RU179060U1 - Unmanned aerial vehicle vertical takeoff and landing - Google Patents
Unmanned aerial vehicle vertical takeoff and landing Download PDFInfo
- Publication number
- RU179060U1 RU179060U1 RU2017117688U RU2017117688U RU179060U1 RU 179060 U1 RU179060 U1 RU 179060U1 RU 2017117688 U RU2017117688 U RU 2017117688U RU 2017117688 U RU2017117688 U RU 2017117688U RU 179060 U1 RU179060 U1 RU 179060U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- landing
- consoles
- unmanned aerial
- propellers
- aerial vehicle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/04—Helicopters
- B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
Abstract
Беспилотный летательный аппарат вертикального взлета-посадки комбинированной аэродинамической схемы относится к области авиационной промышленности, и может быть использован при разработке высотных беспилотных летательных аппаратов вертикального взлета-посадки комбинированной аэродинамической схемы различного назначения. Он включает крестообразное крыло 4 с расположенными перпендикулярно друг другу консолями, на которых расположены электрические двигатели привода воздушных винтов 6, отличающийся тем, что консоли установлены под прямым углом к друг другу таким образом, чтобы плоскость полета проходила между двумя парами симметрично расположенных относительно нее консолей, а электрические двигатели привода воздушных винтов 6, выполненных с возможностью изменения шага, расположены в съемных сменных гондолах 5 и выполнены с возможностью изменения направления вращения воздушных винтов 6, при этом крылья 4 снабжены аэродинамическими рулями 7, установленными на крыльях 4 в потоке от воздушных винтов 6, кроме того, аппарат снабжен управляемым бортовым полетным контроллером, размещенным в герметичном фюзеляже и осуществляющим управление аппаратом как путем изменения частоты вращения воздушных винтов, так и совместным и дифференциальным изменением их шага. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.The unmanned aerial vehicle of vertical take-off and landing of a combined aerodynamic scheme belongs to the field of the aviation industry, and can be used in the development of high-altitude unmanned aerial vehicles of vertical take-off and landing of a combined aerodynamic scheme for various purposes. It includes a cruciform wing 4 with consoles perpendicular to each other, on which the electric propeller motors 6 are located, characterized in that the consoles are mounted at right angles to each other so that the flight plane passes between two pairs of consoles symmetrically located relative to it, and the electric motors of the propeller drive 6, made with the possibility of changing the pitch, are located in removable removable nacelles 5 and are configured to change the direction rotation of the propellers 6, while the wings 4 are equipped with aerodynamic rudders 7 mounted on the wings 4 in the stream from the propellers 6, in addition, the device is equipped with a controlled on-board flight controller located in an airtight fuselage and controlling the device as by changing the speed of the air screws, and joint and differential change in their pitch. 2 s.p. f-ly, 5 ill.
Description
Полезная модель относится к области авиационной промышленности, и может быть использована при разработке высотных беспилотных летательных аппаратов вертикального взлета-посадки.The utility model relates to the field of aviation industry, and can be used in the development of high-altitude unmanned aerial vehicles of vertical take-off and landing.
Для оценки новизны и технического уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных заявителю технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным устройством признаков.To assess the novelty and technical level of the claimed solution, we consider a number of technical means known to the applicant for a similar purpose, characterized by a combination of features similar to the claimed device.
Известен беспилотный летательный аппарат (патент US 20100252690 компании Google) с вертикальным взлетом-посадкой и возможностью кратковременного зависания в вертикальном положении, с одним несущим крылом и с двумя винтами, приводимыми во вращение двигателями, расположенными на противоположных консолях крыла параллельно плоскости полета. Аппарат предназначен для доставки мелких грузов и снабжен удаленной станцией управления.Known unmanned aerial vehicle (patent US 20100252690 by Google) with vertical take-off and landing and the possibility of short hovering in the vertical position, with one main wing and with two propellers driven by rotation of engines located on opposite wing consoles parallel to the flight plane. The device is designed to deliver small loads and is equipped with a remote control station.
