КОНЦЕВОЕ КРЫЛЫШКО Российский патент 1997 года по МПК B64C23/06 

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано в конструкциях концевых частей крыла самолета и концевых частях лопастей вертолета.

Известно концевое крылышко, представляющее дополнительную поверхность крыловой формы, имеющую аэродинамический профиль, и установленное на конце крыла /см. заявка ФРГ N 2726589, кл. B 64 C 5/10, 1978 г./.

Недостатком данного изобретения является малая эффективность в борьбе с концевыми вихрями.

Задача, на решение которой направлено изобретение, является улучшение аэродинамических характеристик крыла.

Техническим результатом от использования изобретения является снижение индуктивного сопротивления на дозвуковых и околозвуковых скоростях полета путем изменения перераспределения нагрузки по поверхности крыла и ослабления интенсивности концевого вихря крыла, обусловленного перетеканием воздуха с нижней поверхности крыла на верхнюю, на эксплуатационных углах атаки и крыльях с удлинением 2.16 (где удлинение это отношение размаха крыла к его средней геометрической хорде).

Технический результат достигается тем, что концевое крылышко, представляющее дополнительную поверхность, крыловой формы, имеющее аэродинамический профиль и установленное на конце крыла, состоит, по меньшей мере, из трех малых крылышек, установленных одно за другим в горизонтальной плоскости, образующих в плане 1/4 окружности с радиусом, равным концевой хорде крыла и центром окружности, находящимся в точке пересечения задней кромки и концевой хорды крыла, хорда малых крылышек равна b/n, где b концевая хорда крыла, n количество малых крылышек, угол установки малых крылышек выбирается оптимальным в зависимости от интенсивности концевого вихря на рассматриваемом участке концевой хорды крыла.

На фиг. 1 изображена концевая часть крыла с концевым крылышком в плане; на фиг. 2 сечение А-А на фиг.1.

Концевое крылышко 1 фиг.1 представляет собой дополнительную несущую поверхность, установленную горизонтально на конце крыла и состоящую из комбинации, по меньшей мере, трех малых крылышек, 2,3,4. Малое крылышко представляет собой независимую несущую поверхность крыловой формы с аэродинамическим профилем в поперечном сечении, хордой, равной b/n, где b - концевая хорда крыла, n количество малых крылышек с определенным оптимальным углом установки относительно концевой хорды крыла. В плане концевое крылышко представляет 1/4 окружности с радиусом, равным концевой хорде крыла и центром окружности, находящимся в точке пересечения задней кромки с концевой хордой крыла. Концевое крылышко выполнено с продольным набором и корневой силовой нервюрой, имеет многослойную конструкцию с сотовым или пористым заполнителем. Стыковка концевого крылышка производится с помощью силовых фитинговых соединений при конструктивном выполнении крыла типа моноблочного или кессонного. Если конструктивно-силовая схема крыла лонжеронная, то стыковка по лонжеронам и моментным точкам.

Работа предлагаемого концевого крылышка основана на следующем. У крыла конечного размаха по мере удаления от плоскости симметрии давление по размаху изменяется. Эти изменения давления приводят к возникновению поперечных токов, направленных от большего давления к меньшему. На верхней поверхности крыла линии тока направлены от передней кромки крыла внутрь к плоскости симметрии, а на нижней поверхности, наоборот, от плоскости симметрии наружу. У боковых кромок крыла поток стремится обогнуть эти кромки в направлении снизу вверх. В результате возникает закручивание потока у концов крыла в вихревые жгуты, которые сбегают с боковых кромок крыла. При установке предлагаемого концевого крылышка происходит перераспределение давления на нижней поверхности крыла. Применение концевого крылышка позволит уменьшить интенсивность концевого вихря. Вихревая структура, образуемая малыми крылышками, разбивает мощный концевой вихрь на слабые, менее интенсивные вихри. Концевой вихрь, образуемый на малом крылышке 2 (фиг.1), распадается при взаимодействии с малым крылышком 3 (фиг.1). Вихревая структура, образованная на малом крылышке 3 (фиг.1), распадается при взаимодействии с малым крылышком 4. Концевой вихрь, образованный на малом крылышке 4, слабее концевого вихря крыла. Данное расположение крылышек и форма в плане позволяют приблизить закон распределения к оптимальному эллиптическому. Снижение индуктивного сопротивления повышает аэродинамическое качество несущей поверхности, что приводит к снижению расхода топлива и увеличению дальности полета.

Использование: в авиационной технике. Сущность: на конце крыла установлено концевое крылышко, которое для уменьшения индуктивного сопротивления выполнено по меньшей мере из трех горизонтально расположенных малых крылышек, установленных одно за другим, имеющих аэродинамический профиль и установленных под определенными углами атаки по отношению к концевой хорде крыла. Угол атаки малых крылышек выбирается оптимальным в зависимости от интенсивности концевых вихрей, преобладающих на рассматриваемом участке концевой хорды крыла. Угол установки может быть как положительный так и отрицательный, все зависит от распределения аэродинамической нагрузки вблизи концевых сечений крыла. В плане концевое крылышко представляет собой 1/4 окружности с радиусом, равным концевой хорде крыла, и центром, находящимся в точке пересечения задней кромки крыла с концевой хордой. Малые крылышки имеют хорду, равную b/n, где b - концевая хорда крыла, а n - количество малых крылышек. 2 ил.

Концевое крылышко, представляющее дополнительную поверхность крыловой формы, имеющую аэродинамический профиль, и установленное на конце крыла, отличающееся тем, что, с целью снижения индуктивного сопротивления и повышения аэродинамического качества на дозвуковых и околозвуковых скоростях полета, на эксплуатационных углах атаки и крыльях с удлинением 2 16, концевое крылышко состоит по меньшей мере из трех малых крылышек, установленных одно за другим в горизонтальной плоскости, образующих в плане 1/4 окружности с радиусом, равным концевой хорде крыла, и центром окружности, находящимся в точке пересечения задней кромки и концевой хорды крыла, хорда малых крылышек равна b/n, где b - концевая хорда крыла, n количество малых крылышек, угол установки малых крылышек выбирается оптимальным в зависимости от интенсивности концевого вихря крыла на рассматриваемом участке концевой хорды крыла.