[go: up one dir, main page]

RU2842754C1 - Aircraft aerodynamic configuration - Google Patents

Aircraft aerodynamic configuration Download PDF

Info

Publication number
RU2842754C1
RU2842754C1 RU2024139855A RU2024139855A RU2842754C1 RU 2842754 C1 RU2842754 C1 RU 2842754C1 RU 2024139855 A RU2024139855 A RU 2024139855A RU 2024139855 A RU2024139855 A RU 2024139855A RU 2842754 C1 RU2842754 C1 RU 2842754C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wing
fuselage
aircraft
sections
tail
Prior art date
Application number
RU2024139855A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Викторович Долотовский
Андрей Александрович Бабулин
Владимир Алексеевич Терехин
Владимир Иванович Шевяков
Александр Владимирович Чуднов
Сергей Анатольевич Власов
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация"
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" filed Critical Публичное акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация"
Application granted granted Critical
Publication of RU2842754C1 publication Critical patent/RU2842754C1/en

Links

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: invention relates to aircraft engineering and can be used in designing subsonic transport aircraft. Aerodynamic configuration of the aircraft is characterized by the fact that the aircraft is made as a low-wing of a normal aerodynamic configuration with a fuselage, a swept wing, a horizontal and vertical tail unit, incorporates two turbojet engines arranged in engine nacelles arranged on opposite sides of fuselage and attached to swept wing by means of underwing pylons. Takeoff-and-landing lift devices are arranged on wing while deflecting nose and slat sections are arranged on wing leading edge. At rear edge are sections of rotary flap. Besides, wing accommodates control elements, i.e. aileron, spoiler sections and brake flap sections. In the joint area of swept wing and fuselage ventral fairing is made. Wherein swept wing consists of centre section, outer wings and tip and features definite profile. Engine nacelles are made without mixing of flows of external and internal contours, are pushed forward so that their outer contour along axis of symmetry does not go under the wing. Angles of their installation in vertical and horizontal planes are 1.5° down with toe and 1.5° tip to fuselage, respectively. Engine-to-wing attachment pylons feature curvature of their shaping in tail section to decrease local velocity on pylon surface. Stabilizer has elongation 4.93 and sweep 34° by ¼ chord. In this case, the stabilizer profiling has a negative curvature of ~1% and a relative thickness of 10%; at the location of the stabilizer on the fuselage, the side surfaces are flattened in a “pike tail” type. vertical empennage – keel – has elongation 1.61, sweep 40.8° by ¼ of chords and relative thickness of 10%.
EFFECT: improving aerodynamic qualities in cruising mode, id est low drag with the required lift, by selecting optimal geometric shapes of aircraft components that affect aerodynamic characteristics.
1 cl, 7 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

[0001] Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при проектировании дозвуковых самолётов транспортной категории.[0001] The invention relates to aviation technology and can be used in the design of subsonic transport category aircraft.

[0002] Преимущественная область применения изобретения - широкофюзеляжные дальнемагистральные самолёты с крейсерским полётом на трансзвуковой скорости.[0002] The preferred field of application of the invention is wide-body long-range aircraft with cruising flight at transonic speed.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

[0003] Известны различные аэродинамические схемы современных пассажирских самолётов, например, известна схема самолёта Боинг B-777-200 (см. Пассажирские самолёты мира, сост. Беляев В.В., с. 226-227, Москва, АСПОЛ, Аргус 1997 г.), в которой крыло самолёта выполнено с удлинением λ = 12.04, сужением η = 4,5, стреловидностью χ1/4 = 35°.[0003] Various aerodynamic designs of modern passenger aircraft are known, for example, the design of the Boeing B-777-200 aircraft is known (see Passenger Aircraft of the World, compiled by Belyaev V.V., pp. 226-227, Moscow, ASPOL, Argus 1997), in which the aircraft wing is designed with an aspect ratio of λ = 12.04, a narrowing of η = 4.5, and a sweep of χ1/4 = 35°.

[0004] Ближайшим аналогом заявляемому техническому решению являются аэродинамические схемы самолётов Boeing-787 и Airbus-350.[0004] The closest analogue to the claimed technical solution is the aerodynamic design of the Boeing-787 and Airbus-350 aircraft.

