ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ В ПОЛЕТЕ ПЛОЩАДИ, УГЛА НАКЛОНА И ПРОФИЛЯ ПОДДЕРЖИВАЮЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ САМОЛЕТА Советский патент 1929 года по МПК B64C3/54 

Предлагаемое изобретение касается некоторых усовершенствований в аэропланах и др. летательных машинах и относится, главным образом, к аппаратам «тяжелее воздуха», т.е., вообще говоря, к машинам поддерживаемым в воздухе благодаря их поступательному движению, хотя следует иметь в виду, что изобретение одинаково применимо и к аппаратам «легче воздуха», например, к управляемым аэростатам, снабженным защитными плоскостями или лопастями.

Одним из наиболее желательных свойств аэроплана является способность изменять скорость полета в широких пределах, в виду выгод, сопряженных с возможностью подниматься с ограниченной площади или спускаться на такую площадь, при сохранении в то же время возможности развивать наивысший предел скорости во время полета.

В силу этого соображения, высокая скорость полета неизбежно влечет за собою необходимость решения задачи о надежном спуске на землю, а это решение становилось тем труднее, чем больше возрастала максимальная скорость полета.

Скорость полета регулируется между прочим, тремя факторами, а, именно: а) площадью крыльев, b) их кривизною и с) их углом наклона или атаки.

Предлагаемое изобретение имеет целью создать устройство, позволяющее изменять и регулировать каждый из этих трех факторов относительно остальных, а также и вместе с остальными и таким образом изменять скорость полета и силу поддерживания, придавая этой скорости различные значения в широких пределах. Эта цель достигается посредством применения нескольких (двух или больше) главных плоскостей (плоских или изогнутых), расположенных одна позади другой таким образом, что ведущий или передний край одной из них расположен параллельно заднему краю находящейся впереди плоскости, при чем промежуток между каждыми двумя плоскостями может быть перекрываем для получения увеличенной площади поддерживающих поверхностей; наряду с этим угол наклона задней плоскости может быть изменяем относительно передней плоскости таким образом, что при этом происходит не только изменение угла наклона, но и изменение кривизны плоскостей, рассматриваемых как одно целое. Это изобретение также предусматривает и приспособления для изменения и регулирования угла наклона или площади хвостовой поверхности и комбинации с указанными выше изменениями площади и угла наклона главной поверхности.

На приложенных чертежах фиг. 1 изображает схематический боковой вид аэроплана предлагаемой конструкции, с показанием двух главных плоскостей в разрезе и промежутка между ними в закрытом состоянии, как это требуется для низкой скорости полета; фиг. 2 - детальный разрез двух главных поверхностей, с показанием промежутка между ними в открытом состоянии, как это требуется для высокой скорости полета; фиг. 3 - поперечный разрез в большем масштабе передней плоскости, поясняющий способ укрепления в ней подвижной части для закрывания промежутка между лопастями; фиг. 4 - поперечный разрез обеих главных плоскостей, поясняющий видоизмененное устройство для поворачивания задней плоскости; фиг. 5 - соответствующий вид в плане: фиг. 6, 7, 8 и 9 - отдельные виды главных плоскостей, поясняющие добавочное укрепление выдвижной части позади задней плоскости; фиг. 10 - схематический боковой вид устройства в применении к биплану; фиг. 11 - вид механизма, служащего для изменения угла наклона задней плоскости; фиг. 12 и 13 - соответственно боковой вид и план механизма для изменения и регулирования угла наклона плоскостей и для перестановки выдвижной части, способной закрывать промежуток между двумя главными плоскостями; фиг. 14 - деталь соединения между заднею плоскостью и механизмом для ее перестановки; фиг. 15 и 16 - соответственно план и боковой вид хвостовой плоскости с показанием приспособления для регулирования ее площади.

При применении предлагаемого изобретения к аэроплану монопланного типа (фиг. 1) главная площадь разделяется на две или больше отдельные плоскости А и В, между которыми оставляется некоторый промежуток, при чем передний или ведущий край В¹ задней плоскости В расположен параллельно и на непосредственном продолжении заднего края А¹ передней плоскости, т.е. в таком положении, что при закрывании названного промежутка образуется более или менее непрерывная поверхность. Между верхней и нижней поверхностью передней плоскости А, вдоль ее заднего края А¹ расположена скользящая пластина или выдвижная часть С, которая при помощи особого приспособления может выдвигаться назад и соединяться с передним краем задней плоскости В, благодаря чему промежуток между обеими плоскостями А и В можно закрывать в требуемой степени, соответственно увеличивая площадь поддерживающей поверхности крыла.

