ПОВОРОТНАЯ ЧАСТЬ ХВОСТОВОЙ БАЛКИ САМОЛЕТА Российский патент 2023 года по МПК B64C9/36 H01Q1/42 

Область техники

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к поверхностям управления (рулям), и может быть использовано для управления самолетом.

С целью обеспечения конкурентоспособности современные летательные аппараты должны соответствовать требованиям к высоким летно-техническим характеристикам, малой радиолокационной заметности и обладать развитым комплексом бортового оборудования. Данные требования достигаются в том числе за счет формообразования планера, снижения площади омываемой поверхности, плотности компоновки и массы летательного аппарата, а также придания отдельным агрегатам свойств многофункциональных систем.

Традиционное горизонтальное оперение приводит к увеличению уровня радиолокационной заметности, омываемой поверхности планера, аэродинамического сопротивления, а также вызывает появление паразитного крутящего момента на хвостовой части фюзеляжа. При этом отсутствие горизонтального оперения ухудшает взлетно-посадочных и маневренных характеристики летательных аппаратов из-за снижения характеристик устойчивости и управляемости. Поэтому существует необходимость в применении развитых управляющих поверхностей, выполненных в виде продолжения хвостовой части фюзеляжа.

Уровень техники

Из патента RU №2749175, опублик. 07.06.2021, Кл. В64С 1/36, H01Q 1/28, H01Q 3/00, известен летательный аппарат Су-57, содержащий фюзеляж, снабженный наплывами, которые расположены над воздухозаборниками двигателей и включают управляемые поворотные части, при этом поворотная часть наплыва фюзеляжа выполнена в виде съемной антенной системы, включающей силовой каркас с обшивкой и состоящей из антенной и приборной секций. Применение указанной реализации управляющих поверхностей позволяет создавать пикирующий момент тангажа при отклонении вниз, однако практически не создает кабрирующий момент при отклонении вверх. Известные поворотные части наплыва фюзеляжа могут влиять на характеристики воздухозаборника двигателя при отклонении, что требует внедрения дополнительных конструктивных решений для обеспечения безопасности при отказе привода органа. В известном самолете антенны расположены вдоль кромки органа.

Известен летательный аппарат МиГ «1-44» (««Миг»: полет сквозь время» Е.В. Арсеньев и др., с. 380), консоли которого оборудованы развитыми задними наплывами с дополнительными многофункциональными управляющими поверхностями. Непосредственное применение такой реализации управляющих поверхностей не позволяет обеспечить пониженный уровень радиолокационной заметности из-за особенностей формообразования и наличия выраженных обтекателей приводов на нижней и верхней поверхностях.

В отличие от дополнительного заднего наплыва МиГ «1-44», поворотные хвостовые части боковой балки являются основным балансировочным органом и полностью обеспечивают взлетно-посадочные и маневренные характеристики самолета, малую радиолокационную заметность самолета в целом за счет формообразования и экранирования отдельных элементов.

Раскрытие изобретения

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в разработке конструкции поворотной части хвостовой балки для управления самолетом и обеспечении его малой радиолокационной заметности, без снижения аэродинамических характеристик.

Изобретение обеспечивает получение технического результата, заключающегося в повышении взлетно-посадочных характеристик, характеристик устойчивости и управляемости самолета, уменьшение площади омываемой поверхности самолета, уменьшение аэродинамического сопротивления, снижение нагрузок на хвостовую часть фюзеляжа, снижение массы самолета в целом, снижение радиолокационной заметности.

Технический результат достигается поворотной частью хвостовой балки, представляющей собой управляющую поверхность, предназначенную для управления самолетом имеющим крыло с элевоном и законцовкой крыла, и выполненной в виде продолжения хвостовой балки самолета с возможностью отклонения, включающей лобовик, верхнюю и нижнюю панели, заднюю кромку и внутренние отсеки для размещения комплекса бортового оборудования и антенных постов, при этом упомянутая задняя кромка поворотной части хвостовой балки и задние кромки упомянутых законцовки крыла и элевона выполнены так, что они могут быть расположены параллельно. Поворотная часть хвостовой балки имеет большие строительные высоты от 130 мм до 350 мм. Поворотная часть хвостовой балки в одном из вариантов выполнения содержит во внутреннем отсеке привод поворота, в альтернативном варианте привод поворота поворотной хвостовой части размещен вне ее объема.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется следующими изображениями:

фиг. 1 - общий вид поворотной части хвостовой балки;

фиг. 2 - поворотная часть хвостовая балки в составе самолета,

фиг. 3 - вид сзади-сверху на поворотную часть хвостовой балки в различных ее положениях в составе самолета.

На фигурах используются следующие обозначения:

1 - лобовик, образованный поверхностью вращения,

2 - верхняя и нижняя панели большого радиуса кривизны,

3 - задняя кромка,

4 - внутренние отсеки,

5 - поворотная часть хвостовой балки,

6 - хвостовая балка (хвостовая часть фюзеляжа),

7 - консоль крыла,

8 - законцовка крыла,

9 - элевон.

Осуществление изобретения

Поворотная часть хвостовой балки выполнена в виде продолжения хвостовой балки, т.е. хвостовой части фюзеляжа самолета, выполненного по схеме «бесхвостка с V-образным оперением» и не имеющего горизонтального оперения. Поворотная часть хвостовой балки представляет собой развитую управляющую поверхность, т.е. дополнительный орган управления самолетом, и служит для управления и балансировки самолета, выполненного по схеме «бесхвостка с V-образным оперением», в продольном канале.

