транспортный самолет

Формула изобретения

Транспортный самолет, содержащий фюзеляж с пилотским и грузовым отделениями, два полукрыла с элементами механизации, прикрепленные к фюзеляжу, вертикальный и горизонтальные стабилизаторы с рулями направления и высоты, реактивный двигатель, посадочное шасси, механизмы управления, отличающийся тем, что оба полукрыла имеют внутри Y-образные каналы, расположенные параллельно друг другу вдоль размаха полукрыла, каждый из которых содержит основной канал прямоугольного сечения, установленный вертикально, входное отверстие которого расположено на нижней поверхности полукрыла, причем в верхней части основной канал разветвлен на два глухих канала такого же сечения, установленных под углом друг к другу и к продольной оси основного канала, дно каждого из глухих каналов выполнено под углом к нижней поверхности полукрыла, кроме того, площади поверхности двух любых противоположных сторон основного и глухих каналов равны между собой, а площадь поверхности дна одного глухого канала равна площади поверхности дна другого глухого канала.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к области авиации и может найти применение в качестве транспортного средства.

Известен самолет, содержащий фюзеляж с пилотским и грузовым отделениями, к которому прикреплены по схеме среднеплана два полукрыла с элементами механизации, два турбореактивных дисковых двигателя, размещенных на полукрыльях, два горизонтальных и вертикальный стабилизаторы, установленные в задней части фюзеляжа и имеющие соответственно рули высоты и руль направления, трехопорное шасси, закрепленное в нижней части фюзеляжа, механизмы управления (Патент РФ №2160211, кл. В 64 С 39/00, опубл. 10.12.2000, Бюл. №34).

Недостатком известного самолета является малая грузоподъемность.

Указанный недостаток обусловлен конструкцией полукрыльев самолета.

Известен также транспортный самолет, содержащий фюзеляж с пилотским и грузовым отделениями, маршевые реактивные двигатели, установленные один над другим над фюзеляжем в задней его части, передние, средние и задние полукрылья, внутри каждого из которых размещены воздухозаборники, соединенные с баллоном-ресивером, установленным вдоль размаха полукрыла, соединенного каналами с верхними и нижними щелевыми диффузорами, открывающимися на площадки, выполненные в углублениях верхней части профиля полукрыла, двух горизонтальных и одного вертикального стабилизаторов, расположенных в задней части фюзеляжа, две передние и две задние рулевые плоскости аэродинамического профиля, размещенные в направляющих верхней части фюзеляжа, кинематически связанных с ножными педалями пульта управления, пульт управления самолетом в пространстве, кинематически связанный с элеронами передних, средних и задних полукрыльев, трехопорное посадочное устройство, закрепленное в нижней части фюзеляжа с гидросистемой уменьшения давления самолета на грунт, систему защиты самолета от ударов молнии и статического электричества (Патент РФ №2086478, кл. В 64 С 39/08, В 64 D 41/00, опубл. 10.08.97, Бюл. №22).

Транспортный самолет по патенту РФ №2086478, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.

Недостатками известного транспортного самолета, принятого за прототип являются: большой вес, сложность конструкции, высокое лобовое сопротивление, недостаточная подъемная сила полукрыла.

Указанные недостатки обусловлены конструкцией самолета, большим количеством и устройством полукрыльев.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции самолета, уменьшение лобового сопротивления и повышение грузоподъемности.

Указанная цель согласно изобретению обеспечивается тем, что передние, средние и задние полукрылья, две передние и две задние рулевые плоскости аэродинамического профиля, два реактивных двигателя заменены реактивным двигателем, установленным в нижней задней части фюзеляжа, рулем направления, установленным на вертикальном стабилизаторе, двумя горизонтальными стабилизаторами с рулями высоты, двумя полукрыльями, каждое из которых имеет внутри Y-образные каналы, расположенные параллельно друг другу вдоль размаха полукрыла, и каждый из них содержит основной канал прямоугольного сечения, установленный вертикально, входное отверстие которого расположено на нижней поверхности полукрыла, а в верхней части основной канал разветвляется на два глухих канала такого же сечения, выполненных под углом друг к другу и к продольной оси основного канала, причем дно каждого глухого канала расположено под углом к нижней поверхности полукрыла, кроме того, площади поверхностей двух любых противоположных сторон основного и глухих каналов равны между собой, а площадь поверхности дна одного глухого канала равна площади поверхности дна другого глухого канала.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фигуре 1 изображен общий вид транспортного самолета, на фигуре 2 - вид на транспортный самолет спереди, на фигуре 3 - вид на транспортный самолет сверху, на фигуре 4 - вид на транспортный самолет снизу, на фигуре 5 - общий вид полукрыла транспортного самолета, на фигуре 6 - разрез по А-А фигуры 5, на фигуре 7 - разрез по Б-Б фигуры 5, на фигуре 8 - устройство Y-образного канала, на фигуре 9 - схема сил динамического напора, действующего на стенки Y-образного канала при полете самолета, на фигуре 10 - схема образования дополнительной подъемной силы на полукрыле транспортного самолета.

