WO2021118391A1 - Multicopter-type pilotless aircraft - Google Patents

Multicopter-type pilotless aircraft Download PDF

Info

Publication number
WO2021118391A1
WO2021118391A1 PCT/RU2019/000935 RU2019000935W WO2021118391A1 WO 2021118391 A1 WO2021118391 A1 WO 2021118391A1 RU 2019000935 W RU2019000935 W RU 2019000935W WO 2021118391 A1 WO2021118391 A1 WO 2021118391A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel
aircraft
tank
tanks
flight
Prior art date
Application number
PCT/RU2019/000935
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Наиль Рамилевич ЗИННУРОВ
Рафаэль Азатович ЯРМУШЕВ
Дмитрий Александрович АРСЕНТЬЕВ
Максим Сергеевич ЖИЛЬЦОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Окб Авиарешения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Окб Авиарешения" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Окб Авиарешения"
Priority to PCT/RU2019/000935 priority Critical patent/WO2021118391A1/en
Publication of WO2021118391A1 publication Critical patent/WO2021118391A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • B64U10/13Flying platforms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C17/00Aircraft stabilisation not otherwise provided for
    • B64C17/10Transferring fuel to adjust trim
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D37/00Arrangements in connection with fuel supply for power plant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U20/00Constructional aspects of UAVs
    • B64U20/80Arrangement of on-board electronics, e.g. avionics systems or wiring

