×
19.12.2018
218.016.a8f2

Аэродинамическая поверхность с рулем

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002675304
Дата охранного документа
18.12.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к средствам управления полетом летательных аппаратов. Аэродинамическая поверхность снабжена рулем, имеющим осевую компенсацию. Профиль поперечного сечения аэродинамической поверхности на всем размахе или части ее размаха подрезан хотя бы с одной из сторон этого профиля непосредственно перед рулем. Изобретение направлено на уменьшение аэродинамического сопротивления аэродинамической поверхности с неотклоненным рулем управления без уменьшения эффективности руля и увеличения шарнирных моментов при отклонении руля. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности, к органам управления полетом летательных аппаратов.

Основными параметрами рулей, используемых для управления полетом летательных аппаратов, являются эффективность, то есть способность создавать при своем отклонении управляющий момент относительно соответствующей оси координат, и шарнирный момент, то есть момент аэродинамических сил, действующих на руль относительно оси его вращения (см. Энциклопедия Авиация. М., Большая Российская Энциклопедия, 1994, с. 676 и 656). Увеличение эффективности рулей приводит к улучшению управляемости летательного аппарата, а уменьшение шарнирного момента к уменьшению веса конструкции и мощности бустеров рулей (бустер и бустерное управление - см. Энциклопедия Авиация. М., Большая Российская Энциклопедия, 1994, с. 124).

Важным параметром аэродинамических поверхностей является их аэродинамическое сопротивление (см. Энциклопедия Авиация. М., Большая Российская Энциклопедия, 1994, с. 527). Нарушение плавности обтекания из-за наличия щели между аэродинамической поверхностью и рулем приводит к увеличению сопротивления. Для таких аэродинамических поверхностей, снабженных рулями, как стабилизатор с рулем высоты и киль с рулем направления, щель, как правило, занимает значительную долю размаха или весь размах этих поверхностей. Для многих самолетов характерны продолжительные режимы полета с неотклоненными рулями. Поэтому, в первую очередь для увеличения экономичности полета, необходимо уменьшать сопротивление аэродинамических поверхностей с неотклоненными рулями.

Известна аэродинамическая поверхность с установленным в ее хвостовой части рулем управления, состоящим из одной подвижной поверхности, для уменьшения шарнирного момента которого используется осевая аэродинамическая компенсация, представляющая собой часть руля, расположенную впереди его оси вращения вдоль всего размаха руля (см. Энциклопедия Авиация. М., Большая Российская Энциклопедия, 1994, с. 490 и 76).

Недостатком такой аэродинамической поверхности, снабженной рулем, является наличие значительных областей застойного течения между аэродинамической поверхностью и рулем, что приводит к росту сопротивления.

Известна аэродинамическая поверхность с установленным в ее хвостовой части рулем управления со специальным видом осевой компенсации, так называемой конструктивной компенсацией, минимизирующей щель между аэродинамической поверхностью и рулем, что приводит к уменьшению сопротивления (см., Аэродинамика элементов летательных аппаратов. К.П. Петров. М., Машиностроение, 1985, с. 208, рис. 5.3 а).

Недостатком такой аэродинамической поверхности, снабженной рулем, являются повышенные шарнирные моменты руля.

Известна аэродинамическая поверхность с установленным в ее хвостовой части рулем управления, для уменьшения шарнирного момента которого используется внутренняя аэродинамическая компенсация, представляющая собой компенсирующую пластину, расположенную впереди оси вращения руля вдоль всего его размаха (см. Энциклопедия Авиация. М., Большая Российская Энциклопедия, 1994, с. 77). Компенсирующая пластина находится в полости внутри аэродинамической поверхности, что приводит к уменьшению сопротивления.

Недостатками данного технического решения являются сложность размещения внутри аэродинамической поверхности и меньшая эффективность внутренней компенсации как средства уменьшения шарнирного момента по сравнению с осевой аэродинамической компенсацией.

По техническим признакам прототипом предлагаемого устройства является аэродинамическая поверхность с установленным в ее хвостовой части рулем с осевой аэродинамической компенсацией (см. Аэродинамика элементов летательных аппаратов. К.П. Петров. М., Машиностроение, 1985, с. 208, рис. 5.3 б).

Задачей и техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение аэродинамического сопротивления аэродинамической поверхности с неотклоненным рулем управления при сохранении эффективности руля и небольших шарнирных моментов отклоненного руля.

Решение задачи и технический результат достигаются тем, что профиль поперечного сечения аэродинамической поверхности с рулем с осевой аэродинамической компенсацией, подрезан на всем размахе или части размаха аэродинамической поверхности в хвостовой части хотя бы с одной из сторон этого профиля, подрезка профиля выполнена на участке 5-10% от общей хорды профиля с рулем с глубиной подрезки 1-1.5% от общей хорды профиля с рулем, хорда осевой компенсации руля составляет 25-30% его хорды, максимальная толщина профиля аэродинамической поверхности составляет 10-15% от общей хорды профиля с рулем, профили аэродинамической поверхности и руля симметричны относительно линии хорды.