[0005] Создание самолёта, способного эффективно выполнять транспортные задачи на трансзвуковых скоростях, является сложной технической проблемой. Одна из главных проблем - обеспечение высокого аэродинамического качества на крейсерском режиме, то есть низкого лобового сопротивления при потребной подъёмной силе. Это обеспечивается оптимальными геометрическими формами самолёта.[0005] The creation of an aircraft capable of effectively performing transport tasks at transonic speeds is a complex technical problem. One of the main problems is ensuring high aerodynamic quality in cruising mode, i.e. low drag with the required lifting force. This is ensured by optimal geometric shapes of the aircraft.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE ESSENCE OF THE INVENTION

[0006] Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании широкофюзеляжного дальнемагистрального самолёта с высоким аэродинамическим качеством и топливной эффективностью на дозвуковых крейсерских скоростях полета в диапазоне чисел Маха Мкрейс = 0.84-0.86 и улучшенными взлётно-посадочными характеристики и характеристиками в условиях обледенения.[0006] The technical problem that the claimed invention is aimed at solving consists of creating a wide-body long-range aircraft with high aerodynamic quality and fuel efficiency at subsonic cruising flight speeds in the range of Mach numbers Mcreis = 0.84-0.86 and improved takeoff and landing characteristics and characteristics in icing conditions.

[0007] Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в создании аэродинамической схемы широкофюзеляжного дальнемагистрального самолёта, обеспечивающей высокие аэродинамические качества на крейсерском режиме, т.е. низкого лобового сопротивления при потребной подъёмной силе за счет выбора оптимальных геометрических форм узлов самолёта, влияющих на эродинамические характеристики.[0007] The technical result achieved by implementing the claimed invention consists in creating an aerodynamic design for a wide-body long-range aircraft that ensures high aerodynamic qualities in cruising mode, i.e. low drag with the required lift force due to the selection of optimal geometric shapes of aircraft components that affect the aerodynamic characteristics.

[0008] Заявляемый технический результат достигается за счет того, что аэродинамическая компоновка самолёта характеризуется тем, что самолёт выполнен как низкоплан нормальной аэродинамической схемы, включает в себя фюзеляж, стреловидное крыло, горизонтальное и вертикальное хвостовое оперение, два турбореактивных двигателя, размещенных в мотогондолах, разнесённых по разные стороны фюзеляжа и крепящихся к крылу при помощи подкрыльевых пилонов, на крыле размещена взлётно-посадочная механизация, на передней кромке отклоняемый носок и секции предкрылков, на задней кромке - секции поворотного закрылка, также на крыле располагаются органы управления - элерон, секции интерцепторов и секции тормозных щитков, в зоне стыка крыла и фюзеляжа выполнен подфюзеляжный обтекатель, при этом cтреловидное крыло самолёта состоит из центроплана, консолей и законцовки, и выполнено с удлинением по базовой трапеции λ = 12.04 с учетом законцовки, сужением η = 4,5 и стреловидностью по передней кромке X = 35°, сформировано из суперкритических профилей, передняя кромка крыла при виде сверху прямолинейная, задняя кромка выполнена с наплывом и изломом в виде скругления, величина радиусов носков сечений крыла, отнесенных к местной хорде сечения, составляет rn = 0.8-1.4%, причем средняя линия профилей крыла до 30% размаха по форме имеет отрицательную кривизну до 1.7% хорды, средняя линия профилей от 30 до 50% размаха имеет нулевую кривизну до 45% хорды и положительную кривизну в хвостовой части профиля, средняя линия профилей от 50 до 100% размаха имеет положительную кривизну, увеличивающуюся по хорде до 2%, законцовка крыла имеет размах 7% от размаха крыла, переменную стреловидность Хпк = 35…58°, сформирована из суперкритических профилей относительной толщиной 9-11%, при этом средние линии профилей на законцовке имеют максимальную кривизну до 3% ближе к середине профиля;[0008] The claimed technical result is achieved due to the fact that the aerodynamic configuration of the aircraft is characterized by the fact that the aircraft is made as a low-wing aircraft of normal aerodynamic design, includes a fuselage, a swept wing, horizontal and vertical tail units, two turbojet engines located in nacelles spaced on opposite sides of the fuselage and attached to the wing using underwing pylons, takeoff and landing mechanization is located on the wing, a deflectable nose and slat sections are on the leading edge, and rotary flap sections are on the trailing edge, and control bodies are also located on the wing - an aileron, interceptor sections and brake flaps sections, a ventral fairing is made in the area of the junction of the wing and fuselage, while the swept wing of the aircraft consists of a center section, consoles and a tip, and is made with with an aspect ratio along the basic trapezoid of λ = 12.04 taking into account the tip, a taper of η = 4.5 and a sweep along the leading edge of X = 35°, formed from supercritical profiles, the leading edge of the wing is straight when viewed from above, the trailing edge is made with an overlap and a break in the form of rounding, the value of the radii of the wing section leads, related to the local chord of the section, is r n = 0.8-1.4%, and the average line of the wing profiles up to 30% of the span in shape has a negative curvature of up to 1.7% of the chord, the average line of profiles from 30 to 50% of the span has zero curvature up to 45% of the chord and positive curvature in the tail part of the profile, the average line of profiles from 50 to 100% of the span has a positive curvature increasing along the chord up to 2%, the wing tip has a span 7% of the wing span, variable sweep X pc = 35…58°, formed from supercritical profiles with a relative thickness of 9-11%, while the middle lines of the profiles at the tip have a maximum curvature of up to 3% closer to the middle of the profile;