Definitions

  • the invention relates to the field of aviation, namely to vertical take-off and landing unmanned aerial vehicles.
  • each additional suspended fuel tank is equipped with a device for visually determining the fuel consumption from this tank, which is made in the form of a pipe connected to the fitting, in which there are viewing windows and in the inner cavity of which there is a movable signal element, for example, a ball, vertically moved by dynamic pressure jets of fuel.
  • the fuel system is equipped with a fuel return line.
  • each pumping valve is connected by a control line to the control cavity for the generation of the corresponding additional tank in the command switch, the supra-plunger and sub-plunger cavities of which are respectively communicated with the rear and front additional tanks through the outputs of their jet sensors, and the drain cavity of the command switch is connected to one of the tanks.
  • a fuel system is known, consisting of two tanks and a fuel supply line of each tank to the corresponding tank, the engine by means of pumps installed in each tank.
  • the fuel system is equipped with a transfer pump and transfer line, allowing fuel to be supplied from one tank to the first or second engine.
  • a fuel system that includes two auxiliary tanks installed in the wings; main tank installed in the fuselage; the first fuel line designed to return excess fuel; the second fuel line, designed to replenish the main tank from the auxiliary tanks; the third fuel line, designed to supply fuel to the engine.
  • One pump is used to supply fuel from the auxiliary and main tanks.
  • the second line is equipped with two valves to close / open the fuel supply from the auxiliary tanks.
  • the problem solved by the claimed invention is the creation of an unmanned aerial vehicle with a fuel system, which allows to prevent imbalance due to uneven production and filling of fuel tanks relative to each other, and, or to balance the aircraft in pitch in flight without a payload.
  • the technical result of the claimed invention is to prevent imbalance due to uneven production and filling of fuel tanks relative to each other, as well as to improve the balance of the unmanned aerial vehicle in pitch in flight.
  • a multicopter-type unmanned aerial vehicle comprising a body, a plurality of rotors with propellers and an engine, an on-board computer and a fuel system
  • the fuel system contains a fuel pump, two fuel tanks located symmetrically relative to the center aircraft masses, fuel level sensors located in each fuel tank, fuel supply line, return fuel line, electromagnetic locking devices located on the return fuel line in front of each said fuel tank, and the on-board computer is configured to redistribute the fuel weight between the two mentioned fuel tanks by blocking the return fuel line of one fuel tank containing a larger volume of fuel detected by the said fuel level sensors in each tank.
  • one fuel tank is located on the nose of the aircraft in the direction of flight
  • the second fuel tank is located in the tail of the aircraft in the direction of flight.
  • the on-board computer is configured to balance the aircraft in pitch in flight without a payload by distributing the volume of fuel between the said fuel tanks.
  • the engine is made in the form of an internal combustion engine.
  • the asymmetry of the distribution of the cargo weight is compensated by redistributing the weight of the fuel between the bow and tail fuel tanks, and, or balancing the aircraft in pitch in flight without a payload.
  • the system is lighter and more reliable due to the use of structurally simple solenoid valves (and similar electronic shut-off devices) and fuel level sensors.
  • FIG. 1 UAV fuel system with two tanks
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the fuel system
  • connection means functionally connected, and any number or combination of intermediate elements between the connected components can be used (including the absence of intermediate elements).
  • An unmanned aerial vehicle contains a body, a plurality of propeller-driven rotors, an engine, an on-board computer, and a fuel system.
  • the tanks of the aircraft fuel system are located equidistant relative to the geometric plane of symmetry of the UAV.
  • the fuel system of an unmanned aerial vehicle contains a fuel pump (6), two fuel tanks (2) located symmetrically relative to the center of mass of the aircraft, fuel level sensors (12) located in each fuel tank (2), a line (3) of fuel supply pipelines , a return fuel line (10), electromagnetic locking devices (11) located on the return fuel line in front of each said fuel tank.
  • the supply pipeline (3) is made from each fuel tank (2) by separate branches connected to a common pipeline by means of a tee fitting (4).
  • a coarse filter (5) is installed on the fuel supply line (3) on the way to the fuel rail (9) of the engine, located in front of the fuel pump (6).
  • a fine filter (7) is installed on the fuel supply line (3) after the fuel pump (6) along the path of the fuel rail (9) of the engine.
  • a pressure regulator (8) is installed on the fuel supply line (3) between said fine filter (7) and said fuel rail (9) of the engine.
  • a pressure regulator (8) is used from which the return (10) fuel line departs, through which excess fuel is returned to the fuel tanks (2).
  • Fuel is pumped to the fuel rail (9) of the engine using a fuel pump (6) with a constant flow rate.
  • the fuel pump (6) is designed as an electric pump.
  • plugs with a built-in breather are provided at the filler (1) necks.
  • electromagnetic locking devices (11) made in the form of valves are installed in both return fuel lines (10) of the fuel return in front of the fuel tanks ...
  • Electromagnetic locking devices (11) are connected by a digital channel with the UAV on-board computer and fuel level sensors (12). Electromagnetic locking devices (11) blocking the fuel supply to the tank, according to a signal from the on-board computer of the UAV when the difference in fuel mass is higher than the maximum permissible tolerance value for balancing in pitch.
  • the on-board computer When the on-board computer receives a signal from the fuel level sensors to reach an equal fuel level in both tanks, the first re-unlocks the previously locked return line. Data on the total fuel level, as well as data on the level difference between the front and rear tanks, are available to the on-board computer from the moment the UAV is launched, and therefore balancing to an equal volume of fuel in both tanks is performed even before the vehicle enters takeoff mode.
  • the asymmetry of the distribution of the cargo weight is compensated by redistributing the weight of the fuel between the bow and tail fuel tanks, and, or balancing the aircraft in pitch in flight without a payload.
  • the system is lighter and more reliable due to the use of structurally simple solenoid valves (and similar electronic shut-off devices) and level sensors.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of aviation, and specifically to pilotless aircrafts of vertical take-off and landing. A multicopter-type aircraft comprises a plurality of rotors with propellers and a motor, an onboard computer and a fuel system. The fuel system comprises a fuel pump, two fuel tanks arranged symmetrically relative to the center of mass of the aircraft, fuel level sensors disposed in each tank, a fuel supply pipe and a fuel return pipe. Electromagnetic cutoff devices are disposed in the fuel return pipe before each fuel tank. The onboard computer can redistribute the weight of the fuel between the two fuel tanks by closing off the fuel return pipe of one tank containing a larger volume of fuel, determined by the fuel level sensors. One fuel tank is disposed in the nose of the aircraft and the second fuel tank is disposed in the tail of the aircraft in the direction of flight. The pitching balance of the aircraft in flight is improved.

