механизация крыла

Формула изобретения

Прямое или стреловидное крыло дозвукового самолета, состоящее из центроплана, консолей, предкрылков, закрылков и органов управления полетом, отличающееся тем, что на зашивке крыла установлена свободно ориентирующаяся в потоке подпружиненная створка, которая накрывает профилированные воздушные каналы закрылков, при этом в выпущенном положении закрылков положение створки определяет выходное сечение для воздуха, поступающего с нижней поверхности крыла на верхнюю, а в убранном положении элементы прижаты другу к другу механизмом закрылков, при этом створка свободно лежит на верхней поверхности закрылка, а между закрылком и зашивкой крыла установлена герметизирующая прокладка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано на дозвуковых самолетах.

Известны различные схемы механизации стреловидных и прямых крыльев дозвуковых самолетов (см. Техническую информацию ЦАГИ №23, 1980 года, авторское свидетельство 1580737 по классу: 6 В64С 3/14, энциклопедию "Авиация"./Под редакцией Г.П.Свищева, издательство "Российские энциклопедии", М., 1988 г.). Эффективность механизации, главным образом, определяется конструкцией закрылков.

Для повышения эффективности закрылков применяют различные конструкции, которые позволяют изменить характеристики профиля крыла (кривизну, длину эффективной хорды). Но наиболее важной является задача подачи воздуха на верхнюю поверхность крыла для исключения преждевременного отрыва потока и резкого снижения характеристик крыла и самолета в целом. Из практики известно, что оптимально такая задача решается при применении двухщелевых закрылков, но они требуют применения сложных механизмов выпуска, что снижает надежность и увеличивает массу систем.

Целью изобретения является улучшение характеристик крыла самолета на больших углах атаки при упрощении конструкции закрылков и расширении области применения самолета.

Для достижения указанной цели на зашивке крыла установлена свободно ориентирующаяся в потоке подпружиненная створка, которая накрывает профилированные воздушные каналы закрылков, при этом в выпущенном положении закрылков положение створки определяет выходное сечение для воздуха, поступающего с нижней поверхности крыла на верхнюю, а в убранном положении элементы прижаты другу к другу механизмом закрылков, при этом створка свободно лежит на верхней поверхности закрылка, а между закрылком и зашивкой крыла установлена герметизирующая прокладка.

Предложение иллюстрируется на следующих фигурах.

На фиг.1 показана общая схема крыла. На фиг.2 изображена общая схема предлагаемой конструкции закрылков. На фиг.3 показана схема закрылков в полетном положении. На фиг.4 показано обтекание профиля закрылков во взлетном (промежуточном) и в полностью выпущенном (посадочном) положении. На фиг.5 приведены сравнительные результаты испытаний разных конструкций с оценкой эффективности применения заявляемого предложения.

Стреловидное или прямое крыло 1 (фиг.1) состоит из центроплана 2, консолей 3, предкрылков 4, интерцепторов 5, элеронов 6, закрылков 7, воздушных тормозов 8. В крыле размещены топливные баки 9 и необходимые системы для обеспечения полета (не показаны). Для перемещения элементов механизации (фиг.2) на крыле 1 установлены приводы 10, управляемые из кабины экипажа. На зашивке крыла на шарнире 11 свободно закреплена створка 12 и в верхней части закреплена герметизирующая прокладка 13.

В полетном положении (на "гладком крыле") вся механизация находится в убранном положении (фиг.1 и 2) и воздух между нижней и верхней поверхностями не протекает, так как сечение между зашивкой и закрылком перекрыто и загерметизировано прокладкой 13. В исключительных случаях выхода самолета на большие углы атаки и при возникновении отрывных зон на верхней поверхности крыла вступает в работу свободно ориентирующаяся створка 11, которая, приподнимаясь под действием сил давления, существенно уменьшает зону отрыва потока.

Во взлетном положении механизации (фиг.3) закрылки выпускаются на относительно небольшой угол. В щелях образуется устойчивое течение, направление которого регулируется путем установки закрылков 7 и створки 11 с образованием единой щели, выходное сечение которой автоматически регулируется перепадом давления между нижней и верхней поверхностями крыла. Направленная подача воздуха способствует повышению устойчивости течения на верхней поверхности крыла до больших, чем обычно, углов атаки самолета (не менее чем на 4 градуса).

В посадочном положении механизации (фиг.4) закрылки выпущены на максимальный угол (не менее 30 градусов). Щели существенно увеличены. Действие предлагаемого решения аналогично. Увеличивается скорость потока на верхней поверхности крыла, повышается устойчивость течения на закрылке в целом и существенно увеличивается располагаемый диапазон углов атаки самолета.

На фиг.4 видно, что основной задачей установления створки и профилирования каналов между зашивкой и закрылками является формирование направленного безотрывного течения в щелях и плавное вписывание потока в зону вероятного отрыва основного потока.

На фиг.5 показана типовая кривая сравнительных результатов, полученных на крыле с разными однощелевыми закрылками, геометрически образованными по одинаковым законам. Из графиков видно, что предлагаемое решение позволяет повысить эффективность механизации и обеспечить при выпущенном положении закрылков повышение несущих свойств крыла и увеличение располагаемого угла атаки не менее чем на 4 градуса. По существу применение устройства равнозначно применению многощелевых закрылков, но при существенном упрощении конструкции закрылков и их приводов.

К сожалению, выбор конструктивных решений и параметров в каждом отдельном случае пока приходится подбирать экспериментально. Но проведенные продувки модели полностью подтвердили заявленные свойства и большие возможности предлагаемой конструкции.