Недостатком этого аналога является чисто самолетная схема аппарата, подразумевающая, что основное время полета данный летательный аппарат совершает в режиме «по-самолетному», а возможность неподвижного зависания в вертикальном положении, подъема или опускания он может использовать лишь кратковременно, в основном на режимах взлета-посадки. Кроме этого, отсутствие осевой симметрии в расположении аэродинамических поверхностей приводит к анизотропии аэродинамических качеств аппарата, что является недопустимым при полетах в условиях порывистого ветра разной направленности, особенно на режимах зависания и взлета-посадки.The disadvantage of this analogue is a purely airplane circuit of the apparatus, implying that the aircraft performs the main flight time in the “airplane” mode, and it can use the possibility of stationary hovering in the vertical position, raising or lowering it only for a short time, mainly in take-off modes landing. In addition, the lack of axial symmetry in the location of the aerodynamic surfaces leads to anisotropy of the aerodynamic qualities of the device, which is unacceptable when flying in conditions of gusty winds of different directions, especially during hovering and take-off and landing.
Известен беспилотный летательный аппарат (патент US 5114096) с вертикальным взлетом посадкой схемы Teilsitter с одним несущим крылом (самолетного типа), с четырьмя двигателями привода винтов постоянного шага, расположенными на вертикально расположенных (по отношению к плоскости полета) плоскостях малой площади, предназначенный для доставки мелких грузов покупателям Интернет магазинов.Known unmanned aerial vehicle (patent US 5114096) with vertical take-off landing Teilsitter scheme with one supporting wing (aircraft type), with four constant-pitch propeller drive motors located on vertically located (relative to the flight plane) planes of small area, designed for delivery small loads to customers of online stores.
Недостатком этого аналога, так же является чисто самолетная схема, подразумевающая, что основное время полета данный летательный аппарат совершает горизонтально, в режиме «по-самолетному», а возможность неподвижного зависания в вертикальном положении, подъема или опускания он может использовать лишь кратковременно, в основном на режимах взлета-посадки. В данном аппарате отсутствие осевой симметрии в расположении аэродинамических поверхностей, наличие главной несущей поверхности (крыла), так же приводит к анизотропии аэродинамических качеств аппарата, что является недопустимым при полетах в условиях порывистого ветра разной направленности, особенно на режимах зависания и взлета-посадки.The disadvantage of this analogue is also a purely airplane scheme, implying that the aircraft performs the main flight time horizontally in the “airplane” mode, and it can use the possibility of stationary hovering in the vertical position, raising or lowering it only for a short time, mainly on take-off and landing modes. In this device, the absence of axial symmetry in the location of the aerodynamic surfaces, the presence of the main bearing surface (wing), also leads to anisotropy of the aerodynamic qualities of the device, which is unacceptable when flying in gusty winds of different directions, especially during hovering and take-off and landing.
Известен летательный аппарат вертикального взлета-посадки XPIusOne, http://xcraft.io/x-plusone-drone/, оснащенный крестообразным крылом, с консолями приблизительно одинаковой площади, расположенными перпендикулярно друг другу, причем консоли наибольшей площади, на концах каждой из которых расположены электрические двигатели привода воздушных винтов не регулируемого шага, расположены в плоскости полета. Аппарат имеет два режима полета: горизонтально «по-самолетному», при этом главная ось аппарата располагается горизонтально, и режим взлета-посадки или зависания «по-вертолетному», при котором главная ось аппарата расположена вертикально.Known aircraft vertical takeoff and landing XPIusOne, http://xcraft.io/x-plusone-drone/, equipped with a cruciform wing, with consoles of approximately the same area, located perpendicular to each other, with consoles of the largest area, at the ends of each of which are located electric motors of propeller drive of non-adjustable pitch, located in the flight plane. The device has two flight modes: horizontally "in the plane", while the main axis of the device is horizontal, and the take-off and landing or hover "in the helicopter" mode, in which the main axis of the device is located vertically.
Данная конструкция беспилотного летательного аппарата вертикального взлета-посадки принята нами в качестве прототипа заявленного технического решения.This design of an unmanned aerial vehicle of vertical takeoff and landing has been adopted by us as a prototype of the claimed technical solution.
Недостатком прототипа является чисто самолетная схема расположения главных несущих плоскостей, подразумевающая, что подъемная сила создается только плоскостями, расположенными в плоскости полета, а вторая, вертикально расположенная пара плоскостей имеет вспомогательную функцию и в данном случае, предназначена, в основном, лишь для монтажа двух других двигателей привода воздушных винтов. Кроме того, отсутствие возможности регулирования шага винтов и направления их вращения не обеспечивают достаточную управляемость аэродинамической схемы при полете, зависании и взлете-посадки с вертикальным положением фюзеляжа.The disadvantage of the prototype is a purely aircraft layout of the main bearing planes, implying that the lifting force is created only by planes located in the flight plane, and the second, vertically arranged pair of planes has an auxiliary function, and in this case, it is mainly intended only for mounting the other two propeller drive motors. In addition, the inability to control the pitch of the propellers and the direction of their rotation does not provide sufficient controllability of the aerodynamic scheme during flight, hovering and take-off and landing with the vertical position of the fuselage.