На фиг. 1 приведен профиль поперечного сечения хвостовой части аэродинамической поверхности с неотклоненным рулем с конструктивной компенсацией.

На фиг. 2 приведен профиль поперечного сечения хвостовой части аэродинамической поверхности с неотклоненным рулем с осевой аэродинамической компенсацией (прототип).

На фиг. 3 приведен подрезанный с двух сторон профиль поперечного сечения предлагаемой аэродинамической поверхности с неотклоненным рулем с осевой аэродинамической компенсацией.

На фиг. 4 приведен подрезанный с одной стороны профиль поперечного сечения предлагаемой аэродинамической поверхности с неотклоненным рулем с осевой аэродинамической компенсацией.

В первом варианте исполнения профиль аэродинамической поверхности подрезан с двух его сторон. Во втором варианте исполнения, если по каким-либо причинам подрезка профиля аэродинамической поверхности с двух сторон невозможна, профиль подрезают с одной стороны.

Аэродинамическая поверхность 1 снабжена рулем 2, имеющим ось вращения 3. Руль имеет осевую компенсацию 4 (фиг. 2). Участки 5 профиля аэродинамической поверхности перед рулем подрезаны вблизи кромок 6 профиля прототипа, показанного пунктирными линиями (фиг. 3, 4). Участки подрезки профиля 5 имеют продольный размер 7, поперечный - 8 и плавно сопряжены спереди с профилем прототипа (фиг. 3, 4).

Глубина подрезки профиля перед рулем должна подбираться таким образом, чтобы при обтекании аэродинамической поверхности с не отклоненным рулем потоком, набегающим вдоль хорды аэродинамической поверхности, подрезка не вызывала отрыва потока на ней до самых кромок аэродинамической поверхности, или же отрыв вблизи кромок был минимален. В результате уменьшается область застойного течения между аэродинамической поверхностью и рулем, давление в ней увеличивается, а толщина пограничного слоя в хвостовой части руля уменьшается. Это приводит к уменьшению аэродинамического сопротивления.

Расчетные исследования обтекания симметричного профиля аэродинамической поверхности с установленным позади нее рулем с осевой компенсацией, хорда которой составляет 25-30% хорды руля, показали уменьшение сопротивления при набегании потока вдоль оси симметрии достигающее 8-15% в результате подрезки профиля с обеих его сторон в продольном направлении на 5-10% общей хорды профиля с неотклоненным рулем и в поперечном - на 1-1.5% при максимальной толщине самого профиля 10-15%. При этом приращение сопротивления профиля аэродинамической поверхности, снабженной рулем, при использовании осевой компенсации руля вместо конструктивной уменьшилось в несколько раз, когда осевая компенсация руля применялась совместно с двусторонней подрезкой профиля аэродинамической поверхности.

Расчетные исследования при отклонении руля показали некоторое увеличение коэффициента его эффективности и уменьшение шарнирного момента при подрезке аэродинамической поверхности перед рулем.


Аэродинамическая поверхность с рулем
Аэродинамическая поверхность с рулем
Аэродинамическая поверхность с рулем
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 255.
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 1-4 из 4.
13.01.2017
№217.015.6ab7

Аэродинамический руль

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593178
Дата охранного документа: 27.07.2016
29.12.2017
№217.015.f657

Аэродинамический руль

Изобретение относится к области авиационной техники. Аэродинамический руль состоит из переднего и заднего звеньев, имеющих общую ось вращения. Заднее звено выполнено с осевой компенсацией. Угол отклонения переднего звена пропорционален углу отклонения заднего звена с коэффициентом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637150
Дата охранного документа: 30.11.2017
13.11.2018
№218.016.9ca0

Орган управления полетом летательного аппарата

Изобретение относится к средствам управления полетом летательных аппаратов. Орган управления включает в себя дефлекторы - крылышки, установленные перед рулем с осевой компенсацией вдоль аэродинамической поверхности рядом с ее задней частью. Передняя кромка дефлекторов находится впереди щели...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672153
Дата охранного документа: 12.11.2018
16.05.2023
№223.018.61c1

Руль аэродинамической поверхности летательного аппарата

Изобретение относится к области органов управления полетом летательных аппаратов. Руль аэродинамической поверхности летательного аппарата состоит из переднего и заднего звеньев с несовпадающими осями вращения, с кинематической связью для синхронизации однонаправленного поворота звеньев. Оси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002746534
Дата охранного документа: 15.04.2021
+ добавить свой РИД