RU122366U1

RU122366U1 - MANAGED AIRCRAFT

Info

Publication number: RU122366U1
Application number: RU2012131695/11U
Authority: RU
Inventors: Станислав Геворгович Дольский; Денис Дмитриевич Давыдов
Original assignee: Станислав Геворгович Дольский; Денис Дмитриевич Давыдов
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2012-11-27

Abstract

1. Управляемый летательный аппарат, включающий планер, силовую установку, средства контроля и управления, совокупность винтов, расположенных на консолях, отличающийся тем, что включает главный двигатель, по меньшей мере, один несущий винт с приводом от главного двигателя, а также, по меньшей мере, два винта стабилизации и управления, расположенных на консолях, с приводом от вспомогательных двигателей.2. Управляемый летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что винты стабилизации и управления расположены симметрично относительно несущего винта.3. Управляемый летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что винты стабилизации и управления расположены асимметрично относительно несущего винта.4. Управляемый летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что использован несущий винт с соосной схемой расположения лопастей.5. Управляемый летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что использован несущий винт с перекрытием перекрещивающихся лопастей.6. Управляемый летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что использован несущий винт, характерный для одновинтовой схемы.7. Управляемый летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что главный двигатель выбран из перечня, включающего электрический двигатель, двигатель внутреннего сгорания, двигатель внешнего сгорания, двигатель с инерционным и/или механическим приводом, двигатель с гидравлическим и/или пневматическим приводом.8. Управляемый летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что вспомогательный двигатель выбран из перечня, включающего электрический двигатель, двигатель внутреннего сгорания, двигатель внешнего сгорания, двигатель с инерционным и/и�1. A controlled aircraft, including a glider, a power plant, monitoring and control means, a set of propellers located on consoles, characterized in that it includes a main engine, at least one main rotor driven from the main engine, and at least at least two stabilization and control screws located on the consoles, driven by auxiliary motors. 2. The controlled aircraft according to claim 1, characterized in that the stabilization and control screws are located symmetrically relative to the main rotor. The controlled aircraft according to claim 1, characterized in that the stabilization and control propellers are located asymmetrically relative to the main rotor. The controlled aircraft according to claim 1, characterized in that a main rotor with a coaxial blade arrangement is used. The controlled aircraft according to claim 1, characterized in that the rotor is used with overlapping crossing blades. The controlled aircraft according to claim 1, characterized in that a main rotor is used, which is characteristic of a single-rotor scheme. The controlled aircraft according to claim 1, characterized in that the main engine is selected from a list including an electric motor, an internal combustion engine, an external combustion engine, an inertial and / or mechanical drive engine, a hydraulic and / or pneumatic drive engine. The controlled aircraft according to claim 1, characterized in that the auxiliary engine is selected from the list including an electric engine, an internal combustion engine, an external combustion engine, an inertial engine and / and

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области авиации.The proposed technical solution relates to the field of aviation.

Известны летательные аппараты вертикального взлета и посадки, включающие планер, силовую установку, средства контроля и управления, совокупность винтов, характеризующиеся тем, что винты, обеспечивающие управления летательным аппаратом, расположены на консолях. В качестве примера такого летательного аппарата - ближайшего аналога предлагаемого технического решения может быть выбран патент на изобретение RU 2267445, опубликованный 10.01.2006. Известное из RU 2267445 техническое решение обеспечивает оптимизацию аэродинамических свойств летательного аппарата, однако конструкция предложенного в RU 2267445 летательного аппарата не позволит обеспечить устойчивое управление его полетом и соответственно не обеспечит надежность его использования. В свою очередь предлагаемое техническое решение позволит устранить указанный недостаток и обеспечит надежное и устойчивое управление летательным аппаратом на всех стадиях его полета.Known aircraft vertical takeoff and landing, including a glider, a power plant, means of control and management, a set of screws, characterized in that the screws that provide control of the aircraft are located on the consoles. As an example of such an aircraft, the closest analogue of the proposed technical solution, a patent for the invention RU 2267445, published on 10.01.2006, can be selected. The technical solution known from RU 2267445 provides optimization of the aerodynamic properties of the aircraft, however, the design of the aircraft proposed in RU 2267445 will not allow for stable control of its flight and, accordingly, will not ensure the reliability of its use. In turn, the proposed technical solution will eliminate this drawback and provide reliable and stable control of the aircraft at all stages of its flight.