Транспортный самолет, выполненный по схеме среднеплана, содержит фюзеляж 1, имеющий пилотское и грузовое отделения, к которому прикреплены левое 2 и правое 5 полукрылья, имеющие элероны 4, 5, закрылки 6, 7 и предкрылки 8, 9. В задней части фюзеляжа установлены два горизонтальных стабилизатора 10, 11 и вертикальный стабилизатор 12, имеющие соответственно рули высоты 13, 14 и руль направления 15. Внутри фюзеляжа в задней части размещен реактивный двигатель 16, имеющий в верхней части воздухозаборник 17. Внутри каждого полукрыла расположены параллельно друг другу вдоль размаха полукрыла Y-образные каналы 18, каждый из которых содержит основной канал 19 прямоугольного сечения, установленный вертикально, входное отверстие которого расположено на нижней поверхности профиля полукрыла.

В верхней части основной канал разветвляется на два глухих канала 20, 21 такого же сечения, выполненных под углом друг к другу и 8 продольной оси основного канала. Дно 22 одного глухого канала и дно 25 другого глухого канала выполнены под углом к нижней поверхности полукрыла. Противоположные стороны каждого основного и глухих каналов по площади равны между собой l×l₈=l₁×l₈; l ₂×l₈=l₃×l₈; l₄×l₈=l₅×l₈ . Площадь дна одного глухого канала равна площади дна другого глухого канала l₆×l₈=l₇ ×l₈ (фиг.8, 9). В нижней части закреплены переднее опорное колесо 24 и задние основные колеса 25 посадочного шасси.

Работа транспортного самолета.

При работе реактивного двигателя 16 транспортный самолет перемещается в пространстве, и воздушный поток обтекает оба полукрыла 2, 3, создавая на них подъемную силу Ру. Воздушный поток, двигаясь со скоростью U, делится на две части. Верхний поток обтекает верхнюю поверхность профиля полукрыла, а нижний поток - нижнюю поверхность. Ввиду того, что путь, проходимый верхним воздушным потоком, больше, чем путь, проходимый нижним воздушный потоком, скорость движения верхнего воздушного потока больше, чем скорость движения нижнего воздушного потока, иначе сзади в верхней части профиля полукрыла создавалось бы разрежение, что невозможно. Поэтому давление воздуха на верхнюю часть профиля полукрыла меньше, а на нижнюю часть больше. Разница этих давлений является подъемной силой. Одновременно с этим нижний воздушный поток частично поступает через отверстия в нижней части профиля полукрыла в основной канал 19 и далее в разветвляющиеся глухие каналы 20, 21, где производит динамическое давление на стенки упомянутых каналов. Так как площади противоположных оценок у всех каналов равны, то и силы, действующие на них, тоже равны и уравновешивают друг друга. F=F₁, F₂ =F₃, F₄=F₅. Силы F_д и F_д1, действующие на дно 22 и дно 25 глухих каналов 20, 21 под углом друг к другу, дают равнодействующую силу F _рд, которая направлена вверх и является дополнительной подъемной силой одного Y-образного канала. Подъемные силы всех Y-образных каналов полукрыла складываются, образуя общую дополнительную подъемную силу полукрыла Р_урд. Аналогично и у второго полукрыла (фиг.10). Таким образом, при обтекании воздушным потоком полукрыльев 2, 3 на них, кроме основной подъемной силы, образующейся за счет движения в воздушной среде аэродинамического профиля, создается еще дополнительная подъемная сила за счет Y-образных каналов. Положительный эффект: меньший расход топлива, уменьшение расхода металла, удешевление стоимости строительства самолета, более высокая грузоподъемность на единицу площади полукрыла.