомий винахід по а.с. №811637 СРСР, в якому верхні і нижні крила ЛА, що знаходяться співвісно, виконані з від'ємною стрілоподібністю. В крейсерському режимі передні напівкрила, розміщені зверху та знизу впродовж фюзеляжу, вписуючись в його контур та фіксуються замками на фюзеляжі, що попереджає їх висмоктування від фюзеляжу та дивергенції крила. Але в цьому ЛА при переході на надзвукову швидкість аеродинамічний фокус ЛА зміщується назад. Тому для продовжного балансування при зміні швидкостей лету спочатку активно працює горизонтальне оперення (ГО), керма висоти, на кінець ЛА балансується перегоном палива в хвостовий додатковий балансувальний паливний бак. Активна робота ГО - це збільшення лобового опору ЛА, а додатковий балансувальний паливний бак - зайва вага та об'єм конструкції ЛА. До того, велика крейсерська стрілоподібність крила таким балансуванням не забезпечується. Відомий ЛА по заявці u201006049, патент 54491 від 10.11.10 (прототип). В цьому ЛА для продовжного балансування в крейсерському режимі використовуються висунуті за фюзеляж хвостові частини передніх напівкрил. Але для повного балансування ЛА по тангажу таким методом довжина передніх напівкрил повинна на 12-15 % перевищувати довжину задніх. Крім того, переднє нижнє напівкрило разом з заднім верхнім на деяких швидкостях дає шкідливу інтерференцію, що знижує аеродинамічну якість ЛА в цілому в крейсерській конфігурації, та обидві передні несучі частини крила тут декілька збільшують мідель ЛА в цілому, а це також добавка до сили лобового опору для ЛА, також зниження аеродинамічної якості ЛА. В крейсерському режимі в потоці задня кромка передніх напівкрил працює як передня. Але на ній установлені елерони і закрилки. Отже їх потрібно виконувати з підвищеним запасом міцності (і вагою). Технічною задачею, на яку направлено винахід, є підвищення крейсерської та максимальної швидкості ЛА, підвищення його аеродинамічної якості. Поставлена задача вирішується тим, що у літальному апараті, який має двигун, фюзеляж, оперення, верхнє та нижнє цільнозворотні крила, оснащені фіксаторами їх з фюзеляжем та вузлами їх повороту, та виконані з від'ємною стрілоподібністю, вузли повороту крил розташовані зліва і справа відносно подовжньої осі фюзеляжу з ексцентриситетом Е, при цьому передні напівкрила виконані довшими за задні на величину 2 Е, причому у передніх напівкрилах передня кромка висунута консольно за фюзеляж, а закрилок нижнього переднього напівкрила виконаний з кутами відхилення вниз на 25°-40° та вверх на 3°-5° Винахід 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. ЛА вміщує фюзеляж 1 заквадраченої форми в середніх його зрізах, двигун 2, оперення 3, верхнє 4 і нижнє 5 крила, 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 Е. Таким чином переднє напівкрило довше заднього на величину 2 Е. Але на злітно-посадовій конфігурації розмах напівкрил ЛА відносно осі симетрії фюзеляжу однаковий. В крейсерській конфігурації закрилки і елерони передніх напівкрил притискаються до фюзеляжу, а кінцеві частини їх закриваються обтічниками 13 і 14. При цьому закрилок 15 нижнього переднього напівкрила може відхилятися вниз на 25°-40° (зліт-посадка) і вверх на 3°4°, таким чином на від'ємні кути до щільного утиснення до фюзеляжу. Аналогічно притискається поруч елерон-закрилок. 1 UA 102264 C2 5 10 На передньому лонжероні передніх напівкрил і на задньому лонжероні задніх напівкрил установлені елементи фіксації крила в крейсерському польоті з фіксаторами 15, 16, 17, 18, розміщеними по бортах фюзеляжу. На злеті ЛА має конфігурацію «біплан». В цій конфігурації він швидко злітає та набуває необхідної висоти. Потім він переходить в горизонтальний політ, приймає крейсерську конфігурацію на швидкості 0,6...0,65 М і надалі збільшує швидкість та висоту до крейсерських. Передні (по хорді крила) кромки передніх напівкрил виходять збоку від фюзеляжу в набігаючий потік і створюють необхідний кабрувальний момент для продовжного балансування ЛА. Закінчення лету та приземлення проходять в зворотному порядку. Дане технічне рішення дозволить зменшити площину міделева перерізу ЛА, збільшить крейсерську та максимальну швидкість ЛА. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 Літальний апарат змінної геометрії, що має двигун, фюзеляж, оперення, верхнє та нижнє цільнозворотні крила, оснащені фіксаторами їх з фюзеляжем та вузлами їх повороту та виконані з від'ємною стрілоподібністю, який відрізняється тим, що вузли повороту крил розташовані зліва і справа відносно подовжньої осі фюзеляжу з ексцентриситетом Е, при цьому передні напівкрила виконані довшими задніх на величину 2 Е, причому у передніх напівкрилах передня кромка висунута консольно за фюзеляж, а закрилок нижнього переднього напівкрила виконаний з кутами відхилення вниз на 25°-40° та вверх на 3°-5°. 2 UA 102264 C2 3 UA 102264 C2 4 UA 102264 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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 5