Указанный технический результат достигается при использовании управляемого летательного аппарат, включающего планер, силовую установку, средства контроля и управления, совокупность винтов, расположенных на консолях. В отличие от известного решения предложенный управляемый летательный аппарат включает главный двигатель, по меньшей мере, один несущий винт с приводом от главного двигателя, а также, по меньшей мере, два винта стабилизации и управления, расположенных на консолях, с приводом от вспомогательных двигателей. Винты стабилизации и управления могут быть расположены, как симметрично, так и ассиметрично относительно несущего винта. Может быть использован несущий винт с соосной схемой расположения лопастей, с перекрытием перекрещивающихся лопастей, или же несущий винт, характерный для одновинтовой схемы. Главный двигатель и вспомогательные двигатели могут быть выбраны из перечня, включающего электрический двигатель, двигатель внутреннего сгорания, двигатель внешнего сгорания, двигатель с инерционным и/или механическим приводом, двигатель с гидравлическим и/или пневматическим приводом.The specified technical result is achieved using a controlled aircraft, including a glider, a power plant, monitoring and control, a set of screws located on the consoles. In contrast to the known solution, the proposed controlled aircraft includes a main engine, at least one main rotor driven by the main engine, as well as at least two stabilization and control screws located on the consoles, driven by auxiliary engines. The stabilization and control screws can be located either symmetrically or asymmetrically with respect to the rotor. A rotor with a coaxial arrangement of the blades, with overlapping intersecting blades, or a rotor characteristic of a single-rotor circuit can be used. The main engine and auxiliary engines can be selected from the list including an electric motor, an internal combustion engine, an external combustion engine, an inertial and / or mechanical drive engine, a hydraulic and / or pneumatic drive engine.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами.The proposed technical solution is illustrated by drawings.

Фиг.1 - Поперечный разрез компоновки летательного аппарата.Figure 1 - Cross section of the layout of the aircraft.

Фиг.2 - Компоновка летательного аппарата с симметричным расположением винтов стабилизации и управления.Figure 2 - The layout of the aircraft with a symmetrical arrangement of stabilization and control screws.

Фиг.3 - Компоновка летательного аппарата с асимметричным расположением винтов стабилизации и управления.Figure 3 - The layout of the aircraft with an asymmetric arrangement of the stabilization and control screws.

Предложенный летательный аппарат (фиг.1) включает: планер, силовую установку, средства контроля и управления, совокупность винтов, расположенных на консолях. Основой силовой установки является главный двигатель 8, обеспечивающий привод во вращение одного или нескольких несущих винтов с пропеллерами 6. В качестве главного двигателя 8 может быть использован: электрический двигатель, двигатель внутреннего сгорания, двигатель внешнего сгорания, двигатель с инерционным и/или механическим приводом, двигатель с гидравлическим и/или пневматическим приводом, с преимущественным использованием двигателей внешнего сгорания. Также могут быть использованы различные схемы расположения пропеллеров 6 несущего винта: несущий винт с соосной схемой расположения лопастей, с перекрытием перекрещивающихся лопастей, или же несущий винт, характерный для одновинтовой «классической» схемы.The proposed aircraft (figure 1) includes: a glider, a power plant, monitoring and control, a set of screws located on the consoles. The basis of the power plant is the main engine 8, which drives one or more rotors with propellers 6. The main engine 8 can be used: an electric motor, an internal combustion engine, an external combustion engine, an inertial and / or mechanical drive, engine with hydraulic and / or pneumatic drive, with the predominant use of external combustion engines. Various layouts of the rotor propellers 6 can also be used: the rotor with a coaxial arrangement of the blades, with overlapping intersecting blades, or the rotor characteristic of a single-rotor "classical" scheme.

