АКТИВНАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДЪЕМНОЙ СИЛЫ Российский патент 1997 года по МПК B64C9/20 F02K3/02 B64C23/06 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к взлетно-посадочной механизации летательного аппарата.

Известна активная система регулирования подъемной силы, содержащая крыло, однозвенный или многозвенный закрылок, турбореактивный двигатель, расположенный под крылом, и отклоняемый щиток, установленный на нижней кромке сопла и снабженный приводом, обеспечивающим возможность его выдвижения в область выходного сечения сопла. Щиток работает как дефлектор, отклоняющий струю двигателя на некоторый угол по направлению к поверхности крыла, /см. Н. Ф. Краснов, В. Н. Кошевой, "Управление и стабилизация в аэродинамике", Москва, "Высшая школа", 1978, с. 380, рис. 5.3.15/
Недостатком такого устройства является значительный размер отклоняемого щитка /примерно равный диаметру сопла двигателя/, что приводит к большим усилиям при погружении щитка в струю двигателя и, как следствие, значительному весу системы привода и самого щитка, а также к увеличению сопротивления на крейсерском режиме, когда щиток выведен из струи.

Целью изобретения является увеличение подъемной силы на взлетно-посадочных режимах без ухудшения аэродинамических характеристик самолета на крейсерском режиме.

Задача решается тем, что в активной системе регулирования подъемной силы, содержащей крыло летательного аппарата, однозвенный или многозвенный закрылок, турбореактивный двигатель, преимущественно с круглым соплом, расположенный под крылом, и щиток, установленный на нижней кромке сопла, снабженный приводом, обеспечивающим возможность его выдвижения в область выходного сечения сопла, высота щитка 20-30% диаметра сопла.

Щиток, например, может быть выполнен в виде круглого сектора с углом раскрытия 60-120^oC.

Предлагаемое устройство может использоваться для реактивных двигателей различных типов, но наиболее эффективным будет использование для двигателей большой степени двухконтурности, так как струи таких двигателей труднее отклонить закрылками из-за относительно большого диаметра этих струй, и в то же время для таких двигателей температура струй невысока и введение в эти струи предлагаемого щитка не вызовет затруднений.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства на крейсерском режиме; на фиг.2 то же, на взлетно-посадочном режиме; на фиг.3 схема сопла со щитком влияющим на поперечное сечение струи.

Активная система увеличения подъемной силы содержит крыло 1, отклоняемый закрылок 2, турбореактивный двигатель 3, расположенный под крылом 1, на нижней кромке сопла 4 двигателя установлен щиток 5 и привод 6, обеспечивающий возможность выдвижения щитка в реактивную струю 7 двигателя. Высота щитка составляет 20-30% диаметра сопла. Щиток 5 может быть выполнен в виде кругового сектора с углом раскрытия 60-120^oC.

При уменьшении размеров щитка /высоты или угла раскрытия сектора/ снижается эффективность системы, а при увеличении размеров загромождается входное сечение сопла, что приводит к снижению тяги двигателя. Угол между плоскостью щитка и плоскостью среза 4 изменяется с помощью привода 6 в зависимости от режима полета в пределах 0-100^oC.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

На взлетно-посадочных режимах летательного аппарата с предлагаемой системой осуществляют отклонение закрылка 2 и выдвигают щиток 5 в струю 7 двигателя 3. При этом со щитка 5 сходят продольные вихри 8, распространяющиеся вниз по потоку струи 6, которые изменяют форму поперечного сечения струи из круглой в эллиптическую и отклоняют ось струи по направлению к крылу 1, что повышает эффективность отклонения струи 7 закрылком 2.

При регулировании направления вектора тяги изменяют угол отклонения закрылка 2 и угол между плоскостью щитка 5 и осью сопла, при этом для увеличения угла отклонения вектора тяги увеличивают угол наклона плоскости щитка.

На крейсерском режиме полета щиток полностью выводится из струи /фиг.1а/ и не влияет на аэродинамические характеристики летательного аппарата.

Для проверки эффективности предлагаемого устройства были проведены эксперименты в аэродинамической трубе на модели отсека крыла с имитатором двигателя и щитком в форме кругового сектора.

Техническим результатом от использования изобретения является уменьшение веса и обеспечение большей скорости функционирования системы, а также снижение C_x на крейсерском режиме за счет уменьшения размеров отклоняемого щитка.

Использование: в авиационной технике и может быть использовано при проектировании летательных аппаратов. Задача изобретения - увеличение подъемной силы на взлетно-посадочных режимах без ухудшения аэродинамических характеристик самолета на крейсерском режиме. Сущность изобретения: на нижней кромке сопла установлен вихреобразователь в виде щитка высотой 20-30% диаметра сопла. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Активная система регулирования подъемной силы, содержащая крыло летательного аппарата, однозвенный или многозвенный закрылок, турбореактивный двигатель преимущественно с круглым соплом, расположенный под крылом щиток, установленный на нижней кромке сопла и снабженный приводом, обеспечивающим возможность его выдвижения в область выходного сечения сопла, отличающаяся тем, что высота щитка составляет 20 30% диаметра сопла. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что щиток выполнен в виде кругового сектора с углом раскрытия 60 120^o.