Крыло биплана

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 749 9)4 СЗ/О НИЯ ПАТ Изобретение технике и может здании легких сд лом. тносится к авиационной ть использовано при соолетов с бипланным крыИзвестно крь мееющее дв с односторо рылья имею икальные сто и, Механизац скривляемой а с помощью 11, и махаК верт чалк де и крыл Нед его низ значени нем, ат ханизац ния при вляется ольшоемое на сть ме- прдвлеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ(57) Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при создании легких самолетов с бипланным крылом, Цель изобретения - снижение веса, упрощение конструкции и улучшение эксплуатационных характеристик крыла, Крыло биплана имеет трубчатые лонжероны, усталенные на силовых элементах фюзеляж ло биплана "Уинг Динг" крыла одинакового разнней полотняной обшивпо два лонжерона, по две йки и диагональные расия крыла выполнена в визадней кромки верхнего расчалок-тросов (гашироостатком данного крыла я кая технологичность и неб е подъемной силы, реализуе акже невысокая эффективно ии и ощутимый люфт ручки у гашировании,х разнесенных ойка шарнира ми с лонжеронабу противопои снабжены ые расчалки и в одной попе- кости, образуя ка шарнирного йки к лонжероах 0,6 - 0,7 полрвюры крыла отбортовками, пы, надеты на влены с фиксиединены с лонЛонжерон давления прошарнирно на горизонтальнь шарнирах. Вертикальная ст соединена своими хвостовика ми. Хвостовики имеют резь ложного направления контргайками, Диагональн вертикальные стойки лежат речной вертикальной плос схему "плоский биплан", Точ крепления вертикальной сто нам крыла лежит в предел уразмаха последнего, Не отверстиями облегчения с имеющими впадины и высту трубчатый лонжерон, устано рованным шагом и жестко со жероном по выступам расположен вблизи центра филя крыла. 1 з. и, ф-лы, 6 ил Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является - зкрыло биплана "Мистраль", имеющее двакрыла с трубчатыми лонжеронами, верти- (кальные стойки, подкосы. Обшивка крыльевдвухсторонняя. Нижнее крыло установленоцельноповоротно с возможностью дифференциального отклонения его половин,Недостатком данного крыла является,Осложность конструкции для крыла бипланатакого колеса, связанная с сопряжениемцельноповоротного нижнего крыла и непод-;( движного верхнего, а также увеличение весаза счет подкоса, работающего на растяжение-сжатие, вместо расчалок,Целью изобретения является снижениевеса, упрощение конструкции и улучшениеэксплуатационных характеристик крыла, 176274950 55 Поставленная цель достигается тем, что в крыле биплана, содержащем трубчатые лонжероны, соединенные с силовыми элементами фюзеляжа, и вертикальную стойку, соединенную своими концами с лонжеронами верхнего и нижнего крыла, согласно изобретению лонжероны крыльев установлены на силовых элементах фюзеляжа шарнирно на горизонтальных разнесенных шарнирах, вертикальная стойка выполнена регулируемой длины в виде тандера, хвостовики которого установлены на резьбе противоположного направления, снабжены контргайками и соединены шарнирно слонжеронами крыльев, крыло биплана снабжено диагональными расчалками, соединяющими точки шарнирного крепления вертикальных стоек к лонжеронам крыла с силовыми элементами фюзеляжа таким образом, что и расчалки и вертикальные стойки лежат в одной поперечной вертикальной плоскости с образованием "плоский биплан", при этом точка шарнирного крепления вертикальной стойки к лонжерону крыла лежит в пределах от 0,6 до 0,7 полуразмаха последнего.Кроме того, в нервюрах крыла биплана выполнены отверстия облегчения с отбортовками, одним из которых, имеющим отбортовку со впадинами и выступами, они надеты на лонжерон, установлены с фиксированным шагом и жестко соединены с последним по выступам, причем лонжерон расположен вблизи центра давления профиля крыла.