Самолет местных воздушных линий Российский патент 2024 года по МПК B64C39/08 B64C3/38 B64C3/54 

Изобретение относится к авиационной технике. Преимущественная область применения изобретения в качестве пассажирского самолета местных воздушных линий пассажировместимостью 18-24 места.

Известен самолет АН-2, имеющий 2 крыла (схема биплан), фюзеляж, оперение и один двигатель с винтом. Механизация крыла представлена в виде закрылков и предкрылков.

Известен самолет-биплан (патент RU 183293 U1, 17.09.2018) содержащий турбовинтовой двигатель, воздушный винт, фюзеляж, крыло с механизацией, хвостовое оперение, шасси, крыло, выполненное в виде замкнутого контура, состоящего из верхнего прямого крыла и нижнего крыла с законцовками, в форме изогнутого кверху винглета, причем законцовка винглета крепится шарнирно к нижней панели верхнего неразъемного крыла.

Известен самолет-биплан (патент RU 203535 U1, 08.04.2021) содержащий фюзеляж, два крыла (схема биплан), фонарь кабины экипажа, хвостовое оперение, пятилопастной воздушный винт, вспомогательные системы самолёта, моторный отсек, включающий в себя турбовинтовой двигатель, капот, воздухозаборник, топливную систему, противопожарную систему.

Общим недостатком самолетов системы биплан является сравнительно невысокая скорость полета и недостаточное аэродинамическое качество в крейсерском режиме полета.

Известен также самолет местных воздушных линий, имеющий фюзеляж крыло, хвостовое оперение два двигателя и воздушные винты (патент RU 2482013 C2, 20.05.2013) без механизации передней кромки крыла, принятый за прототип. Самолет содержит фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, силовую установку из двух двигателей и воздушный винт. Двигатели расположены внутри хвостовой части фюзеляжа и объединены главным редуктором с возможностью передачи крутящего момента через трансмиссию и угловой редуктор к соосному многолопастному винту. Винт размещен на киле крестообразного хвостового оперения за гермоднищем пассажирского салона выше верхней поверхности фюзеляжа. Центроплан низко расположенного крыла трапециевидной формы в плане размещен под полом пассажирского салона, без увеличения миделя фюзеляжа.

Улучшающей модификацией для прототипа выбрано уменьшение взлетной и посадочной скорости, сокращение взлетно-посадочной дистанции, как следствие повышение безопасности полетов и улучшение эксплуатационных параметров воздушного судна.

Задачей заявляемого изобретения является разработка самолета местных воздушных линий с уменьшенной скоростью взлета и посадки, но с сохранением крейсерской скорости и максимального аэродинамического качества.

Техническим результатом изобретения является уменьшение взлетной и посадочной скорости и сокращение взлетно-посадочной дистанции.

Дополнительно снижение скоростей на взлете и посадке приводит к повышению безопасности на режимах взлета и посадки.

Данный технический результат обеспечивается за счет предложенного самолета местных воздушных линий, содержащего фюзеляж, крыло с взлетно-посадочной механизацией, хвостовое оперение, силовую установку из двух двигателей, расположенных внутри хвостовой части фюзеляжа и объединённых главным редуктором с возможностью передачи крутящего момента через трансмиссию и угловой редуктор к соосному многолопастному винту, размещенному на киле крестообразного хвостового оперения выше верхней поверхности фюзеляжа, центроплан низко расположенного крыла трапециевидной формы в плане размещен под полом пассажирского салона без увеличения миделя фюзеляжа. Крыло самолета снабжено надкрылком, выполненным с возможностью выдвигаться над поверхностью крыла в режиме взлета или посадки, и опускаться на крыло в крейсерском режиме полета таким образом, что его верхняя поверхность образует верхнюю поверхность крыла от передней кромки до начала механизации крыла по задней кромке.

Выпуск и уборка надкрылка осуществляется посредством Х-образных тяг, приводимых в движение механическим приводом управления.

Узлы крепления надкрылка к консоли крыла располагаются на внешних поверхностях лонжеронов, при этом на внутренней поверхности надкрылка расположены металлические кронштейны, к которым крепятся ответные части тяг управления.

Предложенное изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан общий вид самолета местных воздушных линий с убранным надкрылком.

На фиг. 2 показан общий вид самолета местных воздушных линий с выдвинутым надкрылком.

На фиг. 3 показан общий вид крыла с надкрылком.

На фиг. 4 схематично показано сечение крыла с механизацией и надкрылком в выдвинутом положении.

На фиг. 5 схематично показано сечение крыла с механизацией и надкрылком в убранном положении.

Позициями на фигурах обозначены:

1 – фюзеляж;

2 – консоль крыла;

3 – взлетно-посадочная механизация;

4 – стабилизатор;

5 – киль;

6 – винтовая группа с соосным винтом;

7 – шасси;

8 – надкрылок;

9 – Х-образные тяги;

10 – руль направления;

11 – руль высоты;

12 – кронштейн крепления Х-образных тяг к надкрылку;

13 – лонжерон крыла;

14 – элерон.

Самолет состоит из фюзеляжа 1, крыла 2, на котором имеется взлетно-посадочная механизация 3, которая может быть выполнена в виде предкрылка, закрылка Фаулера, простого поворотного щелевого закрылка или любого другого, подходящего по конструкции. В хвостовой части самолета располагается киль 5, к которому крепится стабилизатор 4. В месте соединения киля 5 и стабилизатора 4 располагается обтекатель привода винтовой группы 6. Киль 5 снабжен рулем направления 10. На стабилизаторе 4 располагается руль высоты 11.

