×
25.08.2017
217.015.ba2c

Результат интеллектуальной деятельности: САМОЛЕТ С АДАПТИВНЫМ ЦЕЛЬНОПОВОРОТНЫМ СТАБИЛИЗАТОРОМ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области аэродинамики маневренных самолетов. Адаптивный стабилизатор самолета установлен на продольной хвостовой балке, которая позволяет одновременно изменять в полете углы отклонения стабилизатора в двух взаимно перпендикулярных направлениях: относительно оси, перпендикулярной продольной оси самолета, и относительно оси, параллельной продольной оси самолета. Изобретение направлено на повышение путевой устойчивости и управляемости при маневрировании с увеличением углов атаки. 4 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области аэродинамики маневренных самолетов с цельноповоротным стабилизатором и может быть использовано в компоновках многорежимных сверхзвуковых самолетов, а также других сверхзвуковых ЛА, выполненных по нормальной аэродинамической схеме с близкорасположенным к задней кромке крыла стабилизатором.

В качестве прототипа приняты известные маневренные самолеты, выполненные по нормальной аэродинамической схеме (АВИАЦИЯ. Энциклопедия. Научное издательство «Большая Российская энциклопедия». Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского. Москва 1994, стр. 77-79), с цельноповоротным стабилизатором (органом продольного и поперечного управления) на хвостовой части фюзеляжа, в непосредственной близости за крылом в его плоскости (например, F-22A, Т-50. Национальный аэрокосмический журнал. «ВЗЛЕТ». 3.2010, стр. 12-14, 17-28).

Характерными аэродинамическими особенностями самолетов с таким стабилизатором являются:

1. Значительное смещение аэродинамического фокуса самолета назад при переходе от дозвукового к сверхзвуковому полету, что приводит к увеличению балансировочного сопротивления, снижению аэродинамического качества и уменьшению дальности сверхзвукового полета.

2. Уменьшение эффективности стабилизатора и продольной устойчивости на взлетно-посадочных режимах при попадании стабилизатора в область заторможенного потока за отклоненной механизацией крыла (элевонов).

3. Снижение эффективности корневого элевона при управлении по тангажу и крену из-за возникновения на стабилизаторе приращений моментов противоположного знака, связанных с увеличением скосов потока при отклонении элевона.

4. Уменьшение эффективности вертикального оперения и путевой устойчивости самолета с увеличением углов атаки и скольжения (при боковом ветре) на взлетно-посадочных режимах.

5. Уменьшение эффективности вертикального оперения и путевой устойчивости самолета с увеличением скорости полета до сверхзвуковой, а при достаточно больших сверхзвуковых числах М и полная потеря путевой устойчивости самолета.

6. Уровень потребной путевой устойчивости на рассмотренных в пп. 4 и 5 режимах полета обычно обеспечивается за счет увеличения площади вертикального оперения или установкой подфюзеляжных гребней.

Таким образом, обеспечение путевой устойчивости является общей задачей аэродинамики сверхзвуковых ЛА.

Задачей и техническим результатом предлагаемого изобретения является разработка адаптивного цельноповоротного стабилизатора, применение которого позволит снизить потери аэродинамического качества на балансировку при сверхзвуковых скоростях полета, увеличить путевую устойчивость и управляемость самолета в диапазоне от малых дозвуковых до сверхзвуковых режимов полета и обеспечить адаптацию самолета к режимам полета в расширенном диапазоне углов атаки и скольжения.

Решение задачи и технический результат достигаются тем, что в многорежимном сверхзвуковом маневренном самолете, выполненном по нормальной аэродинамической схеме, с цельноповоротным стабилизатором, стабилизатор самолета выполнен адаптивным и установлен на продольной хвостовой балке с возможностью одновременного изменения углов отклонения стабилизатора в двух взаимно-перпендикулярных направлениях:

а) по углу ϕ - относительно оси, перпендикулярной продольной оси самолета, и

б) по углу ψ - относительно оси, параллельной продольной оси самолета.

Известное техническое решение и предлагаемое изобретение поясняются чертежами.

На фиг. 1 приведена схема хвостовой части фюзеляжа самолета-прототипа.

На фиг. 2 - схема отклонения стабилизатора самолета-прототипа по углу ϕ.

На фиг. 3 - аэродинамическая схема предлагаемого самолета.

