КРЫЛО Российский патент 2000 года по МПК B64C3/54 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к авиастроению.

Известно крыло, имеющее каркас, обшивку и отклоняемые элементы крыла, такие как элероны, закрылки и т.п.

Известны и неудобства, связанные с эксплуатацией известного крыла, а именно - большая взлетно-посадочная скорость, так как для получения значения подъемной силы, достаточной для того, чтобы летательный аппарат держался в воздухе, крыло должно обдуваться потоком, имеющим довольно высокую скорость, а способы увеличения подъемной силы с использованием закрылков и т.п. не дают очень большого эффекта, так как длина хорды закрылков не может быть очень большой из-за того, что они продолжают по профилю крыла линию самого крыла, отчего и длина хорды закрылка, и его площадь получаются малыми. От этого не получается большее увеличение подъемной силы в случае применения закрылков.

Предлагается крыло, использование которого позволит получить большее изменение аэродинамического качества крыла за счет того, что в предложенной конструкции крыла, кроме известных элементов механизации крыла, таких как закрылки и элероны имеется дополнительный отклоняемый элемент - крыло, которое может быть установлено в двух положениях, как единое с несущим крыло или в позиции - позади несущего и под прямым углом к потоку, либо в любом из промежуточных положений между этими двумя позициями. При этом площадь предложенного отклоняемого элемента по сравнению с известными закрылками имеет гораздо большее значение и потому изменение аэродинамического качества крыла получается в большем диапазоне, нежели у известного решения.

Сущность предложенного технического решения заключается в том, что при необходимости можно использовать аэродинамическую площадь отклоняемого элемента крыла или отклоняемых элементов дополнительно к площади несущего элемента крыла или же этот элемент образует с несущим единое крыло, площадь и форма которого мало отличается от площади и формы несущего элемента. При этом, когда для полета ЛА на больших скоростях, где увеличение полезной площади крыла не требуется, отклоняемый элемент притягивается к несущему, накладывается на него и образует с ним единое крыло, обладающее малым лобовым сопротивлением. В случае же взлета и особенно посадки или при отказе двигателей ЛА крыло может быть изменено отклонением дополнительного элемента от несущего на углы вплоть до прямого угла от несущего. При этом происходит изменение аэродинамического качества крыла в целом от значения этой характеристики единого крыла до положения, когда отклоняемый элемент превращается в воздушный тормоз и при посадке самолета сможет позволить резко снижать его скорость и уменьшать пробег. При отказе двигателей ЛА крыло позволяет увеличить площадь его в два раза по сравнению с положением "единое крыло" и тем самым уменьшать риск падения самолета на землю.

Предложенное крыло может иметь также один несущий элемент и два отклоняемых, когда несущий элемент крыла может располагаться как снизу или сверху, так и между отклоняемыми элементами крыла. В этом случае полезная площадь крыла может изменяться уже более чем в два раза от площади единого крыла, когда эти элементы притянуты к несущему крылу силовым приводом и в таком случае аэродинамическое качество крыла может изменяться также в более широком пределе.

Предложенное техническое решение может быть выполнено в виде крыла, где отклоняемый элемент располагается между несущим крылом и подвижной верхней обшивкой, связанной с предкрылком замками для зацепления с ним. Крыло в этом случае имеет управляющий привод отклоняемого элемента и замки шарнирного руля, а верхняя обшивка отклоняемого элемента выполнена двойной, усиленной нервырами и стринтерами. В таком случае элемент крыла, отклоняясь в пазах подвески, может принимать положения, когда верхняя обшивка остается на месте, а отклоняется только средний, двигаясь в пазах подвески между несущим крылом и верхней обшивкой, или же относительно несущего отклоняется элемент крыла, а его подвижная верхняя обшивка отклоняется уже относительно и несущего крыла, и отклоняемого элемента крыла, увеличивая площадь крыла втрое. В таком случае в промежуточных положениях, при отклонении элементов крыла возможно плавное изменение качества крыла также в очень широком пределе.

На фиг. 1-5 схематически изображено предлагаемое крыло, где на фиг. 1 крыло имеет несущий элемент 1, отклоняемый элемент 2, связанный с несущим элементом посредством тяг 4 и шарниров 3. Несущий элемент снабжен закрылком или элероном 5, а силовой привод не изображен.