Для обеспечения качества управления полетом летательного аппарата помимо главного двигателя 8 силовой установки летательный аппарат оборудован несколькими вспомогательными двигателями, которые обеспечивают привод соответствующих каждому вспомогательному двигателю 1 винтов стабилизации и управления 2, расположенных на консолях (штангах) 7. Может быть предусмотрено, как симметричное (фиг.2), так и асимметричное (фиг.3) расположение блоков двигателей 1 и винтов стабилизации управления 2 относительно несущего винта 6 (оси симметрии несущего винта 6). То есть, блоки двигателей 1 и винтов стабилизации управления 2 вынесены на некоторое расстояние относительно конструкции планера. В качестве вспомогательных двигателей 1 также могут быть использованы перечисленные выше типы двигателей, с преимущественным использованием электрических двигателей. Ассиметричную схему с минимальным количеством вспомогательных двигателей 1 и пропеллеров винтов 2 целесообразно использовать для смещения центра масс аппарата из-под несущего винта 6 для того, чтобы полезная нагрузка не находилась под потоком воздуха, тем самым уменьшая тягу аппарата. К тому же подобная конструкция уменьшает количество элементов конструкции летательного аппарата, что, в свою очередь, уменьшает его стоимость.In order to ensure the quality of flight control of the aircraft, in addition to the main engine 8 of the power plant, the aircraft is equipped with several auxiliary engines that drive the stabilization and control screws 2 corresponding to each auxiliary engine 1 located on the consoles (rods) 7. It can be provided as symmetrical (Fig. .2) and asymmetric (Fig. 3) arrangement of engine blocks 1 and control stabilization screws 2 relative to the rotor 6 (rotor symmetry axis screw 6). That is, the blocks of engines 1 and stabilization control screws 2 are placed at a certain distance relative to the airframe structure. As auxiliary engines 1 can also be used the above types of engines, with the predominant use of electric motors. It is advisable to use an asymmetric circuit with a minimum number of auxiliary engines 1 and propellers of screws 2 for displacing the center of mass of the apparatus from under the rotor 6 so that the payload is not under the air stream, thereby reducing the thrust of the apparatus. In addition, such a design reduces the number of structural elements of the aircraft, which, in turn, reduces its cost.