На фиг. 4а - схема отклонения адаптивного цельноповоротного стабилизатора предлагаемого самолета по углу ϕ.

На фиг. 4б - схема отклонения адаптивного цельноповоротного стабилизатора предлагаемого самолета по углу ψ.

Аэродинамическая схема хвостовой части фюзеляжа самолета-прототипа приведена на фиг. 1. Перед цельноповоротным стабилизатором 3 на консолях крыла 1 расположены элевоны 2, выполняющие функции взлетно-посадочной механизации и корневых элеронов. Консоли стабилизатора самолета-прототипа имеют одну степень свободы и могут отклоняться только относительно оси, перпендикулярной вертикальной плоскости симметрии самолета по углу ϕ. На виде сбоку показана схема отклонения стабилизатора на угол ϕ (фиг. 2).

На фиг. 3 приведена аэродинамическая схема предлагаемого самолета. Самолет содержит крыло, на его консолях расположены элевоны. 2 Адаптивный цельноповоротный стабилизатор 3 установлен на хвостовой балке 4, которая, кроме отклонения стабилизатора на угол ϕ, дает возможность отклонения стабилизатора относительно продольной оси на угол ψ. На виде сбоку фиг. 4а и сзади фиг. 4б показаны схемы изменения углов отклонения стабилизатора в двух направлениях: на угол ϕ и на угол ψ.

Способ управления адаптивным стабилизатором реализуется следующим образом: в зависимости от режима полета стабилизатор отклоняется на отрицательный угол ψ=0÷-60° (вниз от горизонтальной плоскости самолета). Как показали экспериментальные исследования, в этом диапазоне изменения углов ψ, эффективность стабилизатора в продольном канале (при отклонении по углу ϕ) несколько уменьшается за счет уменьшения площади горизонтальной проекции, но увеличивается за счет выхода стабилизатора из области скосов потока за крылом. При этом в целом эффективность стабилизатора незначительно уменьшается, но сохраняется практически постоянной в большем диапазоне углов атаки. Проекция отклоненного стабилизатора на вертикальную плоскость симметрии самолета увеличивает эффективную площадь вертикального оперения и, соответственно, путевую устойчивость самолета.

Таким образом, применение адаптивного цельноповоротного стабилизатора позволит:

1. Увеличить путевую устойчивость и расширить область полетов маневренных ЛА на взлетно-посадочных режимах (в том числе при боковом ветре), при маневрах на дозвуковых и сверхзвуковых числах М без увеличения площади вертикального оперения или установки подфюзеляжных гребней.

2. Уменьшить смещение аэродинамического фокуса и балансировочные потери, увеличить аэродинамическое качество и дальность полета при трансзвуковых и сверхзвуковых скоростях полета.

3. Увеличить эффективность совместного отклонения корневых элевонов и цельноповоротного стабилизатора при создании управляющих моментов тангажа, крена и рысканья.


САМОЛЕТ С АДАПТИВНЫМ ЦЕЛЬНОПОВОРОТНЫМ СТАБИЛИЗАТОРОМ
САМОЛЕТ С АДАПТИВНЫМ ЦЕЛЬНОПОВОРОТНЫМ СТАБИЛИЗАТОРОМ
САМОЛЕТ С АДАПТИВНЫМ ЦЕЛЬНОПОВОРОТНЫМ СТАБИЛИЗАТОРОМ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 253.
10.01.2013
№216.012.17dc

Способ газолазерной резки крупногабаритных деталей из композиционных материалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу и устройству газолазерной резки композиционных материалов. Способ включает подачу лазерного луча на обрабатываемую поверхность и соосно с лучом - технологического газа, коллимирование лазерного луча, заглубление его в обрабатываемое изделие и перемещение по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471600
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18c2

Полимерная композиция

Изобретение относится к негорючим полимерным композициям холодного отверждения и может применяться для местного упрочнения конструкций в зонах установки крепежа, заполнения пустот в деталях из полимерных композиционных материалов, заделки торцов и упрочнения участков сотовых конструкций,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471830
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18cd

Грунтовочная композиция

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к грунтовочным композициям с пониженным содержанием летучих веществ холодного отверждения, предназначенным для окраски металлических и неметаллических поверхностей, и может быть использовано в авиационной технике, в строительстве и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471841
Дата охранного документа: 10.01.2013
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
27.02.2013
№216.012.2aa5

Способ получения конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином скваратным методом

