×
13.01.2017
217.015.6ab7

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РУЛЬ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к средствам управления полетом летательных аппаратов. Аэродинамический руль состоит из переднего и заднего поворотных звеньев с максимальным углом поворота переднего звена, меньшим максимального угла поворота заднего звена относительно не отклоненного положения. Переднее и заднее звенья выполнены поворотными относительно одной общей оси, которая расположена на 25-30% хорды руля при не отклоненном положении звеньев. Изобретение направлено на уменьшение суммарного шарнирного момента руля, уменьшение мощности силового привода и снижение веса механизма поворота руля. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области авиационной техники и в частности к средствам управления полетом летательных аппаратов.

Для управления полетом летательных аппаратов наиболее широко используются аэродинамические рули, выполненные в виде поворотной хвостовой части обтекаемой поверхности. Основными характеристиками аэродинамического руля являются: эффективность и шарнирный момент, возникающий при отклонении руля на необходимый угол. Эффективность аэродинамического руля определяется максимальной величиной управляющей силы, создаваемой рулем. Величина шарнирного момента, возникающего при повороте аэродинамического руля, определяет необходимую мощность привода руля и вес механизма его отклонения. По этой причине при разработках аэродинамических рулей стремятся к уменьшению их шарнирных моментов.

Известен аэродинамический руль, выполненный в виде одной поворотной секции, расположенной в хвостовой части аэродинамической поверхности (см. Энциклопедия Авиация, М., Большая Российская Энциклопедия, 1994, стр. 490). Поворот руля относительно его оси приводит к изменению внешней формы аэродинамической поверхности и созданию управляющей силы.

Основным недостатком такого аэродинамического руля является его невысокая эффективность, не позволяющая при необходимости создавать большие управляющие силы. Необходимость высокой эффективности аэродинамических рулей в большинстве случаев возникает на вертикальных оперениях самолетов с двигателями, симметрично расположенными на консолях крыльев. При несимметричном отказе одного или нескольких двигателей на консолях крыльев для безопасного завершения полета необходима очень высокая эффективность руля направления для компенсации возникающего большого момента рыскания.

Известен двухзвенный руль направления, выполненный в виде двух поворотных звеньев с близкими размерами хорд, расположенных друг за другом и поворачиваемых относительно своих осей с максимальным углом поворота переднего звена, меньшим максимального угла поворота заднего звена относительно не отклоненного положения (см. патент РФ №2492109, фиг. 7, МПК В64С, 2008 г.).

Двухзвенные рули обладают наибольшей аэродинамической эффективностью и используются на ряде отечественных самолетов: Ан-72, Ан-74, Ан-70 (см., например, О.В. Флоринский «Практическая аэродинамика самолета Ан-74», Киев, изд-во «АэроХобби», 2007 г., стр. 11-12), а также на многих зарубежных самолетах, например на Боинг-7478Р (см., например, Boeing 747SP Roll-Out, Flight №3454, 1974 г.), на военно-транспортных самолетах США: С-16; С-17, на Бразильском грузопассажирском самолете СВА-123 «Вектор» (см., например, Interavia Air Letter, 1986, 9/IX №11080 p. 7-8).

Основными недостатками двухзвенных рулей направления являются большой суммарный шарнирный момент, приводящий к необходимости использования мощных силовых приводов, большой вес и сложность конструкции.

По техническим признакам двухзвенный руль, выполненный в виде переднего и заднего поворотных звеньев с максимальным углом поворота переднего звена, меньшим максимального угла поворота заднего звена, наиболее близок к предлагаемому изобретению и является его прототипом.

Задачей и техническим результатом предлагаемого изобретения являются уменьшение суммарного шарнирного момента руля, приводящего к уменьшению мощности силового привода и снижению веса механизма поворота руля.

Решение задачи и технический результат достигаются тем, что аэродинамический руль, состоящий из переднего и заднего поворотных звеньев с максимальным углом поворота переднего звена, меньшим максимального угла поворота заднего звена, выполнен с одной общей осью поворота для переднего и заднего звеньев. Общая ось поворота переднего и заднего звеньев располагается на 25-30% хорды руля при не отклоненном положении звеньев.

На фиг. 1 представлен профиль сечения предлагаемого аэродинамического руля при максимально отклоненном и не отклоненном положениях.