мотогондолы выполнены без смешения потоков внешнего и внутреннего контуров, мотогондолы выдвинуты вперёд таким образом, что их внешний контур по оси симметрии не заходит под крыло, при этом углы их установки в вертикальной и горизонтальной плоскостях составляют 1.5° вниз носком и 1.5° носком к фюзеляжу соответственно; the engine nacelles are made without mixing the flows of the outer and inner contours, the engine nacelles are extended forward in such a way that their outer contour along the axis of symmetry does not go under the wing, while the angles of their installation in the vertical and horizontal planes are 1.5° downwards with the nose and 1.5° with the nose towards the fuselage, respectively;

пилоны крепления двигателей к крылу выполнены с искривлением их профилировки в хвостовой части, приводящей к снижению местных скоростей на поверхности пилона;the pylons for attaching the engines to the wing are designed with a curvature of their profile in the tail section, leading to a decrease in local speeds on the surface of the pylon;

cтабилизатор имеет удлинение 4.93 и стреловидность 34° по ¼ хорд, при этом профилировка стабилизатора имеет отрицательную кривизну ~ 1% и относительную толщину 10%, в месте расположения стабилизатора на фюзеляже выполнено уплощение боковых поверхностей типа «щучий хвост»;the stabilizer has an aspect ratio of 4.93 and a sweep of 34° at ¼ chord, while the stabilizer profile has a negative curvature of ~ 1% and a relative thickness of 10%, at the location of the stabilizer on the fuselage, the side surfaces are flattened in the “pike tail” type;

вертикальное оперение (киль) имеет удлинение 1.61, стреловидность 40.8° по ¼ хорд и относительную толщину 10%. The vertical tail (keel) has an aspect ratio of 1.61, a sweep angle of 40.8° at ¼ chord and a relative thickness of 10%.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0009] Реализация изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: [0009] The implementation of the invention is explained by drawings, which depict:

фиг.1 - общий вид самолёта;Fig. 1 - general view of the aircraft;

фиг.2 - общий вид самолёта (вид спереди);Fig. 2 - general view of the aircraft (front view);

фиг.3 - вид самолёта в плане;Fig. 3 - plane view;

фиг.4 - общий вид стреловидного крыла летательного аппарата и базовые сечения крыла;Fig. 4 - general view of the swept wing of the aircraft and basic sections of the wing;

фиг.5 - распределение относительной максимальной толщины профилей вдоль размаха крыла;Fig. 5 - distribution of the relative maximum thickness of the profiles along the wing span;

фиг.6 - типовой профиль консоли крыла;Fig.6 - typical profile of the wing console;

фиг.7 - распределение крутки крыла по размаху.Fig. 7 - distribution of wing twist along the span.

[0010] На чертежах позиции имеют следующие обозначения:[0010] In the drawings, the positions have the following designations:

1 - фюзеляж; 2 - стреловидное крыло; 3 - горизонтальное оперение; 4 - вертикальное оперение; 5 - мотогондола; 6 - пилон; 7 - обтекатель; 8 - основная опора шасси; 9 - передняя опора шасси; 10 - законцовка крыла; 11 - отклоняемый носок; 12 - секции предкрылков; 13 - поворотный закрылок; 14 - элерон; 15 - интерцепторы; 16 - тормозные щитки; 17 - руль высоты; 18 - руль направления; 19 - центроплан; 20 - консоль крыла; 21 - передняя кромка; 22 - задняя кромка; 23 - излом; 24 - наплыв; 25 - суперкритический профиль; 26 - носок; 27 - верхняя поверхность; 28 - нижняя поверхность; 29 - участок сильной кривизны; 30 - уплощение «щучий хвост».1 - fuselage; 2 - swept wing; 3 - horizontal tail; 4 - vertical tail; 5 - engine nacelle; 6 - pylon; 7 - fairing; 8 - main landing gear; 9 - nose landing gear; 10 - wingtip; 11 - leading edge; 12 - slat sections; 13 - rotary flap; 14 - aileron; 15 - spoilers; 16 - airbrake; 17 - elevator; 18 - rudder; 19 - center section; 20 - wing console; 21 - leading edge; 22 - trailing edge; 23 - break; 24 - overlap; 25 - supercritical profile; 26 - nose; 27 - upper surface; 28 - lower surface; 29 - section of strong curvature; 30 - flattening "pike tail".