Поворотная часть 5 хвостовой балки 6 содержит лобовик 1,, верхнюю и нижнюю панели 2, заднюю кромку 3. Задняя кромка 3 поворотной части 6 хвостовой балки параллельна кромкам законцовки 8 крыла и элевона 9 самолета. Внутренний свободный объем 4 поворотной части 6 хвостовой балки используется для размещения блоков комплекса бортового оборудования и антенных постов.

Поворотная часть хвостовой балки выполнена с возможностью отклонения относительно поперечной оси самолета. Отклонение поворотной части хвостовой балки обеспечивается приводом.

Возможность отклонения хвостовой балки, выполненной в виде поворотной части хвостовой балки, обеспечивает повышение взлетно-посадочных характеристик, характеристик устойчивости и управляемости самолета с V-образным оперением. Поворотная часть хвостовая балки не оказывает влияния на характеристики воздухозаборника двигателя при отклонении, и, соответственно, не требует внедрения дополнительных конструктивных решений для обеспечения безопасности при отказе привода органа.

Выполнение задней кромки 3 поворотной части 5 хвостовой балки параллельной кромкам законцовки 8 крыла самолета и элевона 9 самолета позволяет сократить номенклатуру стреловидностей кромок, за счет чего сокращается количество пиков на диаграмме рассеяния, уменьшая общий уровень радиолокационной заметности самолета.

Поворотная хвостовая часть балки имеет большие строительные высоты в диапазоне от 100 мм, предпочтительно от 130 мм до 350 мм. Форма поворотной части хвостовой балки и большие строительные высоты позволяют разместить во внутренних объемах поворотной части хвостовой балки отсеки комплекса бортового оборудования, антенные посты. Кроме того, во внутреннем объеме поворотной части хвостовой балки может быть размещен привод ее поворота. Размещение агрегатов и систем элементов внутри поворотной части хвостовой балки позволяет повысить плотность компоновки самолета. Кроме того, размещение привода внутри поворотной части хвостовой балки позволяет исключить обтекатели и наплывы на внешней поверхности самолета. Таким образом, обеспечивается снижение площади омываемой поверхности самолета и, как следствие снижение аэродинамического сопротивления самолета. При этом привод поворота поворотной части хвостовой балки может быть размещен вне объема поворотной хвостовой балки.

Поворотная часть хвостовой балки является многофункциональной системой, которая представляет из себя развитую управляющую поверхность, выполненную в виде продолжения хвостовой части фюзеляжа, в которую интегрирована широкая номенклатура антенных постов и размещены отсеки комплекса бортового оборудования.

Поворотная часть хвостовой балки может быть использована для управления самолета различных типов самолетов, в частности самолетов с пониженной радиолокационной заметностью и/или самолета не имеющего горизонтального оперения, и не ограничивается приведенными в описании формами осуществления изобретения.

Изобретение может быть использовано для управления самолетом в различных каналах управления.

Таким образом, поворотная часть хвостовой балки выполняет функции аэродинамической управляющей поверхности, т.е. дополнительного органа управления самолетом, обеспечивает повышение взлетно-посадочных характеристик, характеристик устойчивости и управляемости самолета, сокращение площади омываемой поверхности самолета, минимизацию аэродинамического сопротивления, снижение нагрузок на хвостовую часть фюзеляжа, уменьшение массы самолета в целом, повышение плотности компоновки самолета и снижение радиолокационной заметности.

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к поверхностям управления (рулям), и может быть использовано для управления самолетом. Поворотная часть хвостовой балки самолета представляет собой управляющую поверхность, предназначенную для управления самолетом, имеющим крыло с элевоном и законцовкой крыла, и выполненная в виде продолжения хвостовой балки самолета с возможностью отклонения. При этом указанная часть включает лобовик, верхнюю и нижнюю панели, заднюю кромку и внутренние отсеки для размещения комплекса бортового оборудования и антенных постов. При этом упомянутая задняя кромка поворотной части хвостовой балки и задние кромки упомянутых законцовки крыла и элевона выполнены так, что они могут быть расположены параллельно. Изобретение обеспечивает повышение взлетно-посадочных характеристик, характеристик устойчивости и управляемости самолета, уменьшение площади омываемой поверхности самолета, уменьшение аэродинамического сопротивления, снижение нагрузок на хвостовую часть фюзеляжа, снижение массы самолета и снижение радиолокационной заметности. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Поворотная часть хвостовой балки самолета, представляющая собой управляющую поверхность, предназначенную для управления самолетом, имеющим крыло с элевоном и законцовкой крыла, и выполненная в виде продолжения хвостовой балки самолета с возможностью отклонения, включающая лобовик, верхнюю и нижнюю панели, заднюю кромку и внутренние отсеки для размещения комплекса бортового оборудования и антенных постов, при этом упомянутая задняя кромка поворотной части хвостовой балки и задние кромки упомянутых законцовки крыла и элевона выполнены так, что они могут быть расположены параллельно.

2. Поворотная часть хвостовой балки по п. 1, имеющая большие строительные высоты от 130 мм до 350 мм.

3. Поворотная часть хвостовой балки по п. 1, во внутреннем отсеке которой размещен привод поворота.

4. Поворотная часть хвостовой балки по п. 1, привод поворота которой размещен вне ее объема.