Description

Беспилотный летательный аппарат мультикоптерного типа Unmanned aerial vehicle of multicopter type
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates
Изобретение относится к области авиации, а именно к беспилотным летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. The invention relates to the field of aviation, namely to vertical take-off and landing unmanned aerial vehicles.
Уровень техники State of the art
Из уровня техники известна (RU 75634 U1, опубл.20.08.2008) топливная система летательного аппарата, содержащая основной и дополнительные подвесные топливные баки, установленные в основном баке электроприводной насос питания двигателей и струйный насос перекачки топлива в основной бак из дополнительных подвесных баков по магистрали перекачки топлива, подсоединенной к штуцеру каждого дополнительного подвесного топливного бака. При этом каждый дополнительный подвесной топливный бак снабжен устройством для визуального определения расхода топлива из этого бака, которое выполнено в виде присоединенного к штуцеру патрубка, в котором имеются смотровые окна и во внутренней полости которого размещен подвижный сигнальный элемент, например, шарик, перемещаемый вертикально динамическим напором струи топлива. Топливная система снабжена обратной топливной магистралью. It is known from the prior art (RU 75634 U1, publ. 20.08.2008) an aircraft fuel system containing the main and additional outboard fuel tanks, installed in the main tank, an electric drive pump for powering the engines and a jet pump for pumping fuel into the main tank from additional outboard tanks along the line fuel transfer connected to the union of each additional external fuel tank. In this case, each additional suspended fuel tank is equipped with a device for visually determining the fuel consumption from this tank, which is made in the form of a pipe connected to the fitting, in which there are viewing windows and in the inner cavity of which there is a movable signal element, for example, a ball, vertically moved by dynamic pressure jets of fuel. The fuel system is equipped with a fuel return line.
Из уровня техники также известна (RU 2134216 С1, опубл. 20.06.2006) топливная система самолета, содержащая передний и задний дополнительные баки, соединенные трубопроводами перекачки с расходным баком, трубопровод подачи топлива к двигателю, насосы перекачки и подачи топлива, трубопроводы командного давления, соединенные с трубопроводами перекачки и подачи топлива, трубопровод перепуска топлива. При этом топливная система снабжена установленными в трубопроводах перекачки и имеющими управляющие полости клапанами перекачки топлива соответственно из переднего и заднего дополнительных баков в расходный, двумя подключенными к трубопроводу командного давления струйными датчиками уровня топлива, установленными в переднем и заднем дополнительных баках, и переключателем команд с полостями управления выработкой переднего и заднего дополнительных баков, надплунжерной, подплунжерной и сливной полостями. Причем управляющая полость каждого клапана перекачки соединена управляющей линией с полостью управления выработкой соответствующего дополнительного бака в переключателе команд, надплунжерная и подплунжерная полости которого сообщены соответственно с задним и передним дополнительным баками через выходы их струйных датчиков, а сливная полость переключателя команд соединена с одним из баков. Из уровня техники также (US 9868544 В2, опубл. 07.05.2015) известна топливная система, состоящая из двух баков и магистрали подачи топлива каждого бака в соответствующему баку двигатель при помощи насосов, установленных в каждом баке. Топливная система оснащена перекачивающим насосом и перекачивающей магистралью, позволяющие подавать топливо из одного бака в первый или второй двигатель. It is also known from the prior art (RU 2134216 C1, publ. 20.06.2006) an aircraft fuel system containing front and rear additional tanks connected by transfer pipelines to a supply tank, a fuel supply pipeline to the engine, fuel transfer and supply pumps, command pressure pipelines, connected to the fuel transfer and supply pipelines, the fuel bypass pipeline. In this case, the fuel system is equipped with valves for pumping fuel installed in the transfer pipelines and having control cavities, respectively, from the front and rear additional tanks to the supply tank, two jet fuel level sensors connected to the command pressure pipeline, installed in the front and rear additional tanks, and a command switch with cavities control of the development of the front and rear additional tanks, over-plunger, sub-plunger and drain cavities. Moreover, the control cavity of each pumping valve is connected by a control line to the control cavity for the generation of the corresponding additional tank in the command switch, the supra-plunger and sub-plunger cavities of which are respectively communicated with the rear and front additional tanks through the outputs of their jet sensors, and the drain cavity of the command switch is connected to one of the tanks. From the prior art also (US 9868544 B2, publ. 05/07/2015) a fuel system is known, consisting of two tanks and a fuel supply line of each tank to the corresponding tank, the engine by means of pumps installed in each tank. The fuel system is equipped with a transfer pump and transfer line, allowing fuel to be supplied from one tank to the first or second engine.
