КРЫЛО САМОЛЕТА

Известен летательный аппарат, содержащий: фюзеляж; трапециевидное крыло большого удлинения, установленное на фюзеляже в положении «высокоплан», состоящее из центроплана и консолей; трехопорное шасси, основные стойки которого установлены под крылом в месте стыка центроплана и консолей (самолеты Ан-24; Ан-28; Ан-30). Нулевая V-образность основной части консолей крыла обеспечивает удовлетворительную поперечную устойчивость самолета.
Недостатком этих схем является большая высота стоек основных опор шасси и, как следствие, их повышенная масса.
Известен летательный аппарат, содержащий: фюзеляж; трапециевидное крыло большого удлинения, установленное на фюзеляже в положении «высокоплан», состоящее из центроплана и консолей; трехопорное шасси, основные стойки которого установлены под крылом в месте стыка центроплана и консолей (самолеты М-17; М-55). За счет отрицательной V-образности, стойки основных опор шасси имеют меньшую высоту и, как следствие, меньшую массу.
Недостатком этих схем является низкая, а порой и отрицательная поперечная устойчивость самолета.
Задача, которую решает предложенная полезная модель, состоит в обеспечении поперечной устойчивости летательного аппарата при одновременном уменьшении его массы, то есть повышении весового совершенства и улучшения его летно-технические характеристик.
При этом достигаются следующие технические результаты:
- уменьшается масса основных стоек шасси и летательного аппарата в целом;
- улучшается поперечная устойчивость;
- улучшаются летно-технические характеристики аппарата.
Технические результаты достигаются следующим способом:
- масса основных стоек шасси, установленных на крыле в стыке консолей с центропланом, уменьшается за счет уменьшения их высоты при отрицательной V-образности центроплана;
- поперечная устойчивость достигается за счет упругости консолей, которые под действием скоростного напора уже на этапе разбега летательного аппарата изгибаются и приобретают положительную V-образность (А.К. Мартынов. «Прикладная аэродинамика». Машиностроение, Москва, 1972 г., стр. 432).
- летно-технические характеристики летательного аппарата улучшаются за счет уменьшения его массы и улучшения поперечной устойчивости.
Делать изначально изогнутое крыло технологически очень сложно, а делать крыло W-образным - значит ухудшить аэродинамические характеристики летательного аппарата.
x
На фиг. 1 показаны характеристики поперечной устойчивости летательного аппарата в виде зависимости поперечного момента m от угла скольжения β с прямым жестким и гибким крылом, полученные экспериментально при испытаниях модели летательного аппарата в аэродинамической трубе.
На фиг. 2 изображена схема летательного аппарата, содержащего: фюзеляж 1, центроплан крыла 2, консоли крыла 3 (положение консолей крыла показано при нахождении летательного аппарата на стоянке), носовую стойку шасси 4 и основные стойки шасси 5, установленные в стыке консолей с центропланом.
На фиг. 3 показано положение консолей крыла 3 летательного аппарата в полете.
Уменьшение массы конструкции летательного аппарата происходит вследствие уменьшения высоты основных опор шасси, уменьшения нагрузки на конструкцию основных опор шасси и уменьшение ниши шасси.
На примере самолета Ан-24 с взлетной массой 21 тонна и высотой основных стоек шасси 3000 мм можно вычислить, что при придании центроплану угла поперечной V-образности - 5°, высота стоек основных опор шасси уменьшается на 350 мм (с 3000 мм до 2650 мм). По методике, изложенной в книге А.А. Бадягин, О.М. Егер и др. «Проектирование самолетов», Машиностроение, 1972 г., стр. 419 можно рассчитать, что вес основных опор шасси при этом уменьшится с 405,9 кг до 361,8 кг, т.е. на 44,1 кг.