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION

[0011] Широкофюзеляжный дальнемагистральный самолёт выполнен как низкоплан нормальной аэродинамической схемы с фюзеляжем 1 (фиг.1) цилиндрической формы, стреловидным крылом 2, цельноповоротным горизонтальным 3 и неподвижным вертикальным 4 хвостовым оперением. Самолёт имеет два турбореактивных двигателя под крылом. Двигатели размещены в мотогондолах 5, разнесённых по разные стороны фюзеляжа и крепящихся к крылу при помощи подкрыльевых пилонов 6. В зоне стыка крыла и фюзеляжа выполнен обтекатель 7 (фиг.1, 2), в который убираются основные опоры шасси 8. Передняя опора шасси 9 убирается в носовую часть фюзеляжа 1. [0011] The wide-body long-range aircraft is designed as a low-wing monoplane of normal aerodynamic configuration with a fuselage 1 (Fig. 1) of cylindrical shape, swept wing 2, all-moving horizontal 3 and fixed vertical 4 tail unit. The aircraft has two turbojet engines under the wing. The engines are located in nacelles 5, spaced on opposite sides of the fuselage and attached to the wing by means of underwing pylons 6. In the area where the wing and fuselage join, a fairing 7 (Fig. 1, 2) is made, into which the main landing gear 8 is retracted. The front landing gear 9 is retracted into the nose section of the fuselage 1.

[0012] Стреловидное крыло 2 широкофюзеляжного дальнемагистрального самолёт (фиг.4) состоит из центроплана 19, консоли 20 и законцовки 10, и выполнено с удлинением λ = 12,04 c учетом законцовки, сужением η = 4,5 и стреловидностью по передней кромке X = 35°, без наплыва и излома по передней кромке 21 и с изломом 23 и наплывом 24 на задней кромке 22 крыла. Излом 23 по задней кромке 22 выполнен в виде скругления, из-за чего крыло имеет более равномерное распределение толщины сечений (C) по размаху крыла (Z/L) (фиг.5).[0012] The swept wing 2 of the wide-body long-range aircraft (Fig. 4) consists of a center section 19, a console 20 and a tip 10, and is made with an aspect ratio of λ = 12.04 taking into account the tip, a taper of η = 4.5 and a sweep along the leading edge of X = 35°, without an overlap or break along the leading edge 21 and with a break 23 and an overlap 24 on the trailing edge 22 of the wing. The break 23 along the trailing edge 22 is made in the form of a rounding, due to which the wing has a more uniform distribution of the thickness of the sections (C) along the wing span (Z/L) (Fig. 5).

[0013] Благодаря отсутствию излома по передней кромке 21 крыло имеет более равномерное распределение толщины сечений по размаху крыла (фиг.5) и меньшие нагрузки на конструкцию крыла по сравнению с крыльями, имеющими наплыв на передней кромке крыла. Это, в свою очередь, позволяет снизить вес конструкции крыла.[0013] Due to the absence of a break along the leading edge 21, the wing has a more uniform distribution of the thickness of the sections along the wing span (Fig. 5) and lower loads on the wing structure compared to wings that have an extension on the leading edge of the wing. This, in turn, makes it possible to reduce the weight of the wing structure.

[0014] Cтреловидное крыло 2 крыло сформировано по тринадцати базовым сечениям (I – XIII на фиг.4), полученным при помощи многоэтапной процедуры аэродинамического проектирования. Стреловидное крыло 2 формировано из суперкритических профилей (фиг.4), передняя кромка 21 крыла при виде сверху прямолинейная, задняя кромка 22 выполнена с наплывом 24. Величина радиусов носков 26 сечений крыла, отнесенных к местной хорде, составляет rn = 0.8-1.4%. Средняя линия между верхней 27 и нижней 28 поверхности профилей крыла до 30% размаха по форме имеет отрицательную кривизну до 1.7% хорды (или 0.017 от хорды), средняя линия профилей от 30 до 50% размаха имеет нулевую кривизну до 45% хорды и положительную кривизну в хвостовой части профиля 29, средняя линия профилей от 50 до 100% размаха имеет положительную кривизну, увеличивающуюся по хорде до 2%, средняя линия профилей на законцовке 10 имеет максимальную кривизну до 3% ближе к середине профиля. Увеличенные радиусы носков 26 профилей rn = 0.8-1.4% приводят к меньшей интенсивности нарастания ледяных отложений при полётах в условиях обледенения, а также увеличивают несущие свойства крыла на больших углах атаки.[0014] The swept wing 2 is formed by thirteen basic sections (I – XIII in Fig. 4), obtained using a multi-stage aerodynamic design procedure. The swept wing 2 is formed from supercritical profiles (Fig. 4), the leading edge 21 of the wing is rectilinear when viewed from above, the trailing edge 22 is made with an extension 24. The value of the radii of the leading edges 26 of the wing sections, related to the local chord, is r n = 0.8-1.4%. The center line between the upper 27 and lower 28 surfaces of the wing profiles up to 30% of the span has a negative curvature of up to 1.7% of the chord (or 0.017 of the chord), the center line of the profiles from 30 to 50% of the span has zero curvature up to 45% of the chord and positive curvature in the tail section of the profile 29, the center line of the profiles from 50 to 100% of the span has a positive curvature increasing along the chord up to 2%, the center line of the profiles at the tip 10 has a maximum curvature of up to 3% closer to the middle of the profile. The increased radii of the noses 26 of the profiles r n = 0.8-1.4% lead to a lower intensity of ice deposits build-up during flights in icing conditions, and also increase the lifting properties of the wing at high angles of attack.