Также из уровня техники (CN 109808901 А, 28.05.2019) известна топливная система, включающая два вспомогательных бака, установленных в крыльях; основной бак, установленный в фюзеляже; первая топливная магистраль, предназначенная для возврата излишек топлива; вторая топливная магистраль, предназначенная для пополнения основного бака от вспомогательных баков; третья топливная магистраль, предназначенная для питания топливом двигателя. Для подачи топлива из вспомогательных и основного баков применяют один насос. Вторая магистраль снабжена двумя клапанами, обеспечивающая закрытие/открытие подачи топлива из вспомогательных баков. Also from the prior art (CN 109808901 A, 05/28/2019) a fuel system is known that includes two auxiliary tanks installed in the wings; main tank installed in the fuselage; the first fuel line designed to return excess fuel; the second fuel line, designed to replenish the main tank from the auxiliary tanks; the third fuel line, designed to supply fuel to the engine. One pump is used to supply fuel from the auxiliary and main tanks. The second line is equipped with two valves to close / open the fuel supply from the auxiliary tanks.
Сущность изобретения The essence of the invention
Задачей, решаемой заявленным изобретением, является создание беспилотного летательного аппарата с топливной системой, позволяющей предотвращать нарушение балансировки из-за неравномерности выработки и заполнения топливных баков относительно друг друга, и, или осуществлять балансировку аппарата по тангажу в полете без полезной нагрузки. The problem solved by the claimed invention is the creation of an unmanned aerial vehicle with a fuel system, which allows to prevent imbalance due to uneven production and filling of fuel tanks relative to each other, and, or to balance the aircraft in pitch in flight without a payload.
Техническим результатом заявленного изобретения является предотвращение нарушения балансировки из-за неравномерности выработки и заполнения топливных баков относительно друг друга, а также улучшение балансировки беспилотного летательного аппарата по тангажу в полете. The technical result of the claimed invention is to prevent imbalance due to uneven production and filling of fuel tanks relative to each other, as well as to improve the balance of the unmanned aerial vehicle in pitch in flight.
Технический результат заявленного изобретения достигается за счет того, что беспилотный летательный аппарат мультикоптерного типа, содержащий, корпус, множество роторов с воздушными винтами и двигатель, бортовой компьютер и топливную систему, при этом топливная система содержит топливный насос, два топливных бака, расположенных симметрично относительно центра масс летательного аппарата, датчики уровня топлива, расположенные в каждом топливном баке, магистраль трубопроводов подачи топлива, обратную топливную магистраль, электромагнитные запорные устройства, расположенные на обратной топливной магистрали перед каждым упомянутым топливным баком, а бортовой компьютер выполнен с возможностью перераспределения веса топлива между двумя упомянутыми топливными баками путем перекрытия обратной топливной магистрали одного топливного бака, содержащего больший объем топлива, определяемый упомянутыми датчиками уровня топлива в каждом баке. В частном случае реализации заявленного технического решения один топливный бак расположен на носу летального аппарата по направлению полета, а второй топливный бак расположен в хвосте летательного аппарата по направлению полета. The technical result of the claimed invention is achieved due to the fact that a multicopter-type unmanned aerial vehicle comprising a body, a plurality of rotors with propellers and an engine, an on-board computer and a fuel system, while the fuel system contains a fuel pump, two fuel tanks located symmetrically relative to the center aircraft masses, fuel level sensors located in each fuel tank, fuel supply line, return fuel line, electromagnetic locking devices located on the return fuel line in front of each said fuel tank, and the on-board computer is configured to redistribute the fuel weight between the two mentioned fuel tanks by blocking the return fuel line of one fuel tank containing a larger volume of fuel detected by the said fuel level sensors in each tank. In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, one fuel tank is located on the nose of the aircraft in the direction of flight, and the second fuel tank is located in the tail of the aircraft in the direction of flight.
В частном случае реализации заявленного технического решения бортовой компьютер выполнен с возможностью балансировки аппарата по тангажу в полете без полезной нагрузки за счет распределения объема топлива между упомянутыми топливными баками. In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the on-board computer is configured to balance the aircraft in pitch in flight without a payload by distributing the volume of fuel between the said fuel tanks.
В частном случае реализации заявленного технического решения двигатель выполнен в виде двигателя внутреннего сгорания. In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the engine is made in the form of an internal combustion engine.