На фиг. 1 изображено крыло биплана, вид спереди; на фиг. 2 - разнесенный шарнир крепления трубчатого лонжерона, вид спереди; на фиг, 3 - то же, вид в плане; на фиг. 4 - крепление нервюры крыла на трубчатом лонжероне; на фиг, 5 - схема распределения нагрузок на крыле и его упругаялиния в зависимости от местоположенияточки крепления вертикальной стойки ктрубчатому лонжерону; на фиг. б - размещение лонжерона по профилю крыла,Буквами на чертежах обозначены:00 - участок до вертикальной стойки;Лсп - ее координата по размаху;У - прогиб;д - смещение стойки,Крыло 1 биплана имеет трубчатые лонжероны 2, установленные на силовых элементах 3 фюзеляжа шарнирно нагоризонтальных разнесенных шарнирах 4Вертикальная стойка 5 соединена своими хвостовиками б и 7 с лонжеронами 2 крыла 1 шарнирно. Хвостовики 6 и 7 имеют резьбупротивоположного направления и снабжены контргайками 8 и 9, Крыло 1 имеет диа 5 10 15 20 25 30 35 гональные расчалки 10, соединяющие точки шарнирного крепления вертикальной стойки 5 своими хвостовиками 6 и 7 к лонжеронам 2 крыла 1 с силовыми элементами 3 фюзеляжа. Диагонал ьн ые расчал ки 10 и вертикальные стойки 5 лежат в одной поперечной вертикальной плоскости с образованием схемы "плоский биплан", Точка шарнирного крепления вертикальной стойки 5 к лонжеронам 2 крыла 1 лежит в пределах от 0,6 до 0,7 полуразмаха последнего. В нервюрах 11 крыла 1 выполнены отверстия облегчения 12 с отбортовками 13, одним из которых, имеющим отбортовку со впадинами 14 и выступами 15, нервюры 11 надеты на трубчатый лонжерон 2, установлены с фиксированным шагом и жестко соединены с лонжероном 2 по выступам 15, Трубчатый лонжерон 2 расположен вблизи центра давления профиля крыла 1,Крыло биплана выполняет свои функции следующим образом.В полете на крыле 1 реализуется подьемная сила, которая выражается в виде распределенной нагрузки по размаху крыла 1, От распределенной нагрузки крыло 1 изгибается, т. е. на крыле 1 возникает изгибающий момент, Между тем, крыло 1 испытывает и сосредоточенные нагрузки, например, в точках крепления вертикальных стоек 5 к лонжеронам 2 крыла 1. В случае неправильного или произвольного выбора точек крепления вертикальных стоек 5 к лонжеронам крыла 2 упругая линия крыла 1 принимает непрогнозируемый характер, что потребует упрочнения крыла 1, и следовательно, увеличение его веса. Продольно-поперечный изгиб лонжерона 2 на участке 00 вызывается, с одной стороны, распределенной аэродинамической нагрузкой, а с другой стороны, горизонтальной компонентой силы, передаваемой через вертикальную стойку 5 с нижнего крыла 1 на верхнее, Известно из теории прочности, что наиболее благоприятная работа элемента конструкции лонжерона 2 на участке 00 возможна тогда, что изначальный прогиб сжатого элемента близок к нулю, что и достигается в данном техническом решении целенаправленным расположением точки крепления вертикальной стойки 5 по размаху крыла 1. Оптимальным же является выбор точки крепления вертикальных стоек 5 к лонжеронам 2 в пределах от 0,6 до 0,7 полуразмаха к рыла 1. В случае умен ь шен ия значения местоположения указанной точки, -д, максимальный прогиб У крыла 1 вниз будет у точки шарнирного крепления лонжерона 2 к силовым элементам 3 фюзеляжа, Свободные концы крыла 1 на полуразмахе0,5 будут изгибаться консольно вверх. В случае вынесения точки крепления вертикальных стоек 5 к лонжеронам 2 за пределы 0,7 полуразмаха крыла 1, + д, "внутренняя часть" крыла 1 на участке 00 будет изгибаться вверх, а часть крыла 1 на участке полуразмаха0,8 будет изгибаться вниз, И в том и в другом случае указанный характер нагружения крыла 1 и его изгиб не являются оптимальными, что потребует упрочнения крыла, например, лонжеронов 2 и, следовательно, приведет к увеличению веса. Установлено расчетом и подтверждено экспериментально, что оптимальное положение точки крепления вертикальных стоек 5 к лонжеронам 2 крыла 1 лежит в пределах О,б - 0,7 полуразмаха Е последнего, При таком положении крыло 1 на участке от точки крепления лонжерона 2 к силовым элементам 3 фюзеляжа до точки крепления вертикальной