Предлагаемый аэродинамический руль устанавливается в хвостовой части аэродинамической поверхности и состоит из переднего звена 1 и заднего звена 2, расположенных друг за другом и поворачивающихся относительно общей оси 3 (фиг. 1). На режимах полета, не требующих больших отклонений и эффективности руля, например на крейсерском полете, оба звена могут отклоняться на одинаковые, относительно небольшие углы (находясь в одной плоскости). При необходимости достижения максимального увеличения эффективности руля, например на взлетно-посадочных и аварийных режимах, звенья руля должны отклоняться до максимальных углов. При этом, максимальный угол отклонения α1 переднего звена 1 должен быть меньше максимального угла отклонения α2 заднего звена 2 относительно их положения при не отклоненном положении руля 4. Значения максимальных углов отклонения звеньев руля зависят от внешней формы хвостовой части аэродинамической поверхности, по которой формируется форма звеньев руля и определяются расчетным либо экспериментальным путем.

Проведенные расчетные исследования предлагаемого руля, представленного на фигуре 1, показали, что максимальная эффективность данного руля достигается при максимальном угле отклонении первого звена на угол 20° и максимальном отклонении заднего звена на угол 35°. По эффективности предлагаемый руль близок к известному двухзвенному рулю, но имеет значительно меньший шарнирный момент.

Значительное уменьшение шарнирного момента в предлагаемом руле достигается за счет того, что управляющие силы, возникающие на переднем и заднем звеньях, находятся по разные стороны от оси поворота, а создаваемые ими моменты имеют противоположные знаки и взаимно вычитаются. В результате этого суммарная величина шарнирного момента становится существенно меньшей по сравнению с обычными двухзвенными рулями, где моменты, создаваемые звеньями, складываются. Проведенные расчетные исследования показали, что высокая эффективность предлагаемого аэродинамического руля и значительное уменьшение шарнирного момента может быть достигнуто при расположении общей оси поворота переднего и заднего звеньев на 25-30% хорды руля при не отклоненном положении звеньев. Следствием уменьшения суммарного шарнирного момента является уменьшение мощности силового привода и снижение веса механизма поворота руля.


АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РУЛЬ
АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РУЛЬ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 257.
10.02.2013
№216.012.2454

Способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы для получения безындукционного обтекания моделей летательных аппаратов и устройство для его осуществления

Заявленная группа изобретений относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использована при проведении испытаний в трансзвуковых аэродинамических трубах. Предложен новый способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы, содержащий новую технологию получения на границах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474802
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.03.2013
№216.012.302a

Измерительное устройство

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения неэлектрических величин при помощи тензометрических мостовых датчиков с инструментальными усилителями, запитанных постоянным током. Техническим результатом изобретения является повышение точности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477865
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.05.2013
№216.012.3cfa

Способ фрезерования на станках с чпу моделей лопаток роторов газотурбинных двигателей

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в авиадвигателестроении при обработке профиля пера рабочих лопаток газотурбинных двигателей, в частности аэродинамических моделей лопаток роторов газотурбинных двигателей, имеющих малую толщину и осевые габариты 200-300 мм. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481177
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.4044

Система управления самолётом

Изобретение относится к области систем управления летательными аппаратами. Предлагаемая система улучшает характеристики продольного движения за счет введения блока оценки продольной устойчивости самолета и компенсации ее изменения по режимам полета. Ликвидируются характерные для интегральных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482022
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.41f7

Способ создания потока газа в гиперзвуковой вакуумной аэродинамической трубе и аэродинамическая труба

Изобретения относятся к области промышленной аэродинамики, в частности к гиперзвуковым аэродинамическим трубам (АДТ). Предложены способ создания потока и аэродинамическая труба (АДТ) непрерывного действия, охватывающая весь гиперзвуковой диапазон скоростей с числами Маха М≥5, причем для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482457
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.427e

Аэродинамический стенд для проведения фундаментальных исследований по генерации электроэнергии мгд-методами с использованием в качестве рабочего газа высокотемпературного водорода (h)

Изобретение относится к области энергетики, преимущественно к созданию аварийных энергетических установок большой мощности, работающих на принципе магнитогазодинамического преобразования энергии. Заявленное устройство включает источник высокотемпературного газа, устройство подачи присадки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482592
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.07.2013
№216.012.53c7

Треугольное крыло для сверхзвуковых летательных аппаратов

Изобретение относится к области авиационной техники. Треугольное крыло имеет вершину и центральную хорду, расположенные в плоскости симметрии крыла, прямолинейные передние кромки, выходящие из вершины, и неплоскую срединную поверхность. Срединная поверхность выполнена из двух элементов, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487050
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.53c8

