Самолет вертикального и ультракороткого взлета и посадки

Самолет вертикального и ультракороткого взлета и посадки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 64 С 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ” 2

Я . у

1 (21) 4791249/23 (22) 26.12.89 . (46) 07.10,92. Бюл. l4 37 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) И,А.Орестов и M.Þ.Êóïðèêîâ (56) 1. Хафер К. Техника вертикального взлета. М.: Мир, 1985, с.32.

2; Техническая информация ЦАГИ Ь 18;

1978, с.9.

3. Павленко B.Ô. Силовые установки с поворотом вектора тяги в полете. M. Машиностроение, 1987, с.14. (54) САМОЛЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО УЛЬТРАКОРОТКОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ

„,5LI 1766781 А1 (57) Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при разработке самолетов вертикального и ультразвукового взлета и посадки. Целью изобретения является повышение объемно-весовой эффективности самолета.

Самолет вертикального и ультракороткого взлета и посадки содержит носовую, центральную и хвостовую части фюзеляжа, крыло, вертикальное и горизонтальное оперения, шасси, силовую установку, включающую двигатели, подъемный вентилятор и подъемно- маршевЫе вентиляторы, установленные в кольцевых каналах с устройством поворота вектора тяги, грузовой трап.

1766781

20

35

Для достижения поставленной цели хвостовая часть фюзеляжа выполнена в виде пространственной ферментной конструкции, включающей переднюю 13, заднюю 14 и нижнюю 20 поперечные балки. На передней балке 13 по краям расположены узлы навески 15 консолей крыла, а между ними передние узлы . навески 16 двигателей, На задней балке 14 расположены соответственно задние узлы навески консолей" крыла 17 и двигателей 18.

На нижней поперечной балке 20 по краям расположены узлы навески 21 шасси, а между ними — узлы навески 22 грузового трапа. Передние 15 и задние 17 узлы навески консолей крыла, а также передние 16 и задние 18 узлы навески двигателей соединены между собой..р . - . --.с.,М

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при . разработке самолетов вертикального ультракороткого взлета и посадки (СВ/УВП).

Известен СВВП ХУ-5А фирмы Райан (1).

Самолет ХУ-5А содержит.фюзеляж",крыло, силовую установку, состоящую из трех подъемных вентиляторов с трубопроводом

: от газов ТРД, горизонтального и вертикального оперения и шасси.

Известен также противолодочный

СВВП Боинг 1041-133-1 (2). Самолет Боинг

1041-133-1 содержит фюзеляж, крыло, силовую установку, состоящую из двух поворотных подъемно-маршевых вентиляторов и одного подъемного вентилятора с механическим приводом, горизонтального и вертикального оперения и шасси.

Характерными признаками самолетов этого типа являются большие объемно-весовые затраты на силовую установку.

В качестве прототипа выбран самолет вертикального и ультракороткого взлета и посадки Макдоннел-Дуглас; содержащий фюзеляж, крыло, силовую установку, состоящую иэ двигателей, двух подъемно-маршевых турбовентиляторов с поворотными соплами, включающих привод, поворотные лопатки, лопатки вентилятора, кольцевой канал, и переднего подъемного турбовентилятора, установленного в носовой части самолета, вертикальное и горизонтальное оперения, шасси, грузовой трап (3)., Недостатком подобной компоновочной схемы являются большие затраты обьемов и массы конструкции на увязку агрегатов четырьмя продольными балками 19, Узлы навески 21 шасси и передние узлы навески

15 консолей крыла, а также узлы навески 22 грузового.трапа и передние узлы навески 16 двигателей соответственно соединены между собой четырьмя вертикальными стойками 23. Узлы навески 21 шасси и задние узлы навески 17 консолей крыла, а также узлы навески грузового трапа 22 и задние узлы навески 18 двигателей соединены между собой подкасами 25. Задние узлы навески 17 консолей крыла связаны с передними узлами навески 16 двигателей раскосами, а задние узлы навески 18 двигателей совмещены в один узел с замками убранного положения грузового трапа. 5 ил.

