Система управления летательнымаппаратом вертикального взлетаи посадки

яо делам нзабретеннй н атнрытнй(53) УДК 629, 735. , 33:629. 7.062.2(088.8) Дата опубликования описания 25.0 1,81 ИностранецДжон П, Фоснесе(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЬ 1 М АППАРАТОМ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИИзобретение относится к авнацион. ной технике, в частности к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки и системам управления этими летательными аппаратами,Известен самолет вертикального взлета и посадки, крылья которого оборудованы эжектором, выполненным в виде продольного по размаху крыла проема, закрытого по нижней поверхности крыла откидными створками. Вдоль проема переди и сзади него выполнены щелевые сопла, в которые подаются выхлопные газы турбореактивных двигателей. На режиме вертикального взлета газ,выходящий иэ щелевых сопел, засасывает окружающий воздух и образует вертикальный поток, создающий подъемную силу.Управление положением самолета осуществляется традиционными органами управления - рулями, элеронами Известен также самолет вертикального взлета и посадки, выполненный посхеме "утка", у которого на крылевыполнен эжектор в виде двух последовательно установленных вдоль хорды 5закрылков, Закрылки выполнены пово-ротными вниз примерно на 90 , Одиноиз закрылков представляет собой поворотную хвостовую часть крыла,Закрылки в головной части выполнены полыми и имеют щели для выдувавыхлопных газов на их внутреннююповерхность, обращенную друг к другупри отклоненном вниз положении.На режиме вертикального взлетагаз, выходящий иэ щелей, засасываетокружающий воздух и образует верти-.кальный поток,создающий подъемную силуУправленйе положением самолетаосуществляется отклонением обоих.20закрылков, а при убранном переднемзакрылке задний закрылок может отклоняться вверх-вниз на небольшой уголдля управления самолетом в горизонтальном полете 23ИТираж 474 ПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 35, Москва, Ж, Раушская наб. ал ППП Патент , г. Ужгород, ул ПР исн 4/5 13 Проектная799636 45 3Однако использование традиционных органов управления не обес ечивает достаточной управляемости на режимах вертикального взлета и переходных режимах.5Целью изобретения является улучшение управляемости летательным аппаратом при вертикальном взлете, на переходных режимах и в горизонтальном полете. 10Указанная цель достигается тем, что каждый закрылок соединен с силовым приводом, а органы управления содержат вторую ручку управления, шарнирно закрепленную к фюзеляжу 15 с воэможностью поворота относительно оси, расположенной параллельно поперечной оси летательного аппарата,и относительно продольной оси ручки, а в проводке управления от этойручки установлен рычажный .суммирующий механизм, выполненный в виде двуплечей качалки, на одном конце которой относительно ее опорного шарнира установлена трехплечая качалка, а другой конец соединен с поворотным относительно поперечной оси концом ручки управления, причем соосно опорному шарниру двуплечей качалки установлена качалка, соединенная тягами с концом ручки управления, поворотным относительно продольной оси ручки, и с средним плечом трехплечей качалки, крайние плечи которой соединены проводкой управления: одно с силовыми приводами поворота передних закрылков, а другое с силовыми приводами поворота задних закрылков.На фиг.1 изображен вертикально взлетающий летательный аппарат а закрыл ками,отклоненными в положение вертикального взлетана фиг. 2-схема подачигаза от силовой установки к эжекторам крйльев и оперения, вид в плане; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - то же, что и на фиг,З, в положении закрылков для вертикального взлета; на фиг.5 - то же,что и на фиг,З, на переходных режимах полета; на фиг,б - то же, что и на фиг.З, в горизонтальном полете на фиг.7 - график примерного изменения подъемной силы при вертикальном взлете в зависимости от угла отклонения закрылков, на фиг,8 - график примерного диапазона воздушной скорости по режимам полета от вертикального взлета.до горизонтального полета на фиг,9 - схема проводки ручного управления при вертикальном взлетеи на переходных режимах в нейтральном положении на фиг. 10 - то же,что и на фиг,9, в положении правогокрена; на фиг.11 - схема проводкиножного управления по курсу привертикальном взлете и на переходныхрежимах в нейтральном положении; нафиг,12 - то же, что и на фиг.11,в положении правого разворота; нафиг.13 - схема проводки ручного управления по тангажу при вертикальном взлете и на переходных режимахв нейтральном положении; на фиг.14 то же, что и на фиг,3, в положениипикирования; на фиг.5 - схема проводки управления открытием закрылковэжекторов в положении закрылков "Убрано , горизонтальный полет; нафиг,16 - то же, что и на фиг.15, вположении закрылков "Открыто", вертикальный взлет; на фиг.7 - то же, чтои на фиг,16, при изменении величинывертикальной тяги; на фиг,18 - схемаручного управления в горизонтальномполете; на фиг,19 - то же, что и нафиг,8, в положении правого крена;на фиг.20 - то же, что и на фиг,18,в положении пикирования,Летательный аппарат вертикальноговзлета и посадки включает в себя фхтрэеляж 1, в носовой части которого расположена кабина 2 пилотов и воздухоэаборники 3. Двигатель 4 расположенвнутри фюзеляжа. Летательный аппаратвыполнен по схеме "утка", крылья 5и 6 расположены в хвостовой части фюзеляжа. На крыльях установлены кили7 и 8 с рулями 9 и 10 направения,Стабилизаторы 11 и 12 расположеныв носовой части фюзеляжа. На крыльях.5,6 и стабилизаторах 11,12 выполненыэжекторы 13,14,15,16 соответственно. Эжектор 14 крыла б состоит иэ переднего закрылка 17, заднего закрылка 18 с отклоняемой передней частью19 и щитка 20, в которых выполненыщелевые сопла 21,22 и 23 соответственно,Эжектор 13 крыла 5 устроен аналогично и включает закрылки 24,25 ищиток 26,Эжектор 15 стабилизатора 11 состоит из переднего закрылка 27, заднегозакрылка 28 с отклоняемой переднейчастью 29 и щитка 30, в которых выполнены щелевые сопла,Зжектор 16 стабилизатора 12 устроен аналогично и включает закрылки31,32 и щиток 33,Все закрылки и щитки закрепленык конструкции с помощью опорных подшипников 34.