КРЫЛО ДОЗВУКОВОГО САМОЛЕТА Российский патент 2005 года по МПК B64C9/16 

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано на дозвуковых самолетах.

Известны различные схемы механизации стреловидных и прямых крыльев дозвуковых самолетов (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.

Однако применение крыла со сверхкритическими профилями на больших углах атаки приводит к снижению характеристик самолета из-за раннего срыва на верхней или нижней поверхности крыла. При этом резко ухудшаются несущие свойства крыла. Эти тенденции сохраняются и при выпущенной механизации, что также связано с большими потерями в щелях и каналах элементов механизации.

Целью изобретения является улучшение характеристик крыла самолета на больших углах атаки при взлетном и посадочном положении механизации и расширение области применения самолета.

Для достижения указанной цели на зашивке крыла и передней части закрылков выполнены вертикальные гофры высотой не менее 15 мм, образующие плавные профилированные сужающиеся каналы, с отношением входного и выходного сечений 2:1, при этом в убранном положениях закрылков каналы перекрыты, а во взлетном и посадочном положении закрылков оси выходных сечений каналов практически совпадают с направлением основного потока на верхней поверхности крыла.

Предложение иллюстрируется на следующих фигурах. На фиг.1 показана общая схема крыла. На фиг.2 изображена общая схема закрылков. На фиг.3 показана схема закрылков во взлетном положении. На фиг.4 показано обтекание профиля закрылков во взлетном (промежуточном) и в полностью выпущенном (посадочном) положении. На фиг.5 приведены сравнительные результаты испытаний разных конструкций с оценкой эффективности применения заявляемого предложения.

Стреловидное или прямое крыло 1 (фиг.1) состоит из центроплана 2, консолей 3, предкрылков 4, интерцепторов 5, элеронов 6, закрылков 7, воздушных тормозов 8. В крыле размещены топливные баки 9 и необходимые системы для обеспечения полета (условно не показаны). Для перемещения элементов механизации на крыле 1 установлены приводы 10, управляемые из кабины экипажа.

В полетном положении (на "гладком крыле") вся механизация находится в убранном положении (фиг.1 и фиг.2) и воздух между нижней и верхней поверхностями не протекает.

Во взлетном положении механизации (фиг.3) закрылки выпускаются на относительно небольшой угол. В вертикальных каналах образуется устойчивое течение с образованием множества струек на верхней поверхности крыла. Профилирование каналов позволяет резко снизить общее сопротивление воздушного канала между зашивкой крыла и закрылком. Изменение площади каждого канала обеспечивает создание градиента скорости и давления по размаху щели между зашивкой крыла и закрылками, что способствует повышению устойчивости течения до больших, чем обычно, углов атаки самолета (не менее чем на 3 градуса).

В посадочном положении механизации закрылки выпущены на максимальный угол (не менее 30 градусов). Щели существенно увеличены. Действие предлагаемого решения аналогично. Увеличивается скорость струек на верхней поверхности крыла, повышается устойчивость течения на закрылке в целом и существенно увеличивается располагаемый диапазон углов атаки самолета.

На фиг.4 видно, что основной задачей профилирования каналов между зашивкой и закрылками является формирование неоднородного потока струек, которые плавно вписываются в зону вероятного отрыва основного потока.

На фиг.5 показана типовая кривая сравнительных результатов, полученных на крыле с разными однощелевыми закрылками, геометрически образованными по одинаковым законам. Из графиков видно, что предлагаемое решение позволяет повысить эффективность механизации и обеспечить при выпущенном положении закрылков повышение несущих свойств крыла и увеличение располагаемого угла атаки на 2-3 градуса.

К сожалению, выбор конструктивных решений и параметров в каждом отдельном случае пока приходится подбирать экспериментально. Но проведенные продувки модели полностью подтвердили заявленные свойства и большие возможности предлагаемой конструкции.

Изобретение относится к области авиации. Прямое или стреловидное крыло состоит из центроплана, консолей, предкрылков, закрылков и органов управления полетом. На зашивке крыла и передней части закрылков выполнены вертикальные гофры высотой не менее 15 мм, образующие плавные профилированные сужающиеся каналы с отношением входного и выходного сечений 2:1. В убранном положениях закрылков каналы перекрыты, а во взлетном и посадочном положениях закрылков оси выходных сечений каналов совпадают с направлением основного потока на верхней поверхности крыла. Технический результат - улучшение характеристик крыла на больших углах атаки. 5 ил.

Прямое или стреловидное крыло дозвукового самолета, состоящее из центроплана, консолей, предкрылков, закрылков и органов управления полетом, отличающееся тем, что на зашивке крыла и передней части закрылков выполнены вертикальные гофры высотой не менее 15 мм, образующие плавные профилированные сужающиеся каналы с отношением входного и выходного сечений 2:1, при этом в убранном положении закрылков каналы перекрыты, а во взлетном и посадочном положениях закрылков оси выходных сечений каналов практически совпадают с направлением основного потока на верхней поверхности крыла.