[0013] Законцовка 10 крыла спроектирована по специальной технологии, обеспечивающей повышение аэродинамических характеристик на крейсерском и взлётных режимах и уменьшение изгибающего момента крыла на предельных режимах. Законцовка 10 сформирована из суперкритических профилей относительной толщиной 9-11% и имеет специальную геометрическую крутку (фиг.7). Размах законцовки 10 составляет 7% размаха крыла. Стреловидность законцовки 10 переменная Хпк = 35…58° и подобрана для требуемой разгрузки крыла при высоких скоростных напорах.[0013] Wing tip 10 is designed using a special technology that provides for increased aerodynamic performance in cruising and takeoff modes and a reduction in the wing bending moment in extreme modes. Wing tip 10 is formed from supercritical profiles with a relative thickness of 9-11% and has a special geometric twist (Fig. 7). The span of wing tip 10 is 7% of the wing span. The sweep angle of wing tip 10 is variable Хпк = 35…58° and is selected for the required wing unloading at high velocity pressures.

[0014] Cтреловидное крыло 2 содержит взлётно-посадочную механизацию для обеспечения потребных характеристик на низких скоростях: на передней кромке отклоняемый носок 11 (на фиг.3) и секции предкрылков 12, на задней кромке - секции поворотного закрылка 13. Также на крыле располагаются органы управления: элерон 14, секции интерцепторов 15 и секции тормозных щитков 16. На взлётно-посадочных режимах интерцепторы и тормозные щитки могут отклоняться вниз, оптимизируя размер щели между их задней кромкой и закрылком. Элероны на взлётно-посадочных режимах могут симметрично отклоняться вниз для увеличения подъёмной силы. [0014] The swept wing 2 contains takeoff and landing mechanization to ensure the required characteristics at low speeds: on the leading edge, a deflectable nose 11 (in Fig. 3) and slat sections 12, on the trailing edge, sections of a rotating flap 13. Also located on the wing are controls: an aileron 14, sections of spoilers 15 and sections of brake flaps 16. In takeoff and landing modes, the spoilers and brake flaps can be deflected downward, optimizing the size of the gap between their trailing edge and the flap. In takeoff and landing modes, the ailerons can be symmetrically deflected downward to increase the lift force.

[0015] Мотогондолы 5 двигателей, выполнены без смешения потоков внешнего и внутреннего контуров, размещены под стреловидным крылом 2 таким образом, чтобы минимизировать их вредную интерференцию с крылом. Для этого мотогондолы 5 выдвинуты вперёд таким образом, что их внешний контур по оси симметрии не заходит под крыло, углы их установки в вертикальной и горизонтальной плоскостях оптимальны - 1.5° вниз носком и 1.5° носком к фюзеляжу 1 соответственно. [0015] The engine nacelles 5 are made without mixing the flows of the outer and inner contours, and are placed under the swept wing 2 in such a way as to minimize their harmful interference with the wing. For this purpose, the engine nacelles 5 are extended forward in such a way that their outer contour along the axis of symmetry does not go under the wing, the angles of their installation in the vertical and horizontal planes are optimal - 1.5° downwards with the nose and 1.5° with the nose toward the fuselage 1, respectively.

