RU181714U1 - UAV VERTICAL TAKEOFF AND LANDING WITH POWER BEAM FROM COMPOSITE MATERIAL - Google Patents

UAV VERTICAL TAKEOFF AND LANDING WITH POWER BEAM FROM COMPOSITE MATERIAL Download PDF

Info

Publication number
RU181714U1
RU181714U1 RU2018101340U RU2018101340U RU181714U1 RU 181714 U1 RU181714 U1 RU 181714U1 RU 2018101340 U RU2018101340 U RU 2018101340U RU 2018101340 U RU2018101340 U RU 2018101340U RU 181714 U1 RU181714 U1 RU 181714U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compartment
unmanned aerial
power beam
composite material
landing
Prior art date
Application number
RU2018101340U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Григорьевич Гайнутдинов
Ильфир Наильевич Абдуллин
Айбулат Рамильевич Хайруллин
Александра Михайловна Михайлова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority to RU2018101340U priority Critical patent/RU181714U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU181714U1 publication Critical patent/RU181714U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/06Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
    • B64C1/08Geodetic or other open-frame structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use

Abstract

Полезная модель относится к области авиации, в частности к беспилотным летательным аппаратам вертикального взлета и посадки (БЛА ВВП) и может быть использована для мониторинга окружающей среды и аэрофотосъемки.Техническим результатом от использования заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей беспилотного летательного аппарата вертикального взлета и посадки за счет создания конструкции легче, безопаснее, устойчивее к нагрузкам путем выполнения силовой балки с ферменным заполнителем из композиционного материала в виде объемной ячеистой структуры, позволяющей увеличить высоту, дальность, надежность и безопасность полета.Силовая балка 2 с ферменным заполнителем представляет собой объемную коробчатую, ячеистую структуру в виде правильных пирамид по всей длине балки из композиционного материала, например, с расположенными внутри зигзагообразными стержнями, нормальными к горизонтальным пластинам прямоугольной формы силовой балки 2, образующими при соединении зигзагообразных профилей с пазами на внутренней 17 и внешней сторонах 18, ячейки в виде правильных пирамид 19, при этом носовая часть балки выполнена в виде отсека 11, который образован внутренним объемом ячеек в виде правильных пирамид 19 и набором боковых 21, поперечных 20 и горизонтальных пластин 13, длина которого выполнена заданной, обусловленной назначением беспилотного летательного аппарата, при этом отсек 11 выполнен для использования в качестве топливного бака и герметичен по всей его поверхности, на верхней горизонтальной поверхности герметичного отсека выполнены отверстия, одно из которых под клапан для подачи топлива 14, второе для приема излишек топлива 15, передаваемого в ДВС, вся поверхность коробчатой конструкции защищена обмоткой и выполнена из термостойкого материала 16. 5 ил.The utility model relates to the field of aviation, in particular to unmanned aerial vehicles of vertical take-off and landing (UAV GDP) and can be used to monitor the environment and aerial photography. The technical result from the use of the claimed invention is to expand the functionality of an unmanned aerial vehicle of vertical take-off and landing for by creating a structure easier, safer, more resistant to loads by performing a power beam with truss aggregate from composite material in the form of a volumetric cellular structure, which allows to increase altitude, range, reliability and flight safety. Power beam 2 with truss filler is a volumetric box-shaped, cellular structure in the form of regular pyramids along the entire length of the beam of composite material, for example, with zigzag rods located inside normal to the horizontal rectangular plates of the power beam 2, forming when connecting zigzag profiles with grooves on the inner 17 and outer sides 18, cell and in the form of regular pyramids 19, while the nose of the beam is made in the form of a compartment 11, which is formed by the internal volume of cells in the form of regular pyramids 19 and a set of side 21, transverse 20 and horizontal plates 13, the length of which is made predetermined due to the purpose of the unmanned aerial vehicle wherein the compartment 11 is made for use as a fuel tank and is sealed over its entire surface; holes are made on the upper horizontal surface of the sealed compartment, one of which is under the valve for feeding fuel 14, a second for receiving excess fuel 15 to be transferred into the internal combustion engine, the entire surface of the box structure is protected by a winding and is made of heat-resistant material 16. 5-yl.

Description

Полезная модель относится к области авиации, в частности к беспилотным летательным аппаратам вертикального взлета и посадки (БЛА ВВП) с силовой балкой из композиционного материала и может быть использована для мониторинга окружающей среды и аэрофотосъемки.The utility model relates to the field of aviation, in particular to unmanned aerial vehicles of vertical take-off and landing (UAV GDP) with a power beam made of composite material and can be used for environmental monitoring and aerial photography.