стойки 5 к лонжерону 2 имеет почти нулевой прогиб, а на участке Е0,7 полуразмаха изгибается консольно вверх, что является штатным нагружением элементов крыла 1 изгибающим моментом. При таком характере нагружения возможно избежать необоснованного упрочнения конструкции крыла 1,Все нагрузки, действующие на крыло 1, воспринимаются трубчатыми лонжеронами 2, вертикальными стойками 5 и диагональными расчалками 10, т, е, элементами, лежащими в одной поперечной вертикальной плоскости, из чего следует, что конструктивно-силовая схема данного крыла представляет собой так называемый "плоский биплан", Нагрузки, воспринимаемые трубчатыми лонжеронами 2, передаются на силовые элементы 3 фюзеляжа через разнесенные шарниры 4, которые, в силу своего конструктивного выполнения, способны воспринимать и крутящий момент, создавая на опорах лонжерона 2 пару сил.Данная конструкция биплана отличается своей простотой, что позволяет проводить операции сборки-разборки и регулировки в "полевых" условиях на неподготовленных площадках, Для сборки, например, необходимо пристыковать трубчатые лонжероны 2 к силовым элементам 3 фюзеляжа на разнесенных шарнирах 4, Затем вертикальную стойку 5 хвостовиками б и 7 шарнирно пристыковать к верхнему и нижнему крыльям 1. При этом, размер вертикальной стойки 5 может быть произвольным. Для регулировки крыла 1 и получения его заданной конфигурации, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 необходимых установочных углов вращают вертикальную стойку 5, выдвигая хвостовики б и 7 из вертикальной стойки 5, При этом предварительно установленные расчалки 10 натягиваются до заданной конфигурации крыла биплана, после чего хвостовики б и 7 фиксируются контргайками 8 и 9, Операция разборки повторяется в обратном порядке. Стойка же 5 удлиняется до получения межцентрового расстояния между осями шарниров хвостовиков б и 7, равного заданной величины "А", чем обеспечивается потребная конфигурация крыльевой системы в целом. Дополнительная нивелировка при соблюдении размера "А" не требуется. Это удобно в эксплуатации не только для перевозки, но и для проведения профилактического осмотра и ремонта основных силовых элементов конструкции крыла 1,Формула изобретения 1. Крыло биплана, содержащее трубчатые лонжероны, соединенные с силовыми элементами фюзеляжа, и вертикальную стойку, соединенную своими концами с лонжеронами верхнего и нижнего крыла, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения веса, упрощения конструкции и улучшения эксплуатационных характеристик крыла, лонжероны крыльев установлены на силовых элементах фюзеляжа шарнирно на горизонтальных разнесенных шарнирах, вертикальная стойка выполнена регулируемой длины в виде тандера, хвостовики которого установлены на резьбе противоположного направления, снабжены контргайками и соединены шарнирно с лонжеронами крыльев, крыло биплана снабжено диагональными расчалками, соединяющими точки шарнирного крепления вертикальной стойки к лонжеронам крыла с силовыми элементами таким образом, что и расчалки и вертикальные стойки лежат в одной поперечной вертикальной плоскости с образованием схемы "плоский биплан", при этом точка шарнирного крепления вертикальной стойки к лонжерону крыла лежит в пределах О,б - 0,7 полуразмаха последнего.2, Крыло по и, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, в нервюрах крыла выполнены отверстия облегчения с отбортовками, одним из которых, имеющими отбортовку со впадинами и выступами, они надеты на лонжерон, установлены с фиксированным шагом и жестко соединены с последним по выступам, причем лонжерон расположен вблизи центра давления профиля крыла, 17627491762749 хЪСос.а- гге-: к .(иловецкий Редактор Т, Шарганова Тех ред Ь 1, Мо тантал Корректор А,Ворович Заказ 3267ира Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по:,зобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, КРаушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101