[0016] Пилоны 6 крепления двигателей к крылу имеет геометрическую форму, которая обеспечивает минимальное лобовое сопротивление на всех режимах полёта за счёт искривления их профилировки в хвостовой части, приводящей к снижению местных скоростей на поверхности пилона. Пилоны 6 выполнены в форме тела с плавными обводами, образованного боковыми стенками, их параллельным размещением относительно друг друга в передней части пилона и соединением друг с другом в носовой и хвостовой частях. Такежп пилон выполнен с округлым сопряжением боковых стенок в носовой части, а в хвостовой части соединением их под острым углом друг к другу, выполнением стыка боковых стенок в хвостовой части в форме отрезка, ориентированного под тупым углом к нижнему торцу пилона, проработкой торцов оболочки пилона срезами в форме удлиненных лекальных кривых и ориентированием их выпуклостей навстречу друг другу. Также пилон 6 имеет обтекатель оборудования управления двигателем, выполненный в виде частично заглубленного в тело пилона удлиненного четырехгранного тела со скругленными ребрами и размещением его вверху хвостовой части пилона с отклонением в направлении фюзеляжа.[0016] The pylons 6 for attaching the engines to the wing have a geometric shape that ensures minimum drag in all flight modes due to the curvature of their profile in the tail section, leading to a decrease in local speeds on the pylon surface. The pylons 6 are made in the form of a body with smooth contours, formed by the side walls, their parallel placement relative to each other in the front part of the pylon and their connection to each other in the nose and tail sections. The pylon is also made with a rounded conjugation of the side walls in the nose section, and in the tail section by connecting them at an acute angle to each other, by making the joint of the side walls in the tail section in the form of a segment oriented at an obtuse angle to the lower end of the pylon, by working the ends of the pylon shell with cuts in the form of elongated template curves and orienting their convexities towards each other. Pylon 6 also has a fairing for the engine control equipment, made in the form of an elongated tetrahedral body with rounded edges, partially recessed into the body of the pylon, and placed at the top of the tail section of the pylon with a deviation in the direction of the fuselage.

[0017] Фюзеляж 1 самолёта выполнен цилиндрической формы, поперечное сечение близко к кругу большого диаметра. [0017] The fuselage of the 1 aircraft is made cylindrical in shape, the cross-section is close to a circle of large diameter.

[0018] В хвостовой части фюзеляжа 1 располагается горизонтальное оперение (стабилизатор) 3 (фиг.1). Стабилизатор 3 имеет удлинение 4.93 и стреловидность 34° по ¼ хорд, обеспечивающие его эффективную работу и, в то же время низкое индуктивное сопротивление. Профилировка стабилизатора имеет отрицательную кривизну ~ 1% и относительную толщину 10%. Площадь горизонтального оперения 1 составляет 86,0 м2 (25,39% Sкр) (где Sкр - площадь крыла по базовой трапеции, которая составляет 339 м2) и статический момент (по площади базовой трапеции крыла) 1.098.[0018] The tail section of the fuselage 1 houses the horizontal tailplane (stabilizer) 3 (Fig. 1). The stabilizer 3 has an aspect ratio of 4.93 and a sweep of 34° at ¼ chord, which ensures its efficient operation and, at the same time, low induced drag. The stabilizer profile has a negative curvature of ~ 1% and a relative thickness of 10%. The area of the horizontal tailplane 1 is 86.0 m2 (25.39% Sкр) (where Sкр is the wing area along the base trapezoid, which is 339 m2 ) and the static moment (over the area of the wing base trapezoid) is 1.098.

[0019]Стабилизатор 3 выполнен переставным - для осуществления балансировки самолёта может поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной плоскости симметрии самолёта, носиком вверх и вниз. Для того, чтобы во время поворота минимизировать щели между стабилизатором 3 и фюзеляжем 1, в месте расположения стабилизатора на фюзеляже выполнено уплощение боковых поверхностей типа «щучий хвост» 30.[0019] The stabilizer 3 is made adjustable - to balance the aircraft, it can rotate around an axis perpendicular to the plane of symmetry of the aircraft, with the nose up and down. In order to minimize the gaps between the stabilizer 3 and the fuselage 1 during rotation, at the location of the stabilizer on the fuselage, a flattening of the side surfaces of the "pike tail" type 30 is made.

[0020] На консолях стабилизатора 3 размещаются рули высоты 17 - органы управления, выполняющие, как и сам стабилизатор, балансировку самолёта. Рули высоты могут отклоняться хвостиком вверх и вниз.[0020] The stabilizer consoles 3 accommodate elevators 17 - controls that, like the stabilizer itself, balance the aircraft. The elevators can be deflected up and down with their tails.

[0021] Установленное в хвостовой части фюзеляжа 1 вертикальное оперение (киль) 4 имеет площадь 46 м2 (13,58% Sкр) и статический момент 0.061, обеспечивающие безопасный полёт самолёта на всех режимах. Его удлинение составляет 1.61, стреловидность 40.8° по ¼ хорд, относительная толщина - 10%, позволяют летать на больших скоростях без дополнительного лобового сопротивления. На киле установлен руль направления 18, обеспечивающий управление в боковом канале.[0021] The vertical tail (keel) 4 installed in the tail section of the fuselage 1 has an area of 46 m2 (13.58% Sкр) and a static moment of 0.061, ensuring safe flight of the aircraft in all modes. Its aspect ratio is 1.61, sweep 40.8° by ¼ chord, relative thickness - 10%, allowing flight at high speeds without additional drag. The rudder 18 is installed on the keel, providing control in the lateral channel.