Для еще большего увеличения площади крыла можно приспособить скользящую пластину или выдвижную часть D между верхнею и нижнею поверхностями заднего края задней плоскости В, как это показано па фиг. 6, 7, 8, 9 и 10. Перестановка этой пластины D может производиться одновременно с перестановкою пластины С или независимо от последней.

Передняя плоскость А наглухо скреплена с корпусом машины, как и в существующих конструкциях, тогда как задняя плоскость В сочленена с переднею на петлях и может поворачиваться, изменяя свой угол наклона. Для такого поворачивания можно применять любой соответствующий цели механизм: предлагаемая форма выполнения такого механизма изображена на фиг. 2 и 11 до 14, в этом случае задняя плоскость В соединена проволоками E² с прямоугольною вертикальною подвижною рамою Е, способною перемещаться в вертикальных направляющих Е¹, укрепленных к корпусу машины (фиг. 1 и 11). Раму Е можно перестанавливать в вертикальном направлении (фиг. 11, 12 и 13) и таким образом регулировать, по желанию, угол наклона задней плоскости В. С этой целью применен вертикальный винтовой шпиндель F, поддерживаемый у нижнего конца подпятником F¹ и проходящий сквозь гайку F², скрепленную с поперечиною E⁵ рамы Е, а на каждом вертикальном боковом стержне последней укреплен снабженный прорезом кронштейн F³, несущий задние лонжероны В³ задней плоскости (фиг. 11, 12 и 14). Шпиндель F снабжен конической зубчаткой F⁴, сцепляющейся с подобной же зубчаткой F⁵, которая приводится во вращение при посредстве цепного колеса G маховиком G¹.

На фиг. 4 задняя площадь В изображена уравновешенной, т.е. она подвешена к передней плоскости таким образом, что может поворачиваться. В этом случае часть С может выдвигаться назад до совпадения ее с передним краем задней плоскости В, при чем поддерживающие плечи передней плоскости А продолжены назад до оси вращения плоскости В и помещаются в прорезах В⁴ последней (фиг. 5). Когда промежуток между обеими плоскостями А и В покрыт выдвижною частью С, получается одна сплошная площадь, а при изменении угла наклона задней площади В происходит соответствующее изменение кривизны всей плоскости, рассматриваемой как одно целое.

Для возможности перестановки скользящей части С между плоскостями А и В одновременно с изменением угла наклона задней плоскости В, с передним и задним краями части С соединены проволоки H (фиг. 12) огибающие вокруг шкивов Н¹ и соединенные с рычагом J, качательно подвешенным к раме аппарата и переставляемым при подъеме или опускании рамы Е при помощи пальцев J¹, выступающих из боковых стержней рамы Е и проходящих через прорезы J² в рычаге J (фиг. 12 до 14). Благодаря такому устройству, при установке задней плоскости В под тем иди другим углом наклона, скользящая часть С одновременно перемещается на требуемое расстояние, увеличивая или уменьшая площадь главной плоскости в соответствии с углом наклона или, иными словами, кривизною всей плоскости в целом. Подобным же образом выдвижная часть D, укрепленная у заднего края задней плоскости В может перестанавливаться каким-нибудь подходящим способом и, по преимуществу, совместно или в известном соответствии с перестановкою угла наклона этой задней плоскости В. В конструкции, представленной на фиг. 7 и 8, эта скользящая часть D перестанавливается посредством соединенной с нею зубчатой рейки D¹, находящейся в сцеплении с шестернею D², которая приводится во вращение тросом D³.