Для уменьшения взлетно-посадочной скорости крыло 2 оснащается надкрылком 8, который убирается в крейсерском режиме полета. Узлы крепления надкрылка 8 к крылу 2 располагаются на внешних поверхностях лонжеронов 13 (передняя поверхность переднего лонжерона и задняя поверхность заднего лонжерона). Х-образные тяги 9 приводятся в движение механическим приводом управления, в качестве которого может использоваться червячная передача или иной подходящий механизм управления, обеспечивая выдвижение надкрылка на взлетно-посадочных режимах. При этом конструкция кессона крыла остается стандартной для самолета. Внутренние объемы крыла используются для размещения топлива. Конструкция Х-образных тяг не препятствует размещению кронштейнов крепления механизации крыла (предкрылок, закрылок, щиток и т.д.). Сам надкрылок выполняется из полимерного композиционного материала, например, углепластика, с интегрированными в его конструкцию кронштейнами крепления, выполненными из металлических сплавов, например, титановых.

Конструкция металлических кронштейнов 12 на внутренней поверхности надкрылка 8 выполняется таким образом, чтобы обеспечить свободное перемещение надкрылка 8 в вертикальном направлении, исключая поперечные и продольные перемещения. Например, можно использовать кронштейны типа ухо/вилка, к которым крепятся ответные части Х-образных тяг управления 9.

Таким образом, самолет может сочетать преимущества биплана и моноплана. На взлетном и посадочном режиме надкрылок 8 располагается на значительном удалении выше крыла 2, что позволяет реализовать схему «биплан». При убранном положении надкрылка 8, в режиме крейсерского полета, верхняя поверхность крыла имеет протяженный участок без стыков и щелей, что позволяет применять профили с продолжительным ламинарным участком. Таким образом, самолет может сочетать преимущества биплана на взлетно-посадочных режимах и моноплана в режиме крейсерского полета.

Достоинством предложенного решения является сочетание преимуществ прототипа, таких как повышение безопасности при отказе одного из двух двигателей, повышение комфорта за счет увеличения диаметра фюзеляжа и снижения шума винта, и преимуществ оснащения крыла надкрылком, имеющим сопоставимую с крылом площадь, что приводит к уменьшению скорости взлета и посадки.

Преимуществом применения надкрылка 8 также может быть создание существенного положительного продольного момента, снижающего потери на балансировку аппарата на взлетно-посадочных режимах, при размещении винтовой группы 6 в хвостовой части фюзелажа, что также повышает безопасность полета.

Предложенная конструкция самолета местных воздушных линий, оснащенная надкрылком 8, выполненным с возможностью выдвигаться над поверхностью крыла 2 в режиме взлета или посадки, и опускаться на крыло 2 на крейсерском режиме полёта обеспечивает снижение скорости взлета и посадки, тем самым сокращая взлетно-посадочную дистанцию при сохранении крейсерской скорости и максимального аэродинамического качества. Снижение скоростей на взлете и посадке также приводит к повышению безопасности на режимах взлета и посадки.

Изобретение относится к авиационной технике. Преимущественная область применения изобретения в качестве пассажирского самолета местных воздушных линий пассажировместимостью 18-24 места. Самолет местных воздушных линий содержит фюзеляж, крыло со взлетно-посадочной механизацией, хвостовое оперение, силовую установку из двух двигателей, расположенных внутри хвостовой части фюзеляжа и объединённых главным редуктором с возможностью передачи крутящего момента через трансмиссию и угловой редуктор к соосному многолопастному винту, размещенному на киле крестообразного хвостового оперения выше верхней поверхности фюзеляжа. Центроплан низко расположенного крыла трапециевидной формы в плане размещен под полом пассажирского салона, без увеличения миделя фюзеляжа. Крыло самолета снабжено надкрылком, выполненным с возможностью выдвигаться над поверхностью крыла в режиме взлета или посадки, и опускаться на крыло в крейсерском режиме полета таким образом, что его верхняя поверхность образует верхнюю поверхность крыла от передней кромки до начала механизации крыла по задней кромке. Техническим результатом изобретения является уменьшение взлетной и посадочной скорости и сокращение взлетно-посадочной дистанции. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Самолет местных воздушных линий, содержащий фюзеляж, крыло со взлетно-посадочной механизацией, хвостовое оперение, силовую установку из двух двигателей, расположенных внутри хвостовой части фюзеляжа и объединённых главным редуктором с возможностью передачи крутящего момента через трансмиссию и угловой редуктор к соосному многолопастному винту, размещенному на киле крестообразного хвостового оперения выше верхней поверхности фюзеляжа, центроплан низко расположенного крыла трапециевидной формы в плане размещен под полом пассажирского салона без увеличения миделя фюзеляжа, отличающийся тем, что крыло самолета снабжено надкрылком, выполненным с возможностью выдвигаться над поверхностью крыла в режиме взлета или посадки, и опускаться на крыло в крейсерском режиме полета таким образом, что его верхняя поверхность образует верхнюю поверхность крыла от передней кромки до начала механизации крыла по задней кромке.

2. Самолет по п.1, отличающийся тем, что выпуск и уборка надкрылка осуществляются посредством Х-образных тяг, приводимых в движение механическим приводом управления.

3. Самолет по п.1, отличающийся тем, что узлы крепления надкрылка к консоли крыла располагаются на внешних поверхностях лонжеронов, при этом на внутренней поверхности надкрылка расположены металлические кронштейны, к которым крепятся ответные части тяг управления.