Более подробно конструкцию предложенного двигателя можно описать на примере летательного аппарата с соосной схемой вращения винтов. Вал главного двигателя 8 соединен с редуктором 10 через муфту 9. Редуктор 10 имеет три выходных вала, к одному из которых подсоединен электрический генератор 11, используемый для подзарядки аккумуляторов, обеспечивающих работу электроники и электродвигателей, а к двум другим - два соосно расположенных пропеллера 6 винта, вращающиеся в противоположные стороны для компенсации момента. Расположенные в условном «центре» соосно расположенные пропеллеры 6 несущего винта обеспечивают создание подъемной силы. В свою очередь, вспомогательные двигатели 1, приводя в движение расположенные на консолях (штангах) 7 пропеллеры винтов стабилизации и управления 2, обеспечивают стабилизацию аппарата и позволяют управлять им. Электронный блок управления 4 с совокупностью необходимых датчиков, обеспечивает прием и обработку управляющих сигналов, с выхода 5 блока управления 4 по проводам 3 передаются управляющие воздействия на двигатели 1 (очевидно, что в данном случае приведен пример использования электрических двигателей 1 для привода в движение пропеллеров винтов стабилизации и управления 2). Для управления вращением пропеллеров винтов стабилизации и управления 2 может быть использовано изменение скорости вращения этих винтов и/или изменение их шага. Аналогичным образом может быть организовано управление несущим винтом 6, например, используются пропеллеры с изменяемым шагом в электродвигателях и система изменения шага 12. Для движения по вертикальной оси необходимо изменить шаг несущего винта и/или увеличить его обороты. Для движения по горизонтальной оси требуется наклонить аппарат, то для этого изменяется тяга вспомогательного двигателя 1 путем изменения его частоты вращения и/или шага.In more detail, the design of the proposed engine can be described by the example of an aircraft with a coaxial scheme of rotation of the screws. The shaft of the main motor 8 is connected to the gearbox 10 through the coupling 9. The gearbox 10 has three output shafts, one of which is connected to an electric generator 11 used to recharge the batteries for the operation of the electronics and electric motors, and two coaxially located propellers 6 screws to the other two rotating in opposite directions to compensate for the moment. Located in the conditional "center" coaxially located propellers 6 of the rotor provide the creation of lifting force. In turn, auxiliary engines 1, driving propellers of stabilization and control screws 2 located on consoles (rods) 7, provide stabilization of the apparatus and allow it to be controlled. The electronic control unit 4 with the set of necessary sensors provides the reception and processing of control signals, from the output 5 of the control unit 4 wires 3 transmit control actions to the engines 1 (it is obvious that in this case an example of using electric motors 1 to drive propellers of screws is given stabilization and control 2). To control the rotation of the propellers of the stabilization and control screws 2, a change in the speed of rotation of these screws and / or a change in their pitch can be used. Rotor 6 control can be arranged in a similar way, for example, variable pitch propellers in electric motors and a pitch change system 12 are used. For movement along the vertical axis, it is necessary to change the pitch of the rotor and / or increase its speed. For movement along the horizontal axis, it is necessary to tilt the apparatus, for this the thrust of the auxiliary engine 1 is changed by changing its speed and / or pitch.

Конструкция предложенного летательного аппарата коренным образом отличается от «классического» вертолета отсутствием сложной системы перекоса для управления и стабилизации. От мультироторных платформ конструкция предложенного летательного аппарата отличается тем, что во-первых использует предложенную гибридную схему, то есть тем, что консольно расположенные блоки двигателей 1 и винтов стабилизации управления 2 не являются несущими, а используются для позиционирования летательного аппарата, что позволяет исключить сложные электромеханические схемы управления полетом.The design of the proposed aircraft is fundamentally different from the "classic" helicopter in the absence of a complex skew system for control and stabilization. The design of the proposed aircraft differs from multi-rotor platforms in that, firstly, it uses the proposed hybrid scheme, that is, cantilever engine blocks 1 and stabilization control screws 2 are not load-bearing, but are used to position the aircraft, which eliminates complex electromechanical flight control schemes.

Таким образом, предложен летательный аппарат надежный в управлении на всех стадиях полета.Thus, the proposed aircraft reliable in control at all stages of flight.

Claims

1. A controlled aircraft, including a glider, a power plant, monitoring and control, a set of screws located on the consoles, characterized in that it includes the main engine, at least one main rotor driven by the main engine, as well as at least at least two stabilization and control screws located on consoles, driven by auxiliary engines.

2. The controlled aircraft according to claim 1, characterized in that the stabilization and control screws are located symmetrically with respect to the rotor.

3. The controlled aircraft according to claim 1, characterized in that the stabilization and control screws are located asymmetrically relative to the rotor.

4. The controlled aircraft according to claim 1, characterized in that the main rotor is used with a coaxial arrangement of the blades.

5. The controlled aircraft according to claim 1, characterized in that the main rotor is used with overlapping intersecting blades.

6. The controlled aircraft according to claim 1, characterized in that the main rotor characteristic of a single-rotor circuit is used.

7. The controlled aircraft according to claim 1, characterized in that the main engine is selected from the list including an electric motor, an internal combustion engine, an external combustion engine, an inertial and / or mechanical drive engine, a hydraulic and / or pneumatic drive engine.

8. The controlled aircraft according to claim 1, characterized in that the auxiliary engine is selected from the list including an electric motor, an internal combustion engine, an external combustion engine, an inertial and / or mechanical drive engine, a hydraulic and / or pneumatic drive engine.