PL210915B1 - Bezzałogowy aparat latający - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 210915 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 383782 ^{(51) Int.Cl.}

B64C 39/06 (2006.01) B64C 3/10 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 13.08.2007 (54)

Bezzałogowy aparat latający

	(73) Uprawniony z patentu:
	POLITECHNIKA RZESZOWSKA
(43) Zgłoszenie ogłoszono:	IM. IGNACEGO ŁUKASIEWICZA, Rzeszów, PL
16.02.2009 BUP 04/09	(72) Twórca(y) wynalazku:
	MAREK ORKISZ, Rzeszów, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:	TOMASZ MAIK, Grodzisko Dolne, PL
30.03.2012 WUP 03/12	(74) Pełnomocnik:
	rzecz. pat. Bronisław Trala

PL 210 915 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest bezzałogowy aparat latający stosowany do patrolowania, jak również obserwacji terenu.

Znane są i powszechnie stosowane do patrolowania terenu bezzałogowe aparaty latające o konstrukcji analogicznej do samolotów używanych w celach transportu towarów oraz pasażerów, pilotowanych przez odpowiednio wyszkolone załogi. Najbardziej są one zbliżone konstrukcyjnie do stałopłatów. Takie aparaty, z uwagi na wspomniane już podobieństwo konstrukcyjne posiadają również analogiczne parametry eksploatacyjne, zwłaszcza dotyczy to minimalnej prędkości przelotowej. Aktualnie możliwa do uzyskania, przy tych konstrukcjach, rozpiętość prędkości minimalnej do maksymalnej wynosi 2,5 + 3. Przy projektowaniu nowych bezzałogowych aparatów latających minimalizowanie prędkości przelotowej jest ograniczone przez konieczność zachowania określonej zdolności lotu pod wiatr przy ograniczonej rozpiętości prędkości. Wymienione ograniczenia w znacznym stopniu eliminują te konstrukcje z prowadzenia długotrwałych obserwacji, przy dobrych ich wynikach w zastosowaniu do patrolowania nawet na większe odległości umożliwiając szybkie przemieszczanie między obszarami, których przegląd leży w sferze naszego zainteresowania.

Do celów obserwacyjnych w armii, jak również w instytucjach cywilnych, są wykorzystywane bezzałogowe wiropłaty. Stanowią wyśmienity środek do tego celu, zwłaszcza z uwagi na możliwość uzyskania minimalnej szybkości przelotowej praktycznie od „0”. Z uwagi na niewielkie zużycie paliwa długotrwałość jednej misji może wynosić nawet do 10 godzin, przy możliwości startu i lądowania praktycznie w każdych warunkach terenowych. Przy tych zaletach istotną wadą jest ich bardzo wysoki poziom komplikacji konstrukcyjnej i z tym związanego kilkunastokrotnie wyższego kosztu wykonania w stosunku do wcześniej opisanych aparatów patrolowych. Poza tym są bardzo wrażliwe na czystość atmosfery, w której jest realizowany lot, zwłaszcza w warunkach pustynnych o wysokim zapyleniu. Dotyczy to głównie głowicy sterującej płatami śmigła nośnego, która szczególnie jest narażona na wymienione zanieczyszczenia. Również do wad tego aparatu można zaliczyć stosunkowo małą prędkość na przeskoku, gdy zaistnieje konieczność objęcia obserwacją innego obszaru o znacznej odległości od aktualnie wykonywanego zadania.

Biorąc pod uwagę potrzeby operacyjne, jak również ich wypełnienie przy minimalnych kosztach sprzętowych, istnieje potrzeba skonstruowania takiego bezzałogowego aparatu latającego, którego koszt wykonania byłby porównywalny z opisanymi aparatami patrolowymi a jego parametry lotu umożliwiałyby prowadzenie obserwacji wykorzystując minimalną szybkość i jednocześnie znacznie wyższą od wiropłatu szybkość maksymalną w przypadku potrzeby przeskoku w inny rejon.

Bezzałogowy aparat latający posiadający napęd śmigłowy zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że posiada płat nośny o obrysie eliptycznym, korzystnie kołowym, z ostrymi krawędziami natarcia, a linia szkieletowa tego płata posiada kształt litery „S” z krawędzią natarcia skierowaną ku dołowi a krawędzią spływu ku górze (profil samostateczny).

Zastosowanie płata nośnego o obrysie kołowym z ostrymi krawędziami umożliwiło wykorzystanie nośności wirowej niemożliwej do uzyskania w dotychczas stosowanych konstrukcjach bezzałogowych aparatów latających do patrolowania, z równoczesną stabilizacją wirów krawędziowych, eliminując zjawisko pitch up. Z kolei zastosowanie profilu samostatecznego eliminuje konieczność stosowania statecznika poziomego co upraszcza konstrukcyjnie ten aparat w stosunku do dotychczas stosowanych. Najistotniejszym efektem jest uzyskanie przy tej konstrukcji supermanewrowości, to jest zdolności do trwałego i sterowanego lotu na pozakrytycznych kątach natarcia do około 30°, który dla dotychczas stosowanych konstrukcji wynosi 8° do 12°. Dodatkowym efektem jest zmienność położenia punktu neutralnego w użytkowym zakresie kątów natarcia w sposób korzystny dla zachowania aparatu latającego na dużych kątach natarcia to jest zwiększanie zapasu stateczności statycznej wraz ze zwiększaniem kąta natarcia. W rezultacie w wyniku nowego rozwiązania bezzałogowego aparatu latającego uzyskano minimalną prędkość jego lotu sześciokrotnie mniejszą od maksymalnej, co wobec wcześniej wspomnianego tego stosunku, wynoszącego dla dotychczasowych rozwiązań maksimum 3 jest znaczącym osiągnięciem. Nowa konstrukcja posiada parametry znacznie przybliżone do stosowanego w celach obserwacji terenu wiropłatu, niewiele odbiegając od aparatów patrolowych - porównując ich szybkości maksymalne - zatem stanowi wypełnienie luki między tymi rozwiązaniami.

Przedmiot wynalazku w przykładowym wykonaniu zobrazowano na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia bezzałogowy aparat latający w widoku z boku, natomiast fig. 2 jego widok z góry.

PL 210 915 B1

Jak to uwidoczniono na fig. 1 oraz fig. 2 bezzałogowy aparat latający zgodnie z wynalazkiem stanowi kadłub 1 połączony z płatem nośnym 2 o obrysie kołowym z ostrymi krawędziami natarcia 3. Kadłub 1 wyposażony jest w podwozie kołowe 4, jak również w silnik napędowy 5 oraz śmigło 6. W tylnej części płata nośnego 2 usytuowane są sterolotki 7 oraz statecznik pionowy ze sterem kierunku 8. Do dolnej płaszczyzny kadłuba 1 zamocowana jest płoza podtrzymująca 9 oraz owiewka 10 osłaniająca wymienne moduły stanowiące wyposażenie dla realizacji określonej misji obserwacyjnej lub patrolowej, nie uwidocznione na rysunku.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Bezzałogowy aparat latający posiadający napęd śmigłowy, znamienny tym, że jego płat nośny (2) posiada obrys eliptyczny, korzystnie kołowy, z ostrymi krawędziami natarcia (3) a linia szkieletowa tego płata (2) posiada kształt litery „S” z krawędzią natarcia (3) skierowaną ku dołowi a krawędzią spływu skierowaną ku górze.