Задачей полезной модели является создание конструктивно простого, технологичного в изготовлении беспилотного летательного аппарата вертикального взлета-посадки, предназначенного для совершения вертикального взлета-посадки и полета на высотах 4500-9000 м, например, в горах; обеспечение улучшенной управляемости выбранной аэродинамической схемы при полете, зависании и взлете-посадки с вертикальным положением фюзеляжа за счет разной направленности вращения винтов с изменением частоты их вращения или с помощью аэродинамических рулей, расположенных на консолях крыла и находящихся в воздушном потоке от воздушных винтов; увеличение компактности аппарата в транспортном состоянии за счет съемных консолей крыла.The objective of the utility model is to create a structurally simple, technologically advanced unmanned aerial vehicle vertical take-off and landing, designed to perform vertical take-off and landing and flight at altitudes of 4500-9000 m, for example, in the mountains; providing improved controllability of the selected aerodynamic scheme during flight, hovering and take-off and landing with the vertical position of the fuselage due to the different direction of rotation of the propellers with a change in the frequency of their rotation or using aerodynamic rudders located on the wing consoles and located in the air stream from the propellers; increase the compactness of the device in transport condition due to removable wing consoles.
Сущность заявленной полезной модели как технического решения заключается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше технического результата, обеспечиваемого полезной моделью.The essence of the claimed utility model as a technical solution lies in the following set of essential features, sufficient to achieve the above technical result provided by the utility model.
Беспилотный летательный аппарат вертикального взлета-посадки, включающий крестообразное крыло с расположенными перпендикулярно друг другу консолями, на которых расположены электрические двигатели привода воздушных винтов, характеризуется тем, что крылья снабжены аэродинамическими рулями, установленными на крыльях в потоке от воздушных винтов, кроме того, аппарат снабжен управляемым бортовым полетным контроллером, осуществляющим управление аппаратом как путем изменения частоты вращения воздушных винтов, так и совместным и дифференциальным изменением шага.An unmanned aerial vehicle with vertical take-off and landing, including a cruciform wing with consoles perpendicular to each other, on which electric propeller motors are located, is characterized by the fact that the wings are equipped with aerodynamic rudders mounted on the wings in the stream from the propellers, in addition, the apparatus is equipped with controlled by an on-board flight controller that manages the device both by changing the speed of the propellers, and joint and different socio change step.
В этом заключается совокупность существенных признаков полезной модели, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.This is the totality of the essential features of a utility model that provides a technical result in all cases to which the requested amount of legal protection applies.
Кроме того, заявленное техническое решение характеризуется наличием ряда дополнительных факультативных признаков, а именноIn addition, the claimed technical solution is characterized by the presence of a number of additional optional features, namely
- аккумуляторы летательного аппарата могут быть размещены внутри консолей крыла:- aircraft batteries can be placed inside the wing consoles:
- съемные сменные консоли могут быть выполнены разной длины.- removable removable consoles can be made of different lengths.
Технический результат, обеспечиваемый реализацией заявленной совокупности существенных признаков полезной модели, заключается в создании беспилотного летательного аппарата способного выполнять полет на больших высотах за счет использования электрических двигателей привода воздушных винтов, мощность которых не зависит от высоты полета, а также за счет использования винтов изменяемого шага, при увеличении которого тяга винтов на больших высотах может быть увеличена; осуществлять вертикальный взлет-посадку, а также зависание на месте за счет создания подъемной силы только тягой винтов; выполнять полет, при вертикальном положении фюзеляжа («по-вертолетному»), а также горизонтальный полет, при горизонтальном положении фюзеляжа («по-самолетному»), когда подъемная сила создается комбинированным способом как за счет тяги винтов, так и за счет подъемной силы крыла.The technical result provided by the implementation of the claimed combination of essential features of the utility model consists in creating an unmanned aerial vehicle capable of flying at high altitudes through the use of electric propeller drive motors, the power of which does not depend on the flight altitude, as well as through the use of variable pitch propellers, with an increase in which the thrust of the screws at high altitudes can be increased; to carry out vertical take-off and landing, as well as hovering in place due to the creation of lifting force only by propeller thrust; to perform a flight in the vertical position of the fuselage ("in a helicopter"), and also horizontal flight in a horizontal position of the fuselage ("in a helicopter"), when the lifting force is created in a combined way, both due to the propulsion of the screws and due to the lifting force wings.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан вид спереди заявленного аппарата, на фиг. 2 - вид сбоку, на фиг. 3 - вид сзади, на фиг. 4 - изометрическая проекция вида аппарата спереди, на фиг. 5 -изометрическая проекция вида аппарата сзади.The essence of the claimed technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a front view of the claimed apparatus, FIG. 2 is a side view, in FIG. 3 is a rear view, in FIG. 4 is an isometric view of a front view of the apparatus, in FIG. 5 is an isometric rear view of the apparatus.