Благодаря такой компоновке системы, осуществляется компенсирование несимметричности распределения веса груза путем перераспределения веса топлива между носовым и хвостовым топливным баком, и, или балансировка аппарата по тангажу в полете без полезной нагрузки. Thanks to this arrangement of the system, the asymmetry of the distribution of the cargo weight is compensated by redistributing the weight of the fuel between the bow and tail fuel tanks, and, or balancing the aircraft in pitch in flight without a payload.
Нет необходимости установки дополнительных перекачивающих насосов и дополнительного расходного бака (см. рисунок 3). There is no need to install additional transfer pumps and an additional supply tank (see figure 3).
Легче и надежнее система благодаря использованию конструктивно простых электромагнитных клапанов (и подобным им электронных запорных устройств) и датчиков уровня топлива. The system is lighter and more reliable due to the use of structurally simple solenoid valves (and similar electronic shut-off devices) and fuel level sensors.
Краткое описание чертежей Brief Description of Drawings
Детали, признаки, а также преимущества настоящей изобретения следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано: Details, features, and advantages of the present invention follow from the following description of embodiments of the claimed technical solution using the drawings, which show:
Фиг. 1 -топливная система БПЛА с двумя баками; FIG. 1 - UAV fuel system with two tanks;
Фиг. 2 - принципиальная схема топливной системы; FIG. 2 is a schematic diagram of the fuel system;
На фигурах цифрами обозначены следующие позиции: 1 - заливные горловины топливных баков со встроенными в крышки сапунами; 2 - топливные баки; 3 - магистраль трубопроводов подачи топлива; 4 - штуцер-тройник; 5 - фильтр грубой очистки топлива; 6 - топливный насос; 7 - фильтр тонкой очистки топлива; 8 - регулятор давления; 9 - топливная рейка; 10 - обратная топливная магистраль; 11 - электромагнитные запорные устройства; 12- датчик уровня топлива. In the figures, the following positions are designated by numbers: 1 - filler necks of fuel tanks with breathers built into the caps; 2 - fuel tanks; 3 - main line of fuel supply pipelines; 4 - tee fitting; 5 - coarse fuel filter; 6 - fuel pump; 7 - fine fuel filter; 8 - pressure regulator; 9 - fuel rail; 10 - return fuel line; 11 - electromagnetic locking devices; 12- fuel level sensor.
Термины и определения Terms and Definitions
Для лучшего понимания настоящего изобретения ниже приведены некоторые термины, использованные в настоящем описании изобретения. Если не определено отдельно, технические и научные термины в данной заявке имеют стандартные значения, общепринятые в научной и технической литературе. For a better understanding of the present invention, below are some of the terms used in the present description of the invention. Unless otherwise specified, technical and scientific terms in this application have their standard meanings, generally accepted in scientific and technical literature.
В настоящем описании и в формуле изобретения термины «включает», «включающий» и «включает в себя», «имеющий», «снабженный», «содержащий» и другие их грамматические формы не предназначены для истолкования в исключительном смысле, а, напротив, используются в неисключительном смысле (т.е., в смысле «имеющий в своем составе»). В качестве исчерпывающего перечня следует рассматривать только выражения типа «состоящий из». In the present description and in the claims, the terms "includes", "including" and "includes", "having", "equipped", "containing" and their other grammatical forms are not intended to be construed in an exclusive sense, but, on the contrary, are used in a non-exclusive sense (ie, in the sense of "including"). Only expressions of the type “consisting of” should be considered as an exhaustive list.
Кроме того, термины «первый», «второй», «третий» и т.д. используются просто как условные маркеры, не накладывая каких-либо численных или иных ограничений на перечисляемые объекты. In addition, the terms "first", "second", "third", etc. are used simply as conditional markers, without imposing any numerical or other restrictions on the enumerated objects.
Термины «соединенный», «закрепленный», «установленный» означают функционально соединенный, при этом может быть использовано любое количество или комбинация промежуточных элементов между соединяемыми компонентами (включая отсутствие промежуточных элементов). The terms “connected”, “fixed”, “installed” mean functionally connected, and any number or combination of intermediate elements between the connected components can be used (including the absence of intermediate elements).
Подробное описание изобретения Detailed description of the invention
Беспилотный летательный аппарат содержит корпус, множество роторов с воздушными винтами, двигатель, бортовой компьютер и топливную систему. An unmanned aerial vehicle contains a body, a plurality of propeller-driven rotors, an engine, an on-board computer, and a fuel system.
Баки топливной системы летательного аппарата расположены равноудалено относительно геометрической плоскости симметрии БПЛА. The tanks of the aircraft fuel system are located equidistant relative to the geometric plane of symmetry of the UAV.