t силовой установки, что приводит к снижению полезной нагрузки, Целью изобретения является повышение объемно-весовой эффективности самолета. Это достигается тем, что у известного самолета вертикального и ультракороткого взлета и посадки, содержащего носовую, центральную и хвостовую части фюзеляжа, крыло, вертикальное и горизонтальное oneрения, шасси, силовую установку, включающую двигатели, подъемный вентилятор, установленный в носовой части фюзеляжа и подъемно-маршевые вентиляторы в кольцевых каналах с устройством поворота тяги, грузовой трап, хвостовая часть фюзеляжа выполнена в виде пространственной ферменной конструкции, включающей переднюю, заднюю и нижнюю поперечные балки, на передней балке по краям расположены узлы навески консолей крыла, а между ними — передние узлы навески двигателей. на задней балке расположены соответственно задние узлы навески консолей крыла и двигателей, на нижней поперечной балке по краям расположены узлы навески шасси, а между ними — узлы навески грузового трапа, при этом передние и задние узлы навески консолей крыла, а также передние и задние узлы навески двигателей соединены между собой четырьмя продольными балками, узлы навески шасси и передние узлы навески консолей крыла, а также узлы навески грузового трапа и передние узлы крепления двигателей соответственно соединены между собой четырьмя вертикальными стойками, при этом каркас кольцевого канала подъемно-маршевого

1766781

20

40

55 вентилятора образован крайними и внутренними вертикальными стойками и передней и нижней поперечными балками, е стыковой шпангоут хвостовой и центральной частей фюзеляжа образован внутрейними вертикальными стойками и передней и нижней поперечной балками, узлы нЭвесКи шасси и йередние узлы навеса двигателей соединены между собой подкосами, йа каж- дом иэ которых установлены подъейнО+ершевъ е вентиляторы, узлы навеоки;шастри M эадйие узлы навески K0Hcîëüé крыла, а также узлы навески грузового трапа и задйаа узлы навески двигателей соединейы йежду .собой подкосами, на которых закреплено устройство поворота вектора тяти, задние узлы навески койсолей крыла саяэайй сйаредйими узлами навески двигателей раМьсами, а задние узлы навески двйгателей совмещены в один узел с замкамй убранно..го положения грузового трапа. . Иэ анализа патентной и технической литературы известно использование указанной совокупности отличительнйк признаков, характеризующей достижение положительного эффекта за счет выполнения отсека подъемно-маршевых вентиляторов в виде конструктивно-силового модуля, позволяющего провести навеску основных стоек шасси, консолей крыла, двигателей на ферму. образованную продольным и попе- речным наборами центроплана крыла, кольцевых каналов, кожуха привода вентилятора и подкосов крепления. поворотных лопаток. что позволяет уменьшить вес конструкции, занимаемый объем. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство самолета отличается тем, что отсек подъемно-маршевых вентиляторов выполнен в виде модуля, силовые элементы которого имеют узлы навески шасси, консолей крыла, двигателей, Таким образом, заявленное устройство самолета соответствует критерию изобретения "новизна".

Из сравнения заявленного технического решения не только с прототйпом, но и с другими техническими решениями, не выявлено признаков, которые отличают заявленное решение от прототипа, что позволило сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг, 1 представлен самолет, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3— ферменная конструкция отсека подъемномаршевых вентиляторов: на фиг. 4- подъемно-маршевый вентилятор. вид сбоку.

CB/УВП, выполненный по схеме "утка", содержит крыло 1, вертикальное 2 и горизонтальное 3 оперения, шасси 4, фюзеляж

5, грузовой трап 6, силовую устайоаху, состоящую из двигателей 7, подъемно--маршевых вентиляторов 8 (ПМВ) и подъемного вентилятора 9, ПMS включае1 привод 10(не показан.:), поворотные лопатки 11, лопатки

12 вентилятора. Отсек ПМВ выполнен в виде фефйьййой кон струкцйи и содержит силовые элемент гы. Две поперечные балки 13 и 14 являются лонжеронами центроплайа.