Известен «Беспилотный летательный аппарат» по патенту РФ 76888. опубл. 10.10.2008, МПК В64С 39/02, В64С 39/04, содержащий фюзеляж с двухбалочной хвостовой частью, винтомоторную установку толкающего типа, крыло, горизонтальное и вертикальное хвостовое оперение, рулевые машинки, и шасси, отличающийся тем, что силовая часть фюзеляжа выполнена в виде металлической фермы и содержит отсек с бортовым радиоэлектронным оборудованием (БРЭО) и отсек с основным топливным баком, к силовой части фюзеляжа прикреплены: в носовой части - ферма, содержащая отсек с целевой нагрузкой, в хвостовой части - моторная рама, на которой установлена винтомоторная установка, сверху в средней части - лонжероны крыльев, снизу спереди -переднее шасси, снизу в средней части - основное шасси, лонжероны выполнены трубчатыми с возможностью их использования в качестве дополнительного топливного бака, хвостовые балки выполнены в виде металлических труб и прикреплены к лонжеронам сверху, вертикальное оперение выполнено в виде двух наклонных килей с рулями направления и размещено на концах хвостовых балок, между которыми размещено горизонтальное оперение, выполненное «в виде стабилизатора с рулем высоты, обшивка фюзеляжа состоит из переднего обтекателя, основного обтекателя и капота двигателя и выполнена с возможностью доступа через съемные части к блокам целевой нагрузки, блокам БРЭО и двигателя, а в. верхней части основного обтекателя расположен люк, который закрывает отсек с парашютом, находящийся над топливным баком.The famous "Unmanned Aerial Vehicle" according to the patent of the Russian Federation 76888. publ. 10.10.2008, IPC В64С 39/02, В64С 39/04, comprising a fuselage with a two-beam tail, a propeller type propeller, wing, horizontal and vertical tail, steering machines, and landing gear, characterized in that the power part of the fuselage is made in in the form of a metal truss and contains a compartment with on-board electronic equipment (avionics) and a compartment with the main fuel tank attached to the power part of the fuselage: in the bow, a truss containing the compartment with the target load, in the rear part, the motor frame on which a propeller installation, the wing spars are in the upper middle part, the front chassis is lower in the front, the main chassis is lower in the middle part, the spars are made tubular with the possibility of their use as an additional fuel tank, the tail beams are made in the form of metal pipes and attached to the spars from the top The vertical tail is made in the form of two inclined keels with rudders and is placed at the ends of the tail beams, between which the horizontal tail is made, made in the form of a stabilizer with p height, the fuselage lining consists of a front fairing, a main fairing and an engine hood and is made with the possibility of access through removable parts to the target load blocks, avionics and engine blocks, and c. the upper part of the main fairing is a hatch that closes the compartment with a parachute located above the fuel tank.

Недостатком данной конструкции является большая масса конструкции за счет использования металлических конструкций и узлов, выполнения всех элементов конструкции больших габаритов с малыми допускаемыми напряжениями, что ухудшает аэродинамические характеристики, а также снижает продолжительность и безопасность полета.The disadvantage of this design is the large mass of the structure due to the use of metal structures and components, the implementation of all structural elements of large dimensions with low permissible stresses, which impairs aerodynamic performance, and also reduces the duration and safety of the flight.