Топливная система беспилотного летательного аппарата содержит топливный насос (6), два топливных бака (2), расположенных симметрично относительно центра масс летательного аппарата, датчики (12) уровня топлива, расположенные в каждом топливном баке (2), магистраль (3) трубопроводов подачи топлива, обратную топливную магистраль (10), электромагнитные запорные устройства (11), расположенные на обратной топливной магистрали перед каждым упомянутым топливным баком. The fuel system of an unmanned aerial vehicle contains a fuel pump (6), two fuel tanks (2) located symmetrically relative to the center of mass of the aircraft, fuel level sensors (12) located in each fuel tank (2), a line (3) of fuel supply pipelines , a return fuel line (10), electromagnetic locking devices (11) located on the return fuel line in front of each said fuel tank.
Трубопровод (3) подачи выполнен от каждого топливного бака (2) отдельными ветвями, соединенным в общий трубопровод посредством штуцера-тройника (4). На трубопроводе (3) подачи топлива по пути к топливной рейке (9) двигателя установлен фильтр (5) грубой очистки, расположенный перед топливным насосом (6). Также на трубопроводе (3) подачи топлива после топливного насоса (6) по пути топливной рейке (9) двигателя установлен фильтр (7) тонкой очистки. Между упомянутым фильтром (7) тонкой очистки и упомянутой топливной рейке (9) двигателя на трубопроводе (3) подачи топлива установлен регулятор (8) давления. The supply pipeline (3) is made from each fuel tank (2) by separate branches connected to a common pipeline by means of a tee fitting (4). A coarse filter (5) is installed on the fuel supply line (3) on the way to the fuel rail (9) of the engine, located in front of the fuel pump (6). Also, a fine filter (7) is installed on the fuel supply line (3) after the fuel pump (6) along the path of the fuel rail (9) of the engine. A pressure regulator (8) is installed on the fuel supply line (3) between said fine filter (7) and said fuel rail (9) of the engine.
Для регулирования количества топлива, подаваемого в систему, применен регулятор давления (8) от которого отходит обратная (10) топливная магистраль, по которой осуществляется возврат излишнего топлива в топливные баки (2). Топливо нагнетается к топливной рейке (9) двигателя с помощью топливного насоса (6) с постоянной производительностью. Топливный насос (6) выполнен в виде электронасоса. To regulate the amount of fuel supplied to the system, a pressure regulator (8) is used from which the return (10) fuel line departs, through which excess fuel is returned to the fuel tanks (2). Fuel is pumped to the fuel rail (9) of the engine using a fuel pump (6) with a constant flow rate. The fuel pump (6) is designed as an electric pump.
Для предотвращения разрежения атмосферы внутри топливных баков (2) на заливных (1) горловинах предусмотрены пробки со встроенным сапуном. To prevent atmospheric vacuum inside the fuel tanks (2), plugs with a built-in breather are provided at the filler (1) necks.
Для предотвращения нарушения балансировки из-за неравномерности заполнения топливных баков (2) относительно друг друга (смещения центра масс аппарата по тангажу) в обеих обратных топливных магистралях (10) возврата топлива перед топливными баками установлены электромагнитные запорные устройства (11), выполненные в виде клапанов. To prevent imbalance due to uneven filling of fuel tanks (2) relative to each other (displacement of the center of mass of the apparatus in pitch), electromagnetic locking devices (11) made in the form of valves are installed in both return fuel lines (10) of the fuel return in front of the fuel tanks ...
Электромагнитные запорные устройства (11) связаны цифровым каналом с бортовым компьютером БПЛА и датчиками уровня топлива (12). Электромагнитные запорные устройства (11) блокирующим подачу топлива в тот бак, по сигналу от бортового компьютера БПЛА при разнице в массе топлива которого выше предельно допустимого значения допуска по балансировке по тангажу. Electromagnetic locking devices (11) are connected by a digital channel with the UAV on-board computer and fuel level sensors (12). Electromagnetic locking devices (11) blocking the fuel supply to the tank, according to a signal from the on-board computer of the UAV when the difference in fuel mass is higher than the maximum permissible tolerance value for balancing in pitch.
При поступлении сигнала в бортовой компьютер о достижении равного уровня топлива в обеих баках, от датчиков уровня топлива, первый повторно отпирает раннее запертую линию возврата. Данные об общем уровне топлива, а также данные о разнице уровня между передним и задним баками доступны бортовому компьютеру с момента запуска БПЛА, в связи с чем балансировка до равного объема топлива в обеих баках производится еще до того, как аппарат выйдет на взлетный режим. When the on-board computer receives a signal from the fuel level sensors to reach an equal fuel level in both tanks, the first re-unlocks the previously locked return line. Data on the total fuel level, as well as data on the level difference between the front and rear tanks, are available to the on-board computer from the moment the UAV is launched, and therefore balancing to an equal volume of fuel in both tanks is performed even before the vehicle enters takeoff mode.
