Самолет схемы "псевдофлюгерная утка"

Добавление к классическому дестабилизатору весьма небольшого флюгера позволяет использовать на самолете схемы "утка" современную механизацию крыла при сохранении статической устойчивости

The addition of a very small weather vane to the canards makes it possible to use modern high lift devices of the primary wing in the canard aircraft while maintaining static stability.

Дестабилизатор 1 снабжен средством изменения его подъемной силы в виде руля 2 высоты, который с помощью шарнира 3 укреплен на кронштейне 4, жестко связанном с дестабилизатором 1. На этом же кронштейне 4 с помощью шарнира 5 размещена штанга 6, на заднем конце которой жестко закреплен серворуль 7. На переднем конце штанги 6, рядом с шарниром 5 жестко закреплен рычаг 8, верхний конец которого посредством шарнира 9 связан с тягой 10. На заднем конце тяги 10 размещен шарнир 11, связывающий ее с рычагом 12 триммера 13 руля 2 высоты. При этом триммер 13 с помощью шарнира 14 укреплен на задней части руля 2 высоты. Муфта 15 предназначена для изменения летчиком длины тяги 10 с целью управления по тангажу.

Представленный дестабилизатор работает следующим образом. При случайном увеличении угла атаки летательного аппарата, например, при входе его в восходящий воздушный поток, серворуль 7 отклоняется вверх, что влечет за собой смещение тяги 10 влево, т.е. вперед и приводит к отклонению триммера 13 вниз, в результате чего руль 2 высоты отклоняется вверх. Положение руля 2 высоты, серворуля 7 и триммера 13 в описанной ситуации представлено на чертеже штриховыми линиями. В итоге увеличение подъемной силы дестабилизатора 1 вследствие увеличения угла атаки будет до некоторой степени снивелировано отклонением вверх руля 2 высоты. Степень этого нивелирования зависит от соотношения углов отклонения серворуля 7 и руля 2 высоты. И это соотношение задается длинами рычагов 8 и 12.

При уменьшении угла атаки летательного аппарата серворуль 7 и руль 2 высоты отклоняются вниз, и подъемная сила дестабилизатора 1 увеличивается, нивелируя уменьшение угла атаки.

Таким образом достигается снижение производной Cᵅуго по углу атаки коэффициента подъемной силы дестабилизатора по сравнению с производной жестко связанных с фюзеляжем дестабилизаторов известных летательных аппаратов.

В связи с тем, что серворуль 7 и триммер 13 кинематически связаны между собой, они балансируют друг друга. Если этой балансировки недостаточно, то необходимо включить в конструкцию балансировочный груз, который необходимо разместить либо внутри серворуля 7, либо на продолжении штанги 6, впереди шарнира 5. Руль 2 высоты также должен быть отбалансирован.

Поскольку производная по углу атаки несущей поверхности примерно в два раза превышает производную по углу отклонения закрылка, то при двукратном превышении угла отклонения руля 2 высоты по сравнению с углом отклонения серворуля 7 возможно достичь значения производной Cᵅуго дестабилизатора близкого к нулю. Реальные потребности проектирования требуют снижения указанной производной примерно в два раза по сравнению с обычным дестабилизатором.

Изобретение позволяет достичь таких же результатов, как и у «флюгерной утки» не прибегая к шарнирному креплению дестабилизатора на фюзеляже и используя лишь существующие технологии производства самолетов.

В зависимости от назначения летательного аппарата, применение снижения производной задней несущей поверхности может оказаться целесообразным, и может оказаться нецелесообразным.

На данное изобретение выдан патент РФ № 2666094 с названием "Краснов-план".

Drawing represented rigidly associated with the fuselage (not shown in the drawing) canards 1. The Elevator 2 pivotally mounted on the bracket 4, which is rigidly connected to the canards 1. At the bracket 4 is pivotally placed the boom 6. At the rear end of the boom 6 is rigidly placed the weathervane-servotab 7. At the front end of the boom 6 is rigidly fixed lever 8. The upper end of the lever 8 is connected to the rod 10 by means of a hinge 9 . The rod 10 connects levers 8 and 12. 13 – trim tab. The clutch 15 is designed to change length of the rod 10 by the pilot to pitch control.

In case of accidental increase of the angle of attack the weathervane-servotab 7 is deflected upwards. This leads to a deflection of the trim tab 13 down, causing the elevator 2 deflects up. The increase in the lifting force of the canards 1 due to the increased angle of attack will be compensated by the deflection of the elevator 2 up.

So is achieved reducing the angle of inclination of the lift curve compared to the known canards. This angle can be reduced even to zero, although the design requires about twice. It all depends on the lengths of the levers 8 and 12.

The invention is an improvement of the Russian patent 2609620

ТАНДЕМ

Определенную сложность представляет из себя замена закрылка на руль высоты аналогичной площади. Облегчающим решением этой задачи является выбор схемы «тандем», для которой линейные размеры крыла уменьшаются в 1,4 раза. При этом повышаются аэродинамические характеристики самолета. Это следует из результатов исследования Journal of aircraft, Vol. 16, NO. 9, SEPTEMBER 1979, pp. 605-611.

ИДЕАЛЬНЫЙ САМОЛЕТ

Если сумма двух чисел – неизменная величина, то сумма их квадратов будет наименьшей при равенстве этих чисел. Поскольку индуктивное сопротивление несущей поверхности пропорционально квадрату ее коэффициента подъемной силы, то наименьший предел сопротивления самолета будет в том случае, когда эти коэффициенты обеих несущих поверхностей равны между собой при крейсерском режиме полета. Такой самолет следует считать «идеальным». Изобретения «Краснов-план» и «КРАСНОВ-УТКА» позволяют в реальности воплотить понятие «идеальный самолет» не прибегая к искусственному поддержанию устойчивости автоматическими системами.

СВЕРХЛЕГКИЙ ДВУХМЕСТНЫЙ САМОЛЕТ ДО 115 КГ

Изобретения позволяют создать одноместный самолет с существенно меньшими размерами, чем у знаменитого «Кри-Кри». На представленном эскизе красные линии относятся к «Кри-Кри», а черные – к одноместному «идеальному самолету». Учитывая большую разницу в габаритах этих самолетов вполне реально создать двухместный самолет с массой до 115 кг.