Устройство для автоматической стабилизации самолетов Советский патент 1927 года по МПК B64C5/08 

Предлагаемое изобретение касается усовершенствований в самолетах (как сухопутные, так и гидропланы) и имеет целью увеличение их устойчивости относительно продольной оси и оси направления или поворачивания.

Основной принцип в предлагаемом устройстве изобретения заключается в таком распределений площади опорных поверхностей, при котором удовлетворялись бы следующие условия: вращение самолета вокруг его продольной оси должно вызывать автоматически тормазящее действие, сопротивляющееся этому вращению; всякое вращение самолета, вокруг его оси направления или поворачивания, должно развить автоматически тормазящее усилие, сопротивляющееся этому вращению; полет самолета в неуравновещенном положении (410 имело бы место в конце поворота около продольной оси) должен образовать относительно этой оси, автоматически выпрямляющую пару, которая привела бы самолет в положение равновесия; полет самолета в неуравновешенном положении (как это бы место в конце

вращения вокруг оси направления), должен автоматически образовать, относительно этой оси, выправляющую пару, которая привела бы самолет в положение равновесия.

Предлагается выполнить вышеперечисленные условия симметричной постановкой, на боковых оконечностях главных опорных поверхностей самолета и параллельно плоскости его симметрии, двух вертикальных плоскостей, значительно удлиненных в глубину и расположенных так, чло соответствующие центры давления их приходятся в двух строго симметричных точках, лежащих значительно позади оси направления и выше продольной оси. Такое расположение этих двух плоскостей, называемых „вертикальными стабилизаторами, производит сильное тормазящее действие, при всяком вращении или колебании самолета около продольной оси, благодаря тому, давление ветра на стабилизаторы, будучи прямо пропорциональным поверхности каждого из них сравнительно велико, а ташке потому, 410 вышеупомянутое давление, .будучи приложенным к центрам давления стпйилизаторов, действует на значительном плече относительно центра тяжести самолета и, наконец, еще и потому, что эти давления направлены так, что дают требуемый тормазящий момент. Благодаря удлиненн01й назад форме вертикальных стабилизаторов, соответствующие центры давления их находятся позади вертикальной оси поворачивания, вследствие чего эти стабилизаторы произведут значительное тормазящее действие, при всяком колебании относительно направления полета, или пути. Кроме указанных двух видов тормазящего действия, уравновешивающего всякое вращение, или уклонение от продольной оси и направления пути, выщеозначенные стабилизаторы производят также сильное статическое уравновешивающее действие как относительно продольной оси, так и относительно оси поворота. Как только самолет будет выведен из положения равновесия (вследствие какого либо атмосферного явления), к центрам давления вышеозначенных вертикальных стабилизаторов, расположенных позади оси направления, будут приложены давления, которые дадут мощную пару сил, стремящуюся вернуть самолет в положение равновесия, вращая его вокруг оси поворота. Если, наконец, самолёт выйдет из положения равновесия, вследствие поворота вокруг продольной оси, то давлением поступательного движения воздуха на центры давления, которые расположены над продольной осью, аппарат будет выправлен и приведен обратно в нормальное положение равновесия.

На чертеже изображено примерное практическое решение вопроса; на фиг. 1 изображен вид сбоку самолета; на фиг. 2-вид спереди самолета, снабженного вертикальными стабилизаторами, соответствующими изобретению; на фиг. 3 поясняется, каким образом образуется пара, тормазящая всякое вращение вокруг продольной оси самолета; на фиг. 4, поясняется каким образом всякое вращение вокруг оси направления, или поворачивания образует пару, тормазящую и сопротивляющуюся этому вра:ще йю; на фиг. 5 поясняется, каким образом, при всяком ненормальном перемещении аппарата (которое имело бы

Место в конце одновременного поворота вокруг оси поворачивания и продольной оси) настоящее изобретение производит кроме того мощное статическое стабилизирующее действие относительно продольной оси; на фиг. 6 поясняется, как аэроплан, вышедший из положения равновесия в пространстве, получает сравнительно сильное вращательное движение вокруг оси направления, которое стремится вернуть его обратно в положение равновесия полета.

Центры давления двух вертикальных стабилизирующих поверхностей / и 2 находятся соответственно в точках 3 я 4. Если бы, по какой либо причине, самолет стремился повернуться около продольной оси, в направлении, показанном стрелкой 5 (фиг. 3), то в точках 3 ч 4 будут соответственно приложены силы 6 и 7, которые работая на плече относительно продольной оси, проходящей через центр тяжести 8 самолета, воспрепятствуют такому вращению, или, по крайней мере, сильно затормазят его. Если бы самолет, почему либо, стремился повернуться около оси направления, проходящей через точку 9 (фиг. 4), в сторону стрелки 10, то в точках 9 и 4 будут приложены силы // и 12, которые, действуя на плече / относительно оси направления, затормазят это вращение. Из фиг. 5 видно, что если самолет, вследствие скольжения на крыле, переместится в направлении стрелки J3, то к центрам давления 3 и 4 стабилизаторов будут приложены две силы 14 и 15, которые, действуя на плече /,, по отноц ению к продольной оси проходящей через центр 16, приведут самолет обратно в положение равновесия. Когда самолет (фиг. 5) выведен из положения равновесия, по отношению к продольной оси и к оси направления, то поступательное движение, независимо от действия двигателя, производит давление на проекции стабилизирующих поверхностей на плоскость перпендикулярную к этому движению; эти давления, приложенные к центрам давления стабидизаторов, расЦоложенным над продольной осью, образуют уравновешивающую статическую пару около вышеупомянутой оси, которая приведет аппарат внормальное положение равновесия. Наконец, из

фиг. 6 видно, что если самолет, по какой либо причине, переместится в направлении стрелки 17, то к точкам 5 и 4 будут приложены две равные силы 5 и 19, из которых одна (в данном случае 19), относительно оси направления, проходящей через центр 20, действует на более коротком плече, чем другая 18 так как момент силы 18 больше, то он повернет самолет по направлению стрелки 11 и приведет его таким образом в состояние равновесия.

2,25-5

3 -

ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.

Устройство для автоматической стабилизации самолетов, характеризующееся применением двух вертикальных неподвижных стабилизаторов /, 2 (фиг. 1-6), расположенных над крыльями самолета симметрично относительно продольной оси его так, чтобы центр сопротивления этих стабилизаторов лежал выше и позади центра тяжести g самолета.

Типо-лктографня «Красный Печатник, Ленинград, Кеадународяый, 7i. «патенту ш-цев А.ТАММЕО.ЕММИНАДА, Б.ШНИАНОиН.СКОПА №2Z5S Фиг.. I