Благодаря такой компоновке системы, осуществляется компенсирование несимметричности распределения веса груза путем перераспределения веса топлива между носовым и хвостовым топливным баком, и, или балансировка аппарата по тангажу в полете без полезной нагрузки. Thanks to this arrangement of the system, the asymmetry of the distribution of the cargo weight is compensated by redistributing the weight of the fuel between the bow and tail fuel tanks, and, or balancing the aircraft in pitch in flight without a payload.
Нет необходимости установки дополнительных перекачивающих насосов и дополнительного расходного бака. There is no need to install additional transfer pumps and an additional supply tank.
Легче и надежнее система благодаря использованию конструктивно простых электромагнитных клапанов (и подобным им электронных запорных устройств) и датчиков уровня. The system is lighter and more reliable due to the use of structurally simple solenoid valves (and similar electronic shut-off devices) and level sensors.
Хотя настоящая патентная заявка относится к определенному в прилагаемой ниже в формуле изобретения изобретению, специалист без труда поймет, что настоящая заявка на патент содержит основание для формулировки других изобретений, которые могут, например, быть заявлены как объект уточненной формулы изобретения настоящей заявки или как объект формулы изобретения в выделенной и/или продолжающей заявке. Такой объект может быть охарактеризован любым признаком или комбинацией признаков, описанных в настоящем документе. Although the present patent application relates to the invention defined in the claims appended below, one skilled in the art will readily understand that this patent application contains a basis for the formulation of other inventions, which may, for example, be claimed as the subject of the refined claims of the present application or as the subject of the claims. inventions in a divisional and / or continuing application. Such an object can be characterized by any feature or combination of features described herein.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Беспилотный летательный аппарат мультикоптерного типа, содержащий, корпус, множество роторов с воздушными винтами и двигатель, бортовой компьютер и топливную систему, при этом топливная система содержит топливный насос, два топливных бака, расположенных симметрично относительно центра масс летательного аппарата, датчики уровня топлива, расположенные в каждом топливном баке, магистраль трубопроводов подачи топлива, обратную топливную магистраль, электромагнитные запорные устройства, расположенные на обратной топливной магистрали перед каждым упомянутым топливным баком, а бортовой компьютер выполнен с возможностью перераспределения веса топлива между двумя упомянутыми топливными баками путем перекрытия обратной топливной магистрали одного топливного бака, содержащего больший объем топлива, определяемый упомянутыми датчиками уровня топлива в каждом баке. 1. An unmanned aerial vehicle of a multicopter type, containing, a body, a plurality of rotors with propellers and an engine, an on-board computer and a fuel system, while the fuel system contains a fuel pump, two fuel tanks located symmetrically relative to the center of mass of the aircraft, fuel level sensors, located in each fuel tank, the fuel supply line, the return fuel line, electromagnetic locking devices located on the return fuel line in front of each said fuel tank, and the on-board computer is configured to redistribute the fuel weight between the two said fuel tanks by blocking the return fuel line of one a fuel tank containing a larger volume of fuel detected by said fuel level sensors in each tank.
2. Летательный аппарат по п.1, отличающаяся тем, что один топливный бак расположен на носу летального аппарата по направлению полета, а второй топливный бак расположен в хвосте летательного аппарата по направлению полета. 2. The aircraft according to claim 1, characterized in that one fuel tank is located on the nose of the aircraft in the direction of flight, and the second fuel tank is located in the tail of the aircraft in the direction of flight.
3. Летательный аппарат по п.1, отличающаяся тем, что бортовой компьютер выполнен с возможностью балансировки аппарата по тангажу в полете без полезной нагрузки за счет распределения объема топлива между упомянутыми топливными баками. 3. An aircraft according to claim 1, characterized in that the on-board computer is configured to balance the aircraft in pitch in flight without a payload by distributing the volume of fuel between said fuel tanks.
4. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что двигатель выполнен в виде двигателя внутреннего сгорания. 4. An aircraft according to claim 1, wherein the engine is in the form of an internal combustion engine.
PCT/RU2019/000935 2019-12-12 2019-12-12 Multicopter-type pilotless aircraft WO2021118391A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2019/000935 WO2021118391A1 (en) 2019-12-12 2019-12-12 Multicopter-type pilotless aircraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2019/000935 WO2021118391A1 (en) 2019-12-12 2019-12-12 Multicopter-type pilotless aircraft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021118391A1 true WO2021118391A1 (en) 2021-06-17