На фиг. 2 несущим элементом 1 является верхнее крыло, а отклоняется элемент 2, расположенный под ним. При этом верхний элемент крыла снабжен закрылком или элероном 5 и связан с отклоняемым элементом посредством шарниров 3 и тяг 4 силового привода, который на фиг. 2 не показан.

На фиг. 3 показана рабочая фаза крыла в промежуточном положении, где верхний отклоняемый элемент 2 находится над несущим элементом 1 крыла и между ними имеется щель для прохода воздуха. Закрылок 5 у несущего элемента крыла отклонен вниз для увеличения аэродинамического качества крыла, а работа верхнего элемента в потоке, когда он находится под некоторым углом к несущему элементу и к потоку, увеличивает качество крыла дополнительно к работе закрылка несущего крыла. Тяги 4 и шарниры 3 связывают элементы крыла вместе и передают усилие привода для управления отклоняемым элементом крыла.

На фиг. 4 показано трехэлементное крыло, имеющее средний несущий элемент 1, отклоняемые верхний и нижний элементы 2, связанные с несущим крылом посредством тяг 4 и шарниров 3. Крыло показано в раскрытом положении, когда между элементами имеются щели для прохода воздуха, а общая площадь крыла втрое больше площади этого же крыла, если бы все элементы его были стянуты в единое крыло силовым приводом. Элерон 5 несущего элемента крыла находится в положении нулевого отклонения на фиг. 4 и позволяет при необходимости управлять креном ЛА.

На фиг. 5 изображено крыло, имеющее несущий элемент 1, отклоняемый элемент 2, связанный с несущим элементом посредством шарниров 3 и тяг 4 силового управляющего привода крыла. Закрылок 5 несущего крыла позволяет изменять аэродинамическое качества крыла в небольших пределах, но при необходимости отклоняемый элемент крыла 2, снабженный подвижной верхней обшивкой 6, может выдвигаться назад, скользя в пазах подвески между несущим элементом крыла и подвижной верхней обшивкой и увеличивая качество крыла уже в более широких пределах. При этом подвижная обшивка 6 имеет замки 7 для зацепления с предкрылком крыла 8 и может работать в двух промежуточных режимах: когда эти замки закрыты и двигается только отклоняемый элемент крыла 2, а также, когда отклоняются элемент 2 и обшивка 6, увеличивая площадь всего крыла.

Изобретение отличается простотой и в некотором смысле имеет уже используемые в технике принципы и конструкции, а предложение принципиально новой концепции отклоняемого элемента крыла не делает его слишком сложным в исполнении.

Изобретение относится к авиастроению. Крыло состоит из двух или трех крыльев, каждое из которых имеет механизацию. Крылья наложены друг на друга и связаны между собой шарнирами и тягами. Крылья имеют возможность посредством привода отклоняться и принимать положение закрылка, подкрылка, надкрылка, а одно из них может располагаться под прямым углом к потоку. Предложенная конструкция позволяет увеличить аэродинамическое качество крыла, а также использовать одно из крыльев в качестве воздушного тормоза. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Крыло, состоящее из лонжеронов, нервюр, стрингеров и обшивки, имеющее закрылки и элероны, а также привод подвижных элементов механизации крыла и кессонные баки, отличающееся тем, что оно снабжено вторым крылом, наложенным на первое и соединенным с ним силовым приводом посредством шарниров и тяг, которое установлено с возможностью отклонения в два положения: верхнее крыло с основным образуют единое крыло, верхнее расположено позади нижнего и под прямым углом к потоку, причем верхнее крыло имеет механизацию. 2. Крыло по п.1, отличающееся тем, что снабжено третьим крылом, при этом одно из них несущее, а два других крыла подвешены на тягах и шарнирах и снабжены силовым приводом. 3. Крыло по п.2, отличающееся тем, что верхнее крыло выполнено с двойной верхней обшивкой, наружная снабжена собственными нервюрами и стрингерами и связана с предкрылком, который снабжен замками для закрепления с ней, управляющим приводом для них и замками шарнирного руля, при этом верхнее крыло установлено с возможностью скольжения вперед и назад в пазах подвески.