Кроме того, в комбинации с описанными выше приспособлениями для изменения площади и угла наклона главных плоскостей, изобретение предусматривает приспособления для изменения площади и угла наклона на хвостовой поверхности K (фиг. 15 и 16). С этой целью с обеих сторон этой поверхности K имеются боковые выдвижные части L, способные выдвигаться сбоку последней и тем увеличивать ее площадь, как это показано пунктирными линиями на фиг. 15. Для сообщения такого движения лопастям L можно применять какой-нибудь подходящий механизм, например, выступающие рейки K², соединенные с внутренними краями выдвижных лопастей L и сцепляющиеся с шестернями K³, которые приводятся во вращение тросом K⁴, огибающим шкивы K⁵. Эти лопасти перестанавливаются одновременно с выдвижными лопастями С и D в главных плоскостях A и В. Имеется также приспособление для изменения угла наклона хвостовой плоскости в соответствии с изменением площади последней и положением руля высоты K⁶ и одновременно с изменением угла наклона и площади главных плоскостей. С этой целью задняя часть хвостовой плоскости K поворотно подвешена к оси вращения K⁷ руля высоты K⁶ (фиг. 16), а в подходящем месте у стыка хвостовой плоскости K и корпуса машины укреплен вертикальный винтовой шпиндель М, поддерживаемый подпятником М¹ и сцепляющийся с гайкою М², скрепленною с плоскостью K. Этот шпиндель приводится в действие одновременно с установкою главной плоскости и выдвижных лопастей С, D и L при помощи какого-нибудь подходящего приспособления, например, троса М³, огибающего шкив М⁴, укрепленный на шпинделе М.

1. Приспособление для изменения в полете площади, угла наклона и профиля поддерживающих поверхностей самолета, характеризующееся применением двух крыльев А и В (фиг. 1-3), расположенных одно за другим с некоторым промежутком так, что передний край крыла В составляет продолжение заднего края крыла А, укрепленного к остову фюзеляжа неподвижно и снабженного выдвижною частью С, служащею для закрывания названного промежутка с целью увеличения общей площади крыльев, тогда как заднее крыло В, снабженное своею выдвижною частью D (фиг. 6-9), укреплено поворотно и имеет устройство для изменения угла наклона его одновременно с перестановкой выдвижной части С, с каковою целью это крыло соединено тросами E² (фиг. 2 и 11-14) с прямоугольною рамою Е, перемещаемой в направляющих Е¹, укрепленных в корпусе самолета, - шпинделем F, пропущенным через гайку F², скрепленную с поперечиною Е⁵ упомянутой рамы Е, на боковых стержнях которой укреплены кронштейны F³, несущие задние лонжероны В³ крыла В, каковой шпиндель сцеплен конической зубчаткой F⁴ с зубчаткой F⁵, соединенной цепной передачей с маховиком G¹, в то время как передние и задние края выдвижной части С (фиг. 12 и 13) соединены тросами H, огибающими блоки H¹ и скрепленными с рычагами J, качательно подвешенными к ферме самолета и переставляемыми, одновременно с передвижением рамы Е, - пальцами J¹, выступающими из боковых стержней рамы Е (фиг. 12-14), выдвижная же часть D крыла В (фиг. 6-9) переставляется укрепленной к ней рейкой D¹, сцепленной с шестерней D², вращаемой тросом D³, при чем перестановка части D производится одновременно с перестановкою части С или независимо от последней.

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 приспособления, отличающееся тем, что крыло В вращается не около переднего ребра его, а около оси В¹ (фиг. 4 и 5), проходящей в небольшом расстоянии позади этого ребра, в то время как часть С выдвигается до совпадения ее с передним краем крыла В при посредстве прорезов В⁴ крыла В (фиг. 5).

3. Применение охарактеризованного в п. 1 приспособления для одновременного изменения угла наклона обоих поверхностей биплана соответствующей передачей.

4. Применение при указанном в п. 1 приспособлении устройства для изменения в полете площади и угла наклона хвостовой поверхности K (фиг. 15 и 16), состоящего из боковых выдвижных частей L, переставляемых посредством укрепленных к ним зубчатых реек K² и шестерен K³, установленных в остове упомянутой поверхности и вращаемых тросом K, огибающим шкивы K⁵, в то время как сама хвостовая поверхность подвешена к оси вращения K⁷ руля высоты K⁶ и соединена гайкой M² со шпинделем М, закрепленным в остове самолета и вращаемым тросовой передачей М³-М⁴ одновременно с соответствующей перестановкой крыльев А и В (фиг. 1) самолета и выдвижных частей, С, D и L.