Family

ID=76330569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2019/000935 WO2021118391A1 (en) 2019-12-12 2019-12-12 Multicopter-type pilotless aircraft

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2021118391A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114611209A (en) * 2022-03-09 2022-06-10 南通大学 Aircraft centroid balance oil supply strategy analysis method based on backtracking algorithm

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2121944C1 (en) * 1996-08-13 1998-11-20 Акционерное общество открытого типа "Нижегородский авиастроительный завод "Сокол" Fuel system of maneuverable aircraft
CN201566839U (en) * 2009-12-30 2010-09-01 陕西飞机工业(集团)有限公司 Balancing technique configuration for fuel quantity of multiple aeroplanes
US20130037652A1 (en) * 2010-09-09 2013-02-14 Groen Brothers Aviation, Inc Rotorcraft, dynamic, cg management apparatus and method
WO2017180392A1 (en) * 2016-04-11 2017-10-19 33100.81 Patent Trust Modular aircraft system
RU2638884C1 (en) * 2016-07-01 2017-12-18 Общество с ограниченной ответственностью "Современные конструкторские решения" Hybrid power plant for multi-rotor flying platforms

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2121944C1 (en) * 1996-08-13 1998-11-20 Акционерное общество открытого типа "Нижегородский авиастроительный завод "Сокол" Fuel system of maneuverable aircraft
CN201566839U (en) * 2009-12-30 2010-09-01 陕西飞机工业(集团)有限公司 Balancing technique configuration for fuel quantity of multiple aeroplanes
US20130037652A1 (en) * 2010-09-09 2013-02-14 Groen Brothers Aviation, Inc Rotorcraft, dynamic, cg management apparatus and method
WO2017180392A1 (en) * 2016-04-11 2017-10-19 33100.81 Patent Trust Modular aircraft system
RU2638884C1 (en) * 2016-07-01 2017-12-18 Общество с ограниченной ответственностью "Современные конструкторские решения" Hybrid power plant for multi-rotor flying platforms

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114611209A (en) * 2022-03-09 2022-06-10 南通大学 Aircraft centroid balance oil supply strategy analysis method based on backtracking algorithm
CN114611209B (en) * 2022-03-09 2023-12-01 南通大学 Aircraft centroid balance oil supply strategy analysis method based on backtracking algorithm

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10518872B2 (en) Continuous fuel tank level control
CN103057714B (en) Auxiliary fuel system
US7568660B2 (en) Auxiliary fuel tank systems for aircraft and methods for their manufacture and use
RU2578843C2 (en) Systems and methods for maintenance of compliance with requirements to structural load of aircraft extra fuel tank
US8876055B2 (en) Aircraft refuelling system
US20100044515A1 (en) Continual transference of fuel between fuel tanks at a rate commensurate with fuel burn during cruise flight operation to maintain the aircraft center of gravity within a pre-selected aft center of gravity envelope
US20050178916A1 (en) Auxiliary fuel tank systems for aircraft and methods for their manufacture and use
US20110147530A1 (en) Auxiliary fuel tank system
EP3130540B1 (en) Tanker aircraft capacity extension system and method
WO2021118391A1 (en) Multicopter-type pilotless aircraft
US9090356B2 (en) System and method for reduced flammability of an aircraft fuel system
AU2013293424B2 (en) Fuel transfer system controlled by float valves
US10934012B2 (en) Using a passive separator to separate air and fuel of a fuel mixture passively when delivering fuel to a combustion engine of an unmanned aerial vehicle
US9732678B2 (en) Speed card-controlled override fuel pump assist
Goraj et al. Aircraft fuel systems and their influence on stability margin
Ying et al. Design of a Center of Gravity Control Law with Unbalanced Fuel in Aircraft Wing Tanks
CN218400999U (en) Pressure oiling system and aircraft
RU2435706C2 (en) Method of fuel reserve balancing in airplane wing tanks during ground operations (versions)
CN218703931U (en) Pressure oiling system and aircraft
RU2403179C1 (en) Method for balancing fuel reserve in aircraft wing tanks during ground operation (versions)
RU2438928C2 (en) Method of equalising fuel capacity in aircraft wing tanks in operation on surface
Reese Simplified Fuel Systems for Light Aircraft

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19955815

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19955815

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1