Предкрылок крыла самолета и способ его обтекания

Группа изобретений относится к области авиации. Предкрылок крыла самолета подвижно соединен с основным крылом и содержит аэродинамически обтекаемую поверхность, включающую заднюю нижнюю кромку. Часть задней нижней кромки предкрылка выполнена по форме гладкой волнистой линии либо волнистой линии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487051
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.57a0

Устройство для локального подвода энергии к потоку воздуха, обтекающего объект (варианты)

Изобретение относится к аэродинамике и к энергетическим установкам транспортных средств, в частности к устройствам для улучшения аэродинамического качества путем подвода энергии к их внешней поверхности. Устройство для локального подвода энергии к потоку воздуха, обтекающего объект, содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488040
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.57cb

Способ измерения негерметичности изделий

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для измерения негерметичности изделий, работающих под избыточным давлением. Техническим результатом является повышение точности измерения негерметичности изделия в разных условиях окружающей среды при неодинаковых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488083
Дата охранного документа: 20.07.2013
Показаны записи 1-10 из 148.
10.02.2013
№216.012.2454

Способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы для получения безындукционного обтекания моделей летательных аппаратов и устройство для его осуществления

Заявленная группа изобретений относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использована при проведении испытаний в трансзвуковых аэродинамических трубах. Предложен новый способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы, содержащий новую технологию получения на границах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474802
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.03.2013
№216.012.302a

Измерительное устройство

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения неэлектрических величин при помощи тензометрических мостовых датчиков с инструментальными усилителями, запитанных постоянным током. Техническим результатом изобретения является повышение точности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477865
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.05.2013
№216.012.3cfa

Способ фрезерования на станках с чпу моделей лопаток роторов газотурбинных двигателей

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в авиадвигателестроении при обработке профиля пера рабочих лопаток газотурбинных двигателей, в частности аэродинамических моделей лопаток роторов газотурбинных двигателей, имеющих малую толщину и осевые габариты 200-300 мм. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481177
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.4044

Система управления самолётом

Изобретение относится к области систем управления летательными аппаратами. Предлагаемая система улучшает характеристики продольного движения за счет введения блока оценки продольной устойчивости самолета и компенсации ее изменения по режимам полета. Ликвидируются характерные для интегральных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482022
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.41f7

Способ создания потока газа в гиперзвуковой вакуумной аэродинамической трубе и аэродинамическая труба

Изобретения относятся к области промышленной аэродинамики, в частности к гиперзвуковым аэродинамическим трубам (АДТ). Предложены способ создания потока и аэродинамическая труба (АДТ) непрерывного действия, охватывающая весь гиперзвуковой диапазон скоростей с числами Маха М≥5, причем для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482457
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.427e

Аэродинамический стенд для проведения фундаментальных исследований по генерации электроэнергии мгд-методами с использованием в качестве рабочего газа высокотемпературного водорода (h)

Изобретение относится к области энергетики, преимущественно к созданию аварийных энергетических установок большой мощности, работающих на принципе магнитогазодинамического преобразования энергии. Заявленное устройство включает источник высокотемпературного газа, устройство подачи присадки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482592
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.07.2013
№216.012.53c7

Треугольное крыло для сверхзвуковых летательных аппаратов

Изобретение относится к области авиационной техники. Треугольное крыло имеет вершину и центральную хорду, расположенные в плоскости симметрии крыла, прямолинейные передние кромки, выходящие из вершины, и неплоскую срединную поверхность. Срединная поверхность выполнена из двух элементов, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487050
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.53c8

Предкрылок крыла самолета и способ его обтекания

Группа изобретений относится к области авиации. Предкрылок крыла самолета подвижно соединен с основным крылом и содержит аэродинамически обтекаемую поверхность, включающую заднюю нижнюю кромку. Часть задней нижней кромки предкрылка выполнена по форме гладкой волнистой линии либо волнистой линии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487051
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.57a0

Устройство для локального подвода энергии к потоку воздуха, обтекающего объект (варианты)

Изобретение относится к аэродинамике и к энергетическим установкам транспортных средств, в частности к устройствам для улучшения аэродинамического качества путем подвода энергии к их внешней поверхности. Устройство для локального подвода энергии к потоку воздуха, обтекающего объект, содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488040
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.57cb

Способ измерения негерметичности изделий

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для измерения негерметичности изделий, работающих под избыточным давлением. Техническим результатом является повышение точности измерения негерметичности изделия в разных условиях окружающей среды при неодинаковых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488083
Дата охранного документа: 20.07.2013
+ добавить свой РИД