Подвод газа от двигателя 4 к щелевым соплам закрылков и щитков осуществляется с помощью коллекторов35 и 36. В горизонтальном полете газ 10выбрасывается через сопло 37,Система ручного управления включает ручку управления 38 и педали39, соединенные проводкой управленияс силовыми приводами 40 поворота закрылков.Каждый закрылок эжектора крыла истабилизатора соединен с индивидуальным силовым приводом 40, причем этиприводы обеспечивают поворот закрыл дков каждого эжектора как в одну сторону, так и в разные друг относительнодруга.Система ручного управления сцабже -на второй ручкой управления 41, которая закреплена к фюзеляжу 1 с возможностью поворота относительно оси, попе -перечной продольной оси летательногоаппарата, и относительно продольнойоси ручки 41 ( см.фиг.17) .В проводкс управлепя от ручки41 установлен рычажный суммирующиймеханизм, выполненный в виде двуплечей качалки 42, ца одном конце которой относительно опорного шарнира 4335установлена трехплечая качалка 44.Другой конец качалки 42 соединен сконцом ручки 41 поворотным относительно поперечной оси,Соосно опорному шарниру 43 установОлена качалка 45, соединенная тягами46 и 47 с концом ручки 41, поворотным относительно продольной оси ручки, и с средним плечом трехплечейкачалки 44, Одно крайнее плечо качалки 44 соединено проводкой управления48 и 49 с силовыми приводами 40 поворота задних закрылков, а другое -проводкой управления 50 и 51 с силовыми приводами 40 поворота передних за Окрылков.Система работает следующим образом.При вертикальном взлете летательного аппарата закрылки устанавливаются ручкой 41 в вертикальное положение (см.фиг.3,16), В щелевые соплазакрылков и щитков по коллекторам 35и 36 подаются выхлопные газы турбореактивного двигателя 4. Выходящийиз щелевых сопел газ в эдекторах 1316 засасывает окружающий воздух и образует вертикальный поток, создающий подъемную силу.Управление положением летательного аппарата на всех режимах осуществляется перемещением органов управления ручки 38 и педалей 39, а величина вертикальной тяги на режиме вертикального взлета изменяется поворо-,том ручки 41.При отклонении органов управлениязакрылки поворачиваются, при этом одновременный поворот переднего 1 заднего закрылков эжектора в одну сторону вызывает наклон вектора тяги всторону поворота закрылков 1 см,фиг.5,8При перемещении переднего и заднего закрылков в противоположные стороны изменяется тяга эжектора см.фиг, 7 ) при увеличении угла раскрытиятяга увеличивается, при уменьшенииугла тяга уменьшается,При дифференциальном отклонениизакрыпков на разных эжекторах изменяется балансировка летательногоаппарата в пределах, необходимых длявыполнения маневра, например пикирования см.фиг,141,В горизонтальном полете управление летательным аппаратом осуществляется отклонением только задних закрылков 18,25,28,32 на небольшойугол (см.фиг. 18,19,20),Формула изобретенияСистема управления летательным аппаратом вертикального взлета и посадки, крылья которого имеют эжектор, выполненный в виде двух, последовательно расположенных вдоль хорды поворотных вниз закрылков с щелевым соплом для выдува газа на их обращенную друг к другу поверхность при отклоненном положении, соответствующем вертикальному или переходному режимам полета, причем задний закрылок выполнен в виде отклоняемой вверх-вниз хвостовой части крыла, а органы управления выполнены в виде ручки управления и педалей, соединенных проводкой управления с силовыми приводами поворота закрылков, отличающая с я тем, что, с целью улучшения управляемости при .799636 7вертикальном взлете, на переходных режимах и в горизонтальном полете, каждый закрылок соединен с силовым приводом, а органы управления содержат вторую ручку управления, шарнирно закрепленную к фюзеляжу с возможностью поворота относительно оси, расположенной параллельно попереч кной оси летательного аппарата и относительно продольной ручки оси а в проводке управления от этой ручки установлен рычажный суммирующий механизм, выполненный в виде двуплечей качалки, на. одном конце которой относительно опорного шарнира установлена трехплечая качалка, а другой конец соединен с поворотным относительно поперечной оси концом 8ручки управления, причем соосно опорному шарниру двуплечей качалки установлена качалка, соединенная тягамис концом ручки управления, поворотным относительно продольнои осиручки, и с средним плечом трехпленей качалки, крайние плечи которойю фсоединены проводкой управления: одно с силовыми приводами поворотапередних закрылков, а другое с силовыми приводами поворота задних закрылков,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ф 3.664,63,кл.244-32, 1972.2, Патент СССР Иф 541426,кл. В 64 С 23/02, 3973прототип)