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ синтеза конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином (БСА) скваратным методом. Первоначально осуществляют взаимодействие нона-β-(1→3)-глюкозида с диэтилскваратом. Затем проводят реакцию полученного лиганда -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476444
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b51

Износостойкий сплав на основе никеля для нанесения износо- и коррозионно-стойких покрытий на конструкционные элементы микроплазменным или сверхзвуковым газодинамическим напылением

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе никеля, используемым в качестве материала для получения износо- и коррозионно-стойких покрытий на функционально- конструкционных элементах методом микроплазменного или сверхзвукового холодного газодинамического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476616
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2c

Способ измерения температуры поверхности конструкции резистивным чувствительным элементом, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в тепло-прочностных испытаниях авиационно-космических конструкций при определении их поверхностных температурных полей. Согласно заявленному способу для измерения температуры поверхности конструкции чувствительный элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476835
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2d

Способ определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании и калибровке термометров сопротивления и тензорезисторов. Согласно заявленному способу определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента регистрируют температуру воздействия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476836
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c32

Устройство для измерения звукового давления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения звукового давления. Устройство содержит датчик с емкостным чувствительным элементом с обкладками конденсатора и экранами, усилитель заряда, состоящий из операционного усилителя, резистора и конденсатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476841
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c33

Устройство для измерения давления, температуры и теплового потока

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения в заданном участке температуры, теплового потока и давления. Техническим результатом изобретения является расширение области применения, повышение информативности и точности измерения давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476842
Дата охранного документа: 27.02.2013
Показаны записи 1-10 из 190.
10.01.2013
№216.012.17dc

Способ газолазерной резки крупногабаритных деталей из композиционных материалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу и устройству газолазерной резки композиционных материалов. Способ включает подачу лазерного луча на обрабатываемую поверхность и соосно с лучом - технологического газа, коллимирование лазерного луча, заглубление его в обрабатываемое изделие и перемещение по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471600
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18c2

Полимерная композиция

Изобретение относится к негорючим полимерным композициям холодного отверждения и может применяться для местного упрочнения конструкций в зонах установки крепежа, заполнения пустот в деталях из полимерных композиционных материалов, заделки торцов и упрочнения участков сотовых конструкций,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471830
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18cd

Грунтовочная композиция

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к грунтовочным композициям с пониженным содержанием летучих веществ холодного отверждения, предназначенным для окраски металлических и неметаллических поверхностей, и может быть использовано в авиационной технике, в строительстве и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471841
Дата охранного документа: 10.01.2013
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
10.02.2013
№216.012.246f

Способ определения запасов устойчивости рулевого привода и устройство для его осуществления

Изобретение относится к экспериментальным исследованиям приводов систем автоматического управления и предназначено для определения запасов устойчивости рулевого привода. Предлагается способ, в котором вначале снимают логарифмическую частотную характеристику участка контура электромеханической и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474829
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.27d0

Способ измерения температуры термопарами, измерительная информационная система для его осуществления и температурный переходник

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано при тепловых испытаниях конструкций для определения их поверхностных температурных полей. Заявлен способ измерения температуры термопарами, в котором располагают в районе свободных концов термопар терморезистор. Измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475712
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2aa5

Способ получения конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином скваратным методом

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ синтеза конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином (БСА) скваратным методом. Первоначально осуществляют взаимодействие нона-β-(1→3)-глюкозида с диэтилскваратом. Затем проводят реакцию полученного лиганда -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476444
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b51

Износостойкий сплав на основе никеля для нанесения износо- и коррозионно-стойких покрытий на конструкционные элементы микроплазменным или сверхзвуковым газодинамическим напылением

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе никеля, используемым в качестве материала для получения износо- и коррозионно-стойких покрытий на функционально- конструкционных элементах методом микроплазменного или сверхзвукового холодного газодинамического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476616
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2c

Способ измерения температуры поверхности конструкции резистивным чувствительным элементом, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в тепло-прочностных испытаниях авиационно-космических конструкций при определении их поверхностных температурных полей. Согласно заявленному способу для измерения температуры поверхности конструкции чувствительный элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476835
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2d

Способ определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании и калибровке термометров сопротивления и тензорезисторов. Согласно заявленному способу определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента регистрируют температуру воздействия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476836
Дата охранного документа: 27.02.2013
+ добавить свой РИД