Результат интеллектуальной деятельности: ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к области моделирования пилотируемых летательных аппаратов гражданского назначения.

Известен летательный аппарат, содержащий фюзеляж с кабиной управления, треугольной формы крыло, хвостовое оперение, двигатель, установленный с возвышением над крылом, шасси [1]. В таком летательном аппарате двигатель может быть сопряжен (соосно установлен) с эжектором с образованием двигательной (силовой) установки.

Задача изобретения заключается в повышении подъемной силы летательного аппарата, расширении модельного ряда.

Технический результат достигается тем, что в летательном аппарате, содержащем фюзеляж с кабиной управления, закрепленное сверху на фюзеляже треугольной формы крыло, хвостовое оперение, двигатель, установленный с возвышением над крылом, сопряженный с двигателем эжектор, шасси, по обе стороны от осевой линии упомянутого крыла расположены двигатели и эжекторы, а киль хвостового оперения расположен между эжекторами. Снизу к фюзеляжу прикреплено короткое крыло-консоль для крепления хвостовых шасси.

На фиг. 1 представлен летательный аппарат, общий вид; на фиг. 2 - вид по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 изображены соответственно сечения фиг. 2 по В-В и С-С; на фиг. 5 и 6 показаны соответственно варианты выходных отверстий эжектора в виде треугольника и круга.

Летательный аппарат, например самолет (фиг. 1 и 2), содержит широкий обтекаемый фюзеляж 1 с кабиной управления 2, закрепленное сверху на фюзеляже треугольной формы крыло 3, двигатели 4, установленные с возвышением над крылом, и сопряженные с двигателями эжекторы 5, хвостовое оперение 6, колесное шасси 7. Двигатели и эжекторы установлены соосно и расположены по обе стороны от продольной осевой линии X-X₁ крыла. Каждый двигатель имеет круглое всасывающее 8 и круглое выхлопное 9 отверстия, а каждый эжектор - круглое приемное 10 отверстие и прямоугольной формы (квадратное) выходное 11 отверстие. Киль 12 хвостового оперения расположен между эжекторами с опорой на фюзеляж. Снизу к фюзеляжу прикреплено короткое крыло-консоль 13 для крепления задних пар колес шасси (в режиме полета колеса убираются в крыло-консоль или в фюзеляж). Крыло треугольной формы выполнено тонким V-образным, угол α уклона крыла по отношению к вертикальной осевой линии Y-Y₁ (фиг.3) составляет 86-88°. Угол β расположения крыла-консоли по отношению к вертикальной осевой линии Y-Y₁ составляет 90°. Крыло-консоль (фиг.3) имеет традиционный (Н.Е. Жуковского) профиль без элеронов, закрылок и других элементов, влияющих на изменение положения самолета при полете. Фюзеляж имеет обтекаемую прямоугольную в поперечном сечении форму (фиг.4). Выходное отверстие эжектора может иметь форму, отличающуюся от прямоугольной, например треугольную форму (фиг.5), форму круга (фиг.6). Эжекторы полностью или частично могут быть заключены в обтекаемые кожухи 14.

При изготовлении модели летательного аппарата (самолета, фиг.1 и 2) используют сплавы титана, алюминия, а в двигательной (силовой) установке - жаростойкие сплавы. При создании модели принимают: отношение площади (м²) треугольного крыла к взлетной массе самолета (кг) 0,003-0,004. Угол атаки крыла 2-4°. Технологический процесс изготовления модели включает следующие операции.

1. Изготавливают фюзеляж 1 в виде жесткого каркаса с обшивкой, имеющий обтекаемую прямоугольную в поперечном сечении форму (фиг.4). К фюзеляжу прикрепляют кабину управления 2, крылья-консоли 13, киль 12 хвостового оперения 6, включающего рули высоты и направления. Крыло-консоль прикрепляют снизу фюзеляжа под углом β=90° по отношению к вертикальной осевой линии Y-Y₁ (фиг. 3). Устанавливают переднее и задние колесные шасси 7. Аэродинамическое назначение крыла-консоли состоит в том, чтобы компенсировать массу колесного шасси в условиях полета самолета.

2. Изготавливают треугольной формы V-образное крыло 3 с закрылками и элеронами в широкой его части. Угол α уклона крыла по отношению к вертикальной осевой линии Y-Y₁ (фиг. 3) принимают в пределах 86-88°, например. 86°. Изготовленное крыло прикрепляют к фюзеляжу с образованием модели «высокоплана».

3. На крыло по обе стороны от осевой линии Х-Х₁ устанавливают по одному реактивному (турбореактивному) двигателю 4, имеющему круглое всасывающее отверстие 8 и круглое выхлопное отверстие 9, и одному эжектору 5, имеющему круглое приемное отверстие 10 и прямоугольное (квадратное) выходное отверстие 11, так, чтобы киль хвостового оперения располагался между эжекторами. Расположенные таким образом двигатели и эжекторы образуют единую двигательную (силовую) установку. В модели самолета возможна замена эжекторов с прямоугольным выходным отверстием на эжекторы с треугольным (фиг. 5) и круглым (фиг. 6) выходным отверстием. Эжекторы полностью или частично могут быть заключены в обтекаемые кожухи 14, что обеспечит уменьшение их аэродинамического сопротивления в условиях полета самолета.

В условиях полета модели самолета с таким крылом создается подъемная сила. Дополнительная подъемная сила образуется за счет разрежения воздуха над крылом вследствие всасывания воздуха со стороны всасывающих отверстий двигателей и подсоса воздуха у приемных отверстий эжекторов. Газы, истекающие из выходного (прямоугольной, треугольной, круглой формы) отверстия эжектора, вовлекают находящийся над крылом воздух в истекающую струю, увеличивая разрежение воздуха над крылом и, следовательно, подъемную силу.

Изобретение повышает подъемную силу летательного аппарата, а раздельное изготовление фюзеляжа, крыла, силовой установки ускоряет процесс его сборки.

Источники информации

1. Политехнический словарь. Гл. ред. И.И. Артоболевский - М.: Советская энциклопедия, 1976. - С.25; 328; 435-436; 484; 551.