Беспилотный летательный аппарат вертикального взлета посадки комбинированной аэродинамической схемы, включает в себя осесимметричный герметичный фюзеляж 1, внутри которого расположена полезная нагрузка (кормовая 2 и курсовая фото 3- или видеокамеры, аккумуляторы, полетный контроллер системы управления летательным аппаратом, радио- и видеоприемник с передатчиком и т.д.), Х-образное крыло 4, гондолы 5, расположенные на консолях крыла 4, внутри которых смонтирован двигатели привода воздушных винтов 6 и механизм изменения их шага. На крыле 4 в потоке от воздушных винтов 6 установлены аэродинамические рули управления 7 по углам рыскания и тангажа. Аппарат может быть снабжен посадочными стойками, расположенными на концах консолей крыла 4, которые одновременно могут быть использованы и для рассеивания статического электричества при выполнении полетов в облаках. Свободный внутрифюзеляжный объем занимает дополнительная полезная нагрузка: либо транспортируемый груз, либо дополнительные аккумуляторы, увеличивающие время полета летательного аппарата.An unmanned aerial vehicle for vertical take-off landing of a combined aerodynamic scheme includes an axisymmetric sealed
Заявленный летательный аппарат работает следующим образом.The claimed aircraft operates as follows.
При старте, находясь в вертикальном положении, после запуска двигателей, аппарат осуществляет вертикальный взлет, «по-вертолетному», только за счет тяги воздушных винтов. После набора высоты и необходимой скорости аппарат переходит в режим горизонтального полета «по-самолетному», при котором подъемная сила создается как за счет тяги воздушных винтов 6, так и за счет подъемной силы крыла 4. Процесс разворота из вертикального положения в горизонтальное производится либо за счет аэродинамических рулей 7, находящихся в потоке воздуха от воздушных винтов 6, либо посредством разницы в тяге воздушных винтов 6, находящихся выше и ниже плоскости полета.At start, being in a vertical position, after starting the engines, the device carries out vertical take-off, “in a helicopter”, only due to the propeller thrust. After gaining altitude and the required speed, the device switches to the horizontal flight mode “in the airplane”, at which the lifting force is created both by the
Затем, при необходимости, в случае если необходимо осуществить зависание на месте или при необходимости осуществить посадку, тяга воздушных винтов 6 и скорость горизонтального полета уменьшается. Воздействием аэродинамических рулей или разницей в тяге винтов, расположенных сверху и снизу плоскости полета, беспилотный летательный аппарат переводится в вертикальное положение, при котором подъемная сила создается только тягой подъемных винтов, и летательный аппарат осуществляет зависание или, при постепенном уменьшении тяги, посадку.Then, if necessary, if it is necessary to freeze in place or, if necessary, to land, the thrust of the
Заявленный летательный аппарат может найти применение в качестве беспилотного летательного аппарата вертикального взлета-посадки для оказания авиационной поддержки при выполнении различного рода работ, например: горноспасательных работ, на больших высотах (4500-9000 м), а также в качестве аппарата для проведения аэрологических исследований в тропосфере, мониторинга земной поверхности в сложных атмосферных условиях с сильными, порывистыми ветрами разной направленности.The claimed aircraft can be used as an unmanned aerial vehicle for vertical take-off and landing to provide aviation support when performing various kinds of work, for example: mine rescue operations, at high altitudes (4500-9000 m), and also as an apparatus for conducting aerological studies in troposphere, monitoring the earth's surface in difficult atmospheric conditions with strong, gusty winds of different directions.
