Дископлан Е.Ширшова Советский патент 1993 года по МПК B64C39/06 

ФигЗ

00

О Ю GJ Ю

l/.зобретение относится к авиации, в частности к летательным (ЛА) с дисковым крылом.

Цель изобретения - повышение экономичности аппарата за счет увеличения аэро- динамического качества дискового крыла применением управления пограничным слоем путем отсасывания.

Предлагаемый дископлан отличается следующим.

1. Силовой элемент крыла выполнен в виде втулки, на верхнем конце которой установлен обратный конус, образующий с ним кольцевую щель воздухозаборника, что повышает аэродинамическое качество крыла, т.е. снижает его лобовое сопротивление и повышает аэродинамическую подъемную силу благодаря радиальному отсосу через щелевой воздухозаборник пограничного слоя и созданию дополнительного разрежения на верхней стороне диска.

2. Нижний конец втулки соединен при помощи L-образного воздуховода с кольцевым каналом толкающего винта-вентилятора, л ибо. с входным контуром (компрессором), например турбовентиляторного двигателя (ТВД), что повышает эффективность движителя и аэродинамическое качество аппарата в

целом.

3. Обратный конус имеет возможность установки с положительным углом атаки, превышающим угол атаки крыла, что также увеличивает его подъемную силу, так как кроме всего прочего уменьшает отсасыва- ние воздуха с задней поверхности диска, где отсасываемый поток направлен навстречу набегающему потоку.

На фиг. 1 показан винтомоторный дископлан, вид сбоку с частичным разрезом; на фиг. 2 - вид дископлана сверху и треугольники векторов скоростей набегающего и отсасываемого потоков; на фиг. 3 - дископлан в реактивном варианте выполнения, вид сбоку.. .

Принятые обозначения;

н.п.-набегающий поток;

о.п. - отсасываемый поток;

VHP. - вектор скорости набегающего потока;

Vo.n. - вектор скорости отсасываемого потока;

Vi;V2...Ve - векторы геометрической суммы скоростей набегающего и отсасываемого потоков на различных участках диско- вого крыла;

Vn.n. - вектор путевой составляющей скорости набегающего потока при развороте ЛА;

0

5

0

5

0 5

0

5

Vn.c. вектор скорости потокз скольжения (сноса) в набегающем потоке при развороте ЛА.

Штрих-пунктирной линией на фиг. 2 обозначено положение аппарата под углом к набегающему потоку и векторы составляющих скоростей набегающего потока при развороте ЛА,

Дископлан (см. фиг. 1) содержит дисковое крыло 1 с центральной втулкой 2, на верхнем конце которой установлен (в плоскости параллельной плоскости крыла) обратный конус 3, закрепленный при помощи пилона 4. Обратный конус 3 образует с крылом кольцевую щель воздухозаборника 5. На нижнем конце втулки 2 укреплен L-об- разный воздуховод 6, соединяющий ее с кольцевым каналом 7 толкающего винта - вентилятора 8. Воздуховод составляет одно целое с фюзеляжем 9 (является продолжением фюзеляжа) аппарата, в котором размещена силовая установка (двигатель) 10 привода винта 8. На фюзеляже за винтом (на выходе кольцевого канала 7) установлен руль поворота 11. а на дисковом крыле - элевоны 12 (см. фиг. 2).

У реактивного дископлана (см, фиг. 3) нижний конец втулки 2 соединен при помощи воздуховода 6 с компрессором реактивного двигателя 13.

Как в винтомоторном так и в реактивном варианте выполнения дископлана обратным конус 3 может быть установлен при монтаже или во время полета под углом атаки, превышающем угол атаки крыла таким образом, что щель воздухозаборника 5 в задней части диска полностью перекрывается .

Во время полета в параллельном набегающем потоке (н.п.) воздуха предлагаемый дископлан, имеющий дисковое крыло с радиальным отсосом пограничного слоя (о.п.), расположенным в центре крыла щелевым кольцеобразным воздухозаборником, проявляет новые, присущие только ему свойства внутреннего автокрена на вираже и кабрирования увеличением тяги движителя.

В прямолинейном полете на передней верхней части крыла происходит геометрическое сложение (см. фиг. 2) скорости набегающего воздушного потока (VH.n.) со скоростью потока воздуха, отсасываемого в пограничном слое (V0.n.). а на задней части - вычитание скоростей потоков, т.е. Vi- .n.+Vo.n. (в частности .n.+Vo.n.; .n.-V0.n.). В результате увеличения результирующих скоростей обтекания воздушным потоком верхней носовой части дискового крыла (Vi-Va; Ve) и уменьшения скоростей обтекания его хвостовой части (), разрежение над носком крыла увеличивается, з над хвостовой частью уменьшается, что вызывает увеличение каб- рирующего момента на крыле. Величина кабрирующего момента возрастает с увеличением тяги движителя, за счет увеличения скорости отсасываемого потока V0.n. При этом вследствие того, что V0.n.VH.n., сохраняется обтекание крыла без срыва потока на углах атаки до 45°.

Разворот любого ЛА сопровождается появлением поперечной составляющей скорости набегающего потока-скорости потока скольжения (сноса) Vn.c. При этом вектор скорости набегающего потока VH.n.Vn.n.+Vn.c. и направлен под углом к продольной оси аппарата, Для устранения бокового скольжения на крыльях известных ЛА установлены элероны, при помощи которых осуществляется внутренний (в сторону разворота) крен аппарата.

При развороте предлагаемого дископла- на внутренний крен закладывается автоматически, благодаря тому, что результирующие векторы скоростей перераспределяются по поверхности крыла таким образом, что, например, при левом развороте (см. фиг. 2) справа по борту скорости Vi-V4; Vs имеют большие значения, чем скорости Vg-V по левому борту. Остается и преобладание

больших скоростей в носовой части крыла Vi; V2: Vfi-Vs увеличивающее угол атаки крыла на вираже, что способствует увеличению центростремительных сил, обеспечивающих уменьшение радиуса циркуляции.

Положительный эффект от предлагаемого изобретения заключается в снижении посадочной скорости и уменьшении длины разбега и пробега дископлана, упрощении

управления им в полете, повышении надежности и безопасности пилотирования.

Формула изобретения

1. Дископлан, содержащий крыло с цен- тральным силовым элементом, движитель, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности аппарата, силовой элемент выполнен в виде втулки, над верхним торцом которой закреплен конус, обращенный вершиной внутрь втулки и образующий с верхней поверхностью крыла кольцевую щель воздухозаборника, а нижний торец втулки посредством L-образного воздуха соединен с кольцевым каналом вин- товентилятора или с компрессором реактивного двигателя.

2. Дископлан по п. 1,отличающийся тем, что конус закреплен с возможностью установки с положительным углом атаки, превышающим угол атаки крыла.

Изобретение относится к авиации, в частности к летательным аппаратам с дисковым крылом. Целью изобретения является повышение экономичности летательного аппарата. Дископлан содержит крыло 1 с центральным силовым элементом, движитель. Поставленная цель достигается тем, что силовой элемент выполнен в виде втулки 2. Над верхним торцом втулки 2 закреплен конус 3, образующий с верхней поверхностью крыла 1 кольцевую щель воздухозаборника, а нижний торец втулки посредством L-обраэно- го воздуховода 6 соединен с кольцевым каналом 7 винтовентилятора 8 или с компрессором реактивного двигателя. Конус 3 может быть закреплен с возможностью установки с положительным углом атаки, превышающим угол атаки крыла 1. t з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг. I

Ф(/г.З