САМОЛЕТ Российский патент 1996 года по МПК B64D27/06 

Изобретение относится к авиационной тематике, касается компоновочных решений основных агрегатов самолетов и может быть использовано при проектировании различных типов ЛА, в частности, самолетов общего назначения.

Известен самолет, предназначенный для перевозки небольшого количества пассажиров, содержащий соединенные с фюзеляжем крыло и хвостовое оперение, два двигателя с тянущими винтами, расположенные симметрично на консолях крыла (см. Пайпер РА-44-180 "Семинол", ТИ ЦАГИ N 12, 1983 г. стр.11, рис.31).

Недостатком известной схемы самолета является то, что плоскости винтов двигателей проходят через пассажирскую кабину. Это создает повышенные шумовые характеристики и условия дискомфорта у пассажиров.

Еще одним недостатком указанного самолета является неблагоприятный турбулизирующий эффект струи винта, действующий на крыло и уменьшающий его подъемные качества.

На взлете и посадке из-за большого скоса потока на крыле на данном типе самолета для эффективной работы необходимы большие площади горизонтального оперения, что вызывает повышенные весовые характеристики.

Наиболее близким техническим решением из известных являются самолеты, содержащие соединенные с фюзеляжем крыло с установленными на нем двумя двигателями с толкающими винтами и хвостовое оперение (см. "Аtlas letadel: dvoumotorova obchodni letadla", NADAS, Рraha, 1987 г. стр.82-83, стр.138).

Известные самолеты лишены ряда недостатков, присущих указанному выше летательному аппарату.

Однако, в известных самолетах установленные на крыле маршевые двигатели разнесены относительно продольной оси самолета на достаточно большое расстояние. В аварийной ситуации при отказе одного из двигателей, пилотирование данных самолетов очень затруднено из-за возникновения большого момента от тяги работающего двигателя относительно оси Y. Это усугубляется тем, что на самолетах данного класса пилоты, как правило, не обладают высоким профессиональным уровнем и вероятность катастрофы при указанной ситуации становится достаточной высокой.

Кроме этого, двигатели установлены таким образом, что плохо выполняется так называемое "правило площадей" плавное изменение площади поперечного сечения по длине самолета, что обусловливает относительно большую площадь его миделевого сечения.

Одновременно, из-за установки двигателей на рабочей поверхности хвостовой части крыла уменьшается площадь элементов механизации крыла, что ухудшает взлетно-посадочные характеристики.

Задачей настоящего изобретения является улучшение аэродинамических характеристик путем совершенствования компоновки и эффективного выполнения основных агрегатов самолета.

Задачей изобретения является также улучшение эксплуатационных качеств самолета в аварийной ситуации при отказе одного из двигателей.

Еще одной задачей изобретения является улучшение взлетно-посадочных характеристик путем повышения эффективности механизации крыла.

Для достижения указанных задач в самолете, содержащем соединенные с фюзеляжем крыло с установленными на нем двумя двигателями с толкающими винтами и хвостовое оперение, отношение расстояние между продольными осями винтов к размаху крыла равно 1/6.1/7.

В предложенном самолете, благодаря максимальному возможному приближению винтов к фюзеляжу, который в месте расположения винтов резко сужается, обеспечивается плавное изменение поперечных сечений по длине самолета, что способствует уменьшению площади его миделевого сечения. При отказе одного двигателя плечо, на котором создает момент работающий двигатель, имеет минимальное значение, что значительно упрощает технику пилотирования. Благодаря близкому к фюзеляжу расположению двигателей с винтами обеспечиваются конструктивные возможности для эффективного выполнения закрылков.

Существо настоящего изобретения представлено на чертежах,
где
на фиг.1 представлен вид спереди на самолет,
на фиг.2 вид в плане.

Заявленный самолет общего назначения, предназначенный для перевозки 3.4 пассажиров, управляется одним пилотом. Самолет выполнен с расположением крыла 1 близким к среднему, которое соединено посредством центроплана с фюзеляжем 2. Фюзеляж 2 имеет в носовой части пассажирскую гермокабину 3, а в хвостовой Т-образное оперение 4. На консолях крыла 1 размещены два двигателя с толкающими винтами, например, поршневые, расстояние между продольными осями винтов которых равно 1/6.1/7 размаха крыла. В районе установки винтов фюзеляж имеет ярко выраженную суженную часть. На верхней поверхности крыла двигатели 5 имеют обтекатель 6. Крыло 1 самолета снабжено предкрылками 7 и закрылками 8, ближе к концевой части установлены элероны 9 и интерцепторы 10. Хвостовое оперение 4 выполнено с поверхностями управления 11.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Предложенный самолет общего назначения может эксплуатироваться с грунтовых аэродромов и даже со слабоподготовленных летных площадок с прочностью грунта 3 кг/кв.см. Используя мощную для данного самолета механизацию крыла в виде предкрылков и закрылков, самолет пробегает при взлете расстояние порядка 200 м и со скоростью порядка 110 км/ч открывается от земли. Крейсерский полет совершается до высоты 7000 м с диапазоном скоростей 300.400 км/ч. Дальность полета самолета зависит от коммерческой нагрузки и может достигать 2000 км. Управляемость самолета в полете по продольной, путевой и поперечной осям обеспечивается поверхностями управления: элеронами, интерцепторами, рулями высоты и направления. Используемая схема самолета позволяет надежно и просто пилотировать машину как с помощью автопилота, так и в случаях перехода на ручное управление.

Размещение винтов двигателей за крылом уменьшает вероятность образование срыва потока и повышает аэродинамическое качество самолета.

На взлете и посадке эффективная механизация самолета обеспечивает хорошие взлетно-посадочные характеристики с короткой дистанцией разбега и пробега.

При отказе одного из двигателей 5 полет на данном самолете можно продолжать с одним работающим двигателем. Близкое расположение винтов двигателей к фюзеляжу позволяет посредством аэродинамических поверхностей обеспечивать управляемость самолета одним пилотом до посадки в пункте назначения.

Опытные испытания моделей и теоретическое обоснование показали, что наиболее предпочтительным для рассматриваемых типа, размерности и энергетических возможностей самолета является вариант, в котором расстояние между продольными осями винтов двигателей 5 равно 1/6.1/7 размаха крыла.

Отличительные признаки настоящего изобретения обеспечивают предложенному самолету улучшенные аэродинамические характеристики, повышают надежность и эксплуатационные качества конструкции.

Изобретение относится к авиационной технике и касается компоновочных решений основных агрегатов самолетов. Самолет содержит соединенные с фюзеляжем 2 крыло 1 и хвостовое оперение 4. На крыле 1 установлены два двигателя 5 с толкающими винтами. Расстояние между продольными осями винтов составляет 1/7-1/6 размаха крыла. 2 ил.

Самолет, содержащий соединенные с фюзеляжем крыло с установленными на нем двумя двигателями с толкающими винтами, хвостовое оперение, отличающийся тем, что расстояние между продольными осями винтов составляет 1/7 ^oC 1/6 размаха крыла.