На передней йоперЖйбй балке 13 по краям расположены передййе узлы нзввски 15 консолей крыла, а между ними расположены 1МреДние y3fiQ йавески 16 двигателей.

Соответствеййо на зЩЫй йоперечной балке 14 аналогично Раатй|бжен ы задние узлы нввески 17 консолей крыла и задние узлы навеоки 18 двигателей. Передние и и -за-; дние V7 узлы йавесМй консолей крьйа. а также передйие 16 и задние 18 узлы навески двигателей сочинены между собой четырьмя продольными балками 19, являюй ййися силовыми нервюрамй цвйтроплана. Hа нижйай поперечной балке 20 по краям рвсйоложены узлы навески 21 шасси, а между ними — узлы йавески 22 грузового трапа. Передние узлы нааески 15 консолей крыла и узлы навески 21 шасси. а также передние узлы йавески 16 двигателей и узлы йавески 22 грузового трапа связайы между собой четырьмя вертикальными стойками 23, Внутренние вертикальные стойки 23 и передняя

13 и нижняя 20 поперечные балки образуют стыковой шпангоут c центральной частью фюзеляжа 5. Узлы навески 21 шасси и пвредние узлы нзвески 16 двигателей связаны между собой подкосами 24, на серединах которых закреплены подъемно-маршевые вентиляторы 8. Вдоль них же прохбдиТ при» вод 10 подъемно-маршевых ввнтилМдров.

Узлы навески 21 шасси и зздйие узлы навески 17 консолей™крыла, а также узлы навески 22 грузового трапа и задние. узлы навески 18 двигателей соответственно связаны между собой подкосами 25; Нз этих подкосах закреплены параллелограммные механизмы 26 поворота вектора тяги.

Задние узлы навески 17 консолей крыла связаны с передними узлами навески 16 двигателей раскосами 27

Задние углы навески 18 двигателей конструктивно совмещены с замками 28 убранного положения грузового трапа в один узел. Силовую конструкцию кольцевого канала в поперечном сечении образуют крайняя и внутренняя вертикальные стойки 23, соединенные с крайними участками передней поперечной балки 13, верхнюю панель образуют крайняя и средняя продольные балки 19 с крайними элементами поперечных балок 13 и 14, и раскос 27, а боковые

1766781 крыла, ПВМ, двигателей на взаимосвязанную ферменную конструкцию позволяет уменьшить вес конструкции и занимаемый объем за счет интеграции силовых элементов в единые силовые узлы, этому способствует также интеграция функций силовой конструкции планера и функциональных элементов силовой установки. увеличивается масса полезной нагрузки или дальность полета.

Формула изобретения

Самолет вертикального и ультракороткого взлета и посадки, содержащий носовую, центральную и хвостовую части фюзеляжа, крыло, вертикальное и горизон15 тальное оперения, шасси, силовую устэновры в кольцевых каналах с устройством поворота вектора тяги, грузовой трап, о т л ича ю щи йся тем, что, с целью повышения объемно-весовой эффективно25 сти самолета, хвостовая часть фюзеляжа выполнена в виде пространственной ферменной конструкции, включающей переднюю, заднюю и нижнюю поперечные

30 балки, на передней балке по краям расположены узлы навески консолей крыла, а между ними — передние узлы навески двигателей, на задней балке расположены соответственно задние узлы навески консолей крыла и двигателей, на нижней поперечной балке по краям расположены узлы навески шасси, 35 а между ними — узлы навески грузового трапа, при этом передние и задние узлы навески консолей крыла, а также передние и задние узлы навески двигателей соединены между собой четырьмя продольными балками, узлы навески шасси и передние узлы навески консолей крыла, а также узлы навеСки грузового трапа и передние узлы крепления двигателей соответственно соединены между собой четырьмя вертикальными стойками, при этом каркас кольцевого канала подъемно-маршевого вентилятора образован крайними и внутренними вертикальными стойками и пере40