[0022] Таким образом, удается создать аэродинамическую компоновку самолёта, обладающую следующими преимуществами: [0022] In this way, it is possible to create an aerodynamic configuration of the aircraft that has the following advantages:

- высоким аэродинамическим качеством и топливной эффективностью на дозвуковых крейсерских скоростях полета в диапазоне чисел Маха Мкрейс = 0.84-0.86;- high aerodynamic quality and fuel efficiency at subsonic cruising flight speeds in the range of Mach numbers Mcreis = 0.84-0.86;

- улучшенными взлётно-посадочными характеристики и характеристиками в условиях обледенения.- improved takeoff and landing characteristics and performance in icing conditions.

Claims (5)

Аэродинамическая компоновка самолёта, характеризующаяся тем, что самолёт выполнен как низкоплан нормальной аэродинамической схемы с фюзеляжем (1), стреловидным крылом (2), горизонтальным (3) и вертикальным (4) хвостовым оперением, имеет два турбореактивных двигателя, размещенных в мотогондолах (5), разнесённых по разные стороны фюзеляжа (1) и крепящихся к cтреловидному крылу (2) при помощи подкрыльевых пилонов (6), на стреловидном крыле (2) размещена взлётно-посадочная механизация, на передней кромке - отклоняемый носок (11) и секции предкрылков (12), на задней кромке - секции поворотного закрылка (13), также на крыле располагаются органы управления - элерон (14), секции интерцепторов (15) и секции тормозных щитков (16), в зоне стыка стреловидного крыла (2) и фюзеляжа (1) выполнен подфюзеляжный обтекатель (7), при этом cтреловидное крыло самолёта (2) состоит из центроплана (19), консолей (20) и законцовки (10) и выполнено с удлинением по базовой трапеции λ = 12.04 с учетом законцовки, сужением η = 4,5 и стреловидностью по передней кромке X = 35°, сформировано из суперкритических профилей, передняя кромка (21) крыла при виде сверху прямолинейная, задняя кромка (22) выполнена с наплывом (24) и изломом (23) в виде скругления, величина радиусов носков (26) сечений крыла, отнесенных к местной хорде сечения, составляет rn = 0.8-1.4%, причем средняя линия профилей крыла до 30% размаха по форме имеет отрицательную кривизну до 1.7% хорды, средняя линия профилей от 30 до 50% размаха имеет нулевую кривизну до 45% хорды и положительную кривизну в хвостовой части профиля, средняя линия профилей от 50 до 100% размаха имеет положительную кривизну, увеличивающуюся по хорде до 2%, законцовка (10) крыла имеет размах 7% от размаха крыла, переменную стреловидность Хпк = 35…58°, сформирована из суперкритических профилей относительной толщиной 9-11%, при этом средние линии профилей на законцовке (10) имеют максимальную кривизну до 3% ближе к середине профиля; The aerodynamic configuration of the aircraft is characterized by the fact that the aircraft is designed as a low-wing monoplane of normal aerodynamic configuration with a fuselage (1), swept wing (2), horizontal (3) and vertical (4) tail unit, has two turbojet engines located in nacelles (5), spaced on opposite sides of the fuselage (1) and attached to the swept wing (2) by means of underwing pylons (6), on the swept wing (2) is located the takeoff and landing mechanization, on the leading edge - a deflectable nose (11) and slat sections (12), on the trailing edge - rotary flap sections (13), also on the wing are located the controls - an aileron (14), spoiler sections (15) and brake flaps sections (16), in the area of the junction of the swept wing (2) and the fuselage (1) is equipped with a ventral fairing (7), while the swept wing of the aircraft (2) consists of a center section (19), consoles (20) and a tip (10) and is made with an extension along the base trapezoid λ = 12.04 taking into account the tip, a narrowing of η = 4.5 and a sweep along the leading edge of X = 35°, formed from supercritical profiles, the leading edge (21) of the wing is straight when viewed from above, the trailing edge (22) is made with an extension (24) and a break (23) in the form of rounding, the value of the radii of the noses (26) of the wing sections, referred to the local chord of the section, is r n = 0.8-1.4%, and the mean line of the wing profiles up to 30% of the span in shape has a negative curvature of up to 1.7% of the chord, the mean line profiles from 30 to 50% of the span have zero curvature up to 45% of the chord and positive curvature in the tail section of the profile, the middle line of profiles from 50 to 100% of the span has positive curvature increasing along the chord up to 2%, the wingtip (10) has a span of 7% of the wing span, variable sweepback X pc = 35…58°, formed from supercritical profiles with a relative thickness of 9-11%, while the middle lines of the profiles at the wingtip (10) have a maximum curvature of up to 3% closer to the middle of the profile; мотогондолы (5) выполнены без смешения потоков внешнего и внутреннего контуров, выдвинуты вперёд таким образом, что их внешний контур по оси симметрии не заходит под крыло (2), при этом углы их установки в вертикальной и горизонтальной плоскостях составляют 1.5° вниз носком и 1.5° носком к фюзеляжу (1) соответственно; the engine nacelles (5) are made without mixing the flows of the outer and inner contours, they are extended forward in such a way that their outer contour along the axis of symmetry does not go under the wing (2), while the angles of their installation in the vertical and horizontal planes are 1.5° downwards with the nose and 1.5° with the nose towards the fuselage (1), respectively; пилоны (6) крепления двигателей к крылу (2) выполнены с искривлением их профилировки в хвостовой части, приводящей к снижению местных скоростей на поверхности пилона; the pylons (6) for attaching the engines to the wing (2) are made with a curvature of their profile in the tail section, leading to a decrease in local speeds on the surface of the pylon; cтабилизатор (3) имеет удлинение 4.93 и стреловидность 34° по хорд, при этом профилировка стабилизатора имеет отрицательную кривизну ~ 1% и относительную толщину 10%, в месте расположения стабилизатора на фюзеляже выполнено уплощение боковых поверхностей типа «щучий хвост» (30);The stabilizer (3) has an elongation of 4.93 and a sweep of 34° chord, while the stabilizer profile has a negative curvature of ~ 1% and a relative thickness of 10%; at the location of the stabilizer on the fuselage, the side surfaces are flattened in the “pike tail” type (30); вертикальное оперение (4) имеет удлинение 1.61, стреловидность 40.8° по хорд и относительную толщину 10%. The vertical tail (4) has an aspect ratio of 1.61, sweep angle of 40.8° chords and a relative thickness of 10%.
RU2024139855A 2024-12-26 Aircraft aerodynamic configuration RU2842754C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2842754C1 true RU2842754C1 (en) 2025-07-01