Заявленный аппарат может быть выполнен с использованием известного оборудования и материалов, изготавливаемых как отечественной, так и зарубежной промышленностью.The claimed apparatus can be made using well-known equipment and materials manufactured by both domestic and foreign industry.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117688U RU179060U1 (en) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Unmanned aerial vehicle vertical takeoff and landing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117688U RU179060U1 (en) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Unmanned aerial vehicle vertical takeoff and landing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU179060U1 true RU179060U1 (en) | 2018-04-25 |
Family
ID=62043876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017117688U RU179060U1 (en) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Unmanned aerial vehicle vertical takeoff and landing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU179060U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688506C1 (en) * | 2018-06-21 | 2019-05-21 | Андрей Петрович Ушаков | Transformable unmanned aerial vehicle |
WO2020238994A1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | 胡方明 | High-position work apparatus and method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2312795C2 (en) * | 2005-09-15 | 2007-12-20 | Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева | Flying vehicle-convertiplane-amphibian (versions) |
US7472862B2 (en) * | 2003-10-02 | 2009-01-06 | Blevio Sr Henry L | Rotating blade aircraft control system |
US20160023743A1 (en) * | 2014-06-24 | 2016-01-28 | Ronald M. Barrett | Flat-stock aerial vehicles and methods of use |
CN106184738A (en) * | 2016-06-17 | 2016-12-07 | 北京航空航天大学 | A kind of dismountable tailstock formula VUAV |
-
2017
- 2017-05-22 RU RU2017117688U patent/RU179060U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7472862B2 (en) * | 2003-10-02 | 2009-01-06 | Blevio Sr Henry L | Rotating blade aircraft control system |
RU2312795C2 (en) * | 2005-09-15 | 2007-12-20 | Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева | Flying vehicle-convertiplane-amphibian (versions) |
US20160023743A1 (en) * | 2014-06-24 | 2016-01-28 | Ronald M. Barrett | Flat-stock aerial vehicles and methods of use |
CN106184738A (en) * | 2016-06-17 | 2016-12-07 | 北京航空航天大学 | A kind of dismountable tailstock formula VUAV |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688506C1 (en) * | 2018-06-21 | 2019-05-21 | Андрей Петрович Ушаков | Transformable unmanned aerial vehicle |
WO2019245407A1 (en) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | Андрей Петрович УШАКОВ | Transformable drone |
WO2020238994A1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | 胡方明 | High-position work apparatus and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11142309B2 (en) | Convertible airplane with exposable rotors | |
JP6426165B2 (en) | Hybrid VTOL machine | |
RU141669U1 (en) | VERTICAL TAKEOFF AND LANDING FLIGHT | |
CN105966612B (en) | Become posture VTOL unmanned plane | |
CN106043689A (en) | Vertical take-off auxiliary system for top-mounted fixed-wing aircraft | |
US20210086893A1 (en) | Convertiplane | |
WO2019188849A1 (en) | Aerial vehicle such as high speed drone | |
CN105691606A (en) | Unmanned aerial vehicle device with long running time and control method | |
KR20200080825A (en) | Veryical takeoff and landing fixed wing unmanned aerial vehicle | |
JP2023042607A (en) | Drone with wings | |
JP2020006945A (en) | aircraft | |
CN208102309U (en) | Three-surface configuration VTOL general-purpose aircraft | |
CN107323660A (en) | A kind of VTOL method of dalta wing unmanned plane | |
AU2019219790A1 (en) | Device and method for improving the pitch control of a fixed-wing aircraft in stall/post-stall regime | |
US20200354050A1 (en) | Convertiplane | |
RU179060U1 (en) | Unmanned aerial vehicle vertical takeoff and landing | |
CN204489187U (en) | A kind of vertical takeoff and landing horizontal flight unmanned plane | |
CN108454819A (en) | Three-surface configuration VTOL general-purpose aircraft | |
CN106005371B (en) | Difference directly drives dynamic three rudder face unmanned planes entirely | |
RU2688506C1 (en) | Transformable unmanned aerial vehicle | |
CN108583867B (en) | Torque self-balancing three-duct fan bionic aircraft | |
RU2532448C1 (en) | Method of control, stabilisation and development of extra lift of airship | |
CN110844039A (en) | Electric airship | |
CN207417142U (en) | A kind of compound helicopter | |
CA2902931A1 (en) | Dual-mode ducted fan unmanned air vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190523 |