50 дней и нижней поперечными балками, а стыковой шпангоут хвостовой и центральной частей фюзеляжа образован внутренними вертикальными стойками и передней и нижней поперечными балками. узлы навески шасси и передние узлы навески двигателей соединены между собой подкосами, нэ каждом из которых установлены подъемно-маршевые вентиляторы, узлы навески навеску: . основных стоек шасси, консолей шасси и задние узлы навески консолей кры7 стенки образуют расположенные соответственно подкосы 25. Йа силовую конструкцию канала крепится обечайка 29 и ко>кух канала

30, В конструкции модуля силовая ферма воспринимает нагрузки от основных стоек шасси 4 (на взлете и посадке) от ПМВ 8, консолей крыла 1 и двигателей 7 (на переходных режимах и в полете).

На переходных режимах и в полете усилие на ПВМ 8 йоступает по мехаййческрму, приводу 10, это усилие также используется для открытия и управления параллелограммных механизмом 26 поворота вектора тяги и для выпуска и уборки шасси 4.

Параллелограммные механизмы 26 выполняют роль силовых элементов и позволяет повысить подъемную силу эа счет обтекания лопаток 11 в крейсерском полете, а на режиме взлета и посадки повернуть вектор тяги. Tpan 6 после уборки через. замки 28 убранного поло>кения включается в работу силовой конструкции совместнд с силовыми элементами фермы (внутренними подкосами 25 и продольными балками 19), он образует хвостовой. отсек фюзеляжа, который имеет стыковой шпангоут, образованный передней 13 и нижней 20 поперечными балками и внутренними вертикалЬными стойками 23.

Устройство работает следующим образом.

На взлете шасси 4 находится в выпущенном поло>кении; поворотные створки и жалюзи подьемного вентилятора 9 открыты, а у ПМВ 8 поворотные лопатки 11 отклонены параллелограммным механизмом 26 в положение, обеспечивающее поворот вектора тяги 6 в вертикальное положение. На переходном режиме самолет за Счет тяги подьемно-маршевых 8 и подъемных 9 вентиляторов взлетает, при этом происходит уборка шасси 4 и поворот лопаток 11 в горизонтальное положение. В крейсерском полете подъемный вентилятор 9 не работает, поворотные лопатки закрывают его нишу снизу, а жалюзи сверху фюзеляжа. ПВМ 8 работает в режиме крейсерского полета, причем поворотные лопатки 11 выполняют функции решетчатого крыла, создавая подьемную силу. При посадочном переходном режиме в работу включается подъемный вентилятор 9, причем поворотные створки

ПМВ 8 отклоняют вектор тяги. После выпуска шасси 4 самолет совершает посадку.

По сравнению с прототипом выполнение отсека ПМВ в виде конструктивно-силового модуля, позволяющего провести

Положительный эффект заключается в

10 том, что за счет уменьшения веса и объемов, ку, включающую двигатели, подъемный

20 вентилятор, установленный в носовой части фюзеляжа, подъемно-маршевые вйнтиля1о ."

1766781

Фи2. 2 ла, а также узлы навески грузового трапа и задние узлы нэвески двигателей соединены между собой подкосами, на которых закреплено устройство поворота вектора тяги, задние узлы навески консо3 лей крыла связаны с передними узлами навески двигателей раскосами, а задние узлы навески двигателей совмещены в один узел с замками убранного положения грузового

5 трала.

1766781

-2, Фиг. 5

Составитель И.Орестов

Техред М,Моргентал Корректор Л, уФ4Ч

Редактор А.Орестов

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Га(арина, 101

Заказ 3513 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5