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2406647C1 (en) * 2009-06-15 2010-12-20 Закрытое акционерное общество "Гражданские самолеты Сухого" Aircraft swept wing and aerofoil section (versions)
CN205738056U (en) * 2016-07-06 2016-11-30 中国人民解放军海军航空工程学院 A kind of aerodynamic arrangement of the big aircraft of strategy
CN107187579A (en) * 2017-05-22 2017-09-22 北京航空航天大学 A kind of flight force and moment control method suitable for many aerofoil aeroplane clothes office
RU2693351C1 (en) * 2018-07-26 2019-07-02 Общество с ограниченной ответственностью "ОПТИМЕНГА-777" Aerodynamic wing profile

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2406647C1 (en) * 2009-06-15 2010-12-20 Закрытое акционерное общество "Гражданские самолеты Сухого" Aircraft swept wing and aerofoil section (versions)
CN205738056U (en) * 2016-07-06 2016-11-30 中国人民解放军海军航空工程学院 A kind of aerodynamic arrangement of the big aircraft of strategy
CN107187579A (en) * 2017-05-22 2017-09-22 北京航空航天大学 A kind of flight force and moment control method suitable for many aerofoil aeroplane clothes office
RU2693351C1 (en) * 2018-07-26 2019-07-02 Общество с ограниченной ответственностью "ОПТИМЕНГА-777" Aerodynamic wing profile

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4828204A (en) Supersonic airplane
US6578798B1 (en) Airlifting surface division
US4598885A (en) Airplane airframe
EP2418148B1 (en) Aircraft having a lambda-box wing configuration
US6923403B1 (en) Tailed flying wing aircraft
EP3880555B1 (en) Double wing aircraft
US8317128B2 (en) Laminar flow wing optimized for transonic cruise aircraft
WO1994018069A1 (en) High-efficiency, supersonic aircraft
EP3213991A1 (en) Aircraft wing roughness strip
US3329376A (en) Short takeoff and landing aircraft
CN109760832A (en) A kind of VTOL fixed-wing unmanned vehicle
CN113232832A (en) Amphibious aircraft
KR102669013B1 (en) An aircraft wing and wing tip device
RU2842754C1 (en) Aircraft aerodynamic configuration
EP0221204B1 (en) Supersonic airplane
RU2728017C2 (en) Short take-off and landing aircraft
GB2577303A (en) A wing tip device
RU143725U1 (en) Subsonic Passenger Airplane
US20110147517A1 (en) Pivoting stabilising surface for aircraft
RU2855525C1 (en) Closed-loop transport aircraft
RU216044U1 (en) aircraft wing
RU2840548C1 (en) Aircraft swept wing
RU2836409C1 (en) Biplane wing with improved aerodynamic characteristics
RU2812164C1 (en) Unmanned aerial vehicle
RU2844498C1 (en) Wide-body long-range aircraft