СТРЕЛОВИДНОЕ КРЫЛО Российский патент 2003 года по МПК B64C3/10 

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано для проектирования стреловидных крыльев для дозвуковых самолетах.

Известны различные схемы стреловидных крыльев (см. Техническая информация ЦАГИ 23, 1980 года, авторское свидетельство 1580737 по классу: 6 В 64 С 3/14, энциклопедию "Авиация". /Под редакцией Г.П.Свищева, издательство "Российские энциклопедии", М., 1988 г.). В последнее время такие крылья выполняются с использованием сверхкритических профилей.

Прототипом предлагаемого решения является крыло самолета Ту-204, защищенное авторским свидетельством СССР 1783723, кл. В 64 С 3/14. Для повышения качества и обеспечения малых волновых потерь на этом крыле примененное специальное соотношение для изменения положения средних линий профилей крыла, увеличена отрицательная крутка консольной части крыла, применены сложные законы для знакопеременной кривизны его средней линии. Сочетание реализованных на прототипе параметров обеспечило относительно высокое качество, но, к сожалению, на относительно невысоких скоростях, соответствующих скорости полета М=0,7. На более высоких скоростях эффективность такого крыла резко снижается.

Целью настоящего изобретения является увеличение аэродинамического качества и увеличение эксплуатационных скоростей полета путем применения в его компоновке другого закона сочетания базовых профилей и линейного закона закрутки профилей крыла.

Для достижения этой цели центроплан собран из сечений, образованных одним профилем, бортовые сечения крыла имеют положительную закрученность ε_к = 3-4^°, а концевые счения крыла имеют отрицательную закрученность ε_к = -0,5...-1^°, при этом закрученность сечений изменяется примерно по линейному закону, крыло имеет удлинение λ=10-11, относительная толщина профилей изменяется от бортового сечения между 13% до 11% приблизительно по линейному закону.

На фиг.1 показано стреловидное крыло. На фиг2. - схема сверхкритического профиля. На фиг. 3 - схема формообразования крыла и положение базовых профилей. На фиг.4 - зависимость крутки крыла для предлагаемого варианта и прототипа. На фиг.5 - изменение качества предлагаемого крыла по числу Маха. На фиг. 6 - ожидаемое влияние применения предложения на дальность полета среднемагистрального самолета.

Стреловидное крыло 1 состоит из центроплана 2 и консоли 3 (фиг.1). Сечения крыла образованы сверхкритическими профилями 4, выбираемыми из условия оптимального обтекания (фиг.2). Центроплан 2 образован одним профилем, имеющем относительную толщину 12-13% и оптимизированном для максимальных эксплуатационных скоростей самолета, например, для летательного аппарата, имеющего скорости, соответствующие числу М=0,8, можно рекомендовать профиль ЦАГИ типа (П-228-с). На консолях 3 используется несколько профилей, выбор которых проводится из условия максимально допустимых скоростей (можно рекомендовать набор из профилей ЦАГИ П-226-с, П-227-с и других). Относительная толщина профилей консоли изменяется по линейному закону от 13 до 11%. Поверхности крыла образованы сложными поверхностными функциями (фиг.3).

Закрученность сечений изменяется от бортового до концевого профиля от 3 до (-1)^o также по линейному закону (фиг.4).

Преимущество предлагаемого изобретения состоит в следующем.

Известно, что начало всех неблагоприятных аэродинамических явлений лежит в зонах сопряжения поверхностей и местных переходов. Формирование поверхностей центроплана с использованием одного профиля позволяет существенно улучшить обтекание на больших скоростях. Этой же задаче служит снижение относительной толщины крыла и применение линейных законов применения относительной толщины и крутки.

Именно это показано на фиг.5 и 6. Все основные показатели качества улучшились не менее, чем на 10%, при этом удается пройти по скорости примерно на 0,1 по числу М.

Все преимущества предложения подтверждены расчетами и испытаниями.

Изобретение относится к авиационной технике. Крыло центроплана выполнено из сверхкритического профиля с относительной толщиной 12-13%. Сечения консолей крыла выполнены из профилей с переменной относительной толщиной от 13 до 11%, изменяющейся по линейному закону. Бортовые сечения крыла имеют положительную закрученность ε_к = 3-4^°. Концевые сечения крыла имеют отрицательную закрученность ε_к = -0,5...-1^°. Закрученность сечений меняется примерно по линейному закону от бортового до концевого профилей. Изобретение направлено на увеличение аэродинамического качества крыла. 6 ил.

Стреловидное крыло, состоящее из центроплана и консоли, содержащее сверхкритические профили, выполненное с удлинением λ= 9-11, сужением η= 3,5-4,2, стреловидностью χ = 25-32^°, отличающееся тем, что, с целью увеличения эксплуатационных скоростей и увеличения аэродинамического качества, центроплан собран из сечений, образованных одним профилем с относительной толщиной 12-13%, консоли образованы из сечений с линейным изменением относительной толщины от 13 до 11%, бортовые сечения крыла имеют положительную закрученность ε_к = 3-4^°, концевые сечения имеют отрицательную закрученность до ε_к = -1^°, при этом закрученность сечений изменяется по линейному закону.