Наиболее близкой по технической сущности и взятой в качестве прототипа является «Малогабаритная беспилотная авиационная система самолетного типа для воздушного наблюдения и разведки» по патенту RU №2473455, МПК В64С 39/02 опубл. 27.01.2013 Б.И. №3., модульной конструкции, включающая носовую часть, с расположенной в ней полезной нагрузкой, содержащую носовой обтекатель с прорезанным в нем отверстием, с закрытым прозрачным материалом, крыло с элеронами, фюзеляж, содержащий центральный лонжерон, узлы крепления и замочные соединения носовой части, левой и правой частей крыла к фюзеляжу, силовую установку, расположенную в фюзеляже и снабженную двигателем с воздушным винтом, центральный лонжерон фюзеляжа беспилотного летательного аппарата выполнен в виде съемной композитной трубки, средняя часть которой плотно размещена внутри расположенного в фюзеляже цилиндрического держателя, продольная ось которого перпендикулярна продольной оси фюзеляжа. Периферийные части трубки плотно входят в установленные в левой и правой частях крыла боковые цилиндрические держатели. На торцах трубки, входящих в боковые держатели, установлены дисковые вставки из композитного материала. Один край боковых держателей прикреплен к первым нервюрам левой и правой частей крыла, примыкающим к фюзеляжу, а второй край боковых цилиндрических держателей, проходящих через вторые нервюры левой и правой частей крыла, жестко прикреплен к первым относительно передней кромки крыла лонжеронам левой и правой частей крыла. Носовая часть выполнена с возможностью отсоединения от фюзеляжа и обратной пристыковки к нему. В верхней центральной части фюзеляжа размещен парашютный отсек для размещения несущей полезной нагрузки в виде парашютной системы, присоединенной с помощью звеньев крепления к фюзеляжу, а также включающая наземную станцию управления; бортовые и наземные средства радиосвязи, навигации и управления полетом, пусковое устройство.The closest in technical essence and taken as a prototype is “Small-sized unmanned aerial system of aircraft type for aerial surveillance and reconnaissance” according to patent RU No. 2473455, IPC ВСС 39/02 publ. 01/27/2013 B.I. No. 3., Of a modular design, including the nose, with the payload located in it, containing the nose fairing with a hole cut through it, with a transparent material closed, the wing with ailerons, the fuselage containing the central spar, attachment points and key joints of the nose, left and right parts of the wing to the fuselage, a power unit located in the fuselage and equipped with an engine with a propeller, the central spar of the fuselage of an unmanned aerial vehicle is made in the form of a removable composite tube, the middle part of which is tightly placed inside the cylindrical holder located in the fuselage, the longitudinal axis of which is perpendicular to the longitudinal axis of the fuselage. The peripheral parts of the tube fit tightly into the lateral cylindrical holders installed in the left and right parts of the wing. At the ends of the tube included in the side holders, disk inserts made of composite material are installed. One edge of the side holders is attached to the first ribs of the left and right parts of the wing adjacent to the fuselage, and the second edge of the side cylindrical holders passing through the second ribs of the left and right parts of the wing is rigidly attached to the first side members of the left and right parts of the wing relative to the front edge of the wing. The bow is made with the possibility of disconnecting from the fuselage and back docking to it. In the upper central part of the fuselage there is a parachute compartment for accommodating the payload carrier in the form of a parachute system connected by means of fasteners to the fuselage, as well as including a ground control station; airborne and ground-based radio communications, navigation and flight control devices, starting device.

Недостатком беспилотного летательного аппарата малогабаритной беспилотной авиационной системы самолетного типа модульной конструкции является конструктивная особенность, согласно которой носовая часть выполнена с возможностью отсоединения от фюзеляжа, что снижает прочностные характеристики конструкции, использованные в прототипе узлы крепления и замочные соединения увеличивают массу летательного аппарата, что при прочих равных условиях ухудшает аэродинамические характеристики, снижает продолжительность полета и безопасность. Также к конструктивным недостаткам относится центральный лонжерон фюзеляжа беспилотного летательного аппарата, который выполнен в виде съемной композитной трубки, на торцах которой установлены дисковые вставки из композитного материала. Съемная композитная трубка, ось которой проходит перпендикулярно оси фюзеляжа является недостаточно прочной, так как под действием изгибающего момента она может разрушиться, что снижает надежность и безопасность, а в целом функциональные возможности беспилотного летательного аппарата.The disadvantage of an unmanned aerial vehicle of a small-sized unmanned aerial system of an aircraft-type modular design is a design feature, according to which the nose is made with the possibility of detachment from the fuselage, which reduces the strength characteristics of the structure used in the prototype attachment points and lock joints increase the mass of the aircraft, which, all other things being equal conditions worsens aerodynamic performance, reduces flight duration and safety. Also, design flaws include the central spar of the fuselage of an unmanned aerial vehicle, which is made in the form of a removable composite tube, at the ends of which are mounted disk inserts made of composite material. A removable composite tube whose axis is perpendicular to the axis of the fuselage is not strong enough, since under the influence of a bending moment it can collapse, which reduces the reliability and safety, and in general the functionality of an unmanned aerial vehicle.

Решаемой задачей предлагаемой полезной модели является создание простого, легкого, безопасного и надежного беспилотного летательного аппарата вертикального взлета и посадки с целостной конструкцией силовой балки из композиционного материала, обладающей высокими аэродинамическими характеристиками, маневренностью за счет размещения топливного бака непосредственно в силовой балке, тем самым, расширяя функциональные возможности беспилотного летательного аппарата, а именно дальность, высота, маневренность, надежность и безопасность полета.The solved problem of the proposed utility model is the creation of a simple, easy, safe and reliable unmanned aerial vehicle of vertical take-off and landing with an integral structure of the power beam made of composite material with high aerodynamic characteristics, maneuverability by placing the fuel tank directly in the power beam, thereby expanding functionality of an unmanned aerial vehicle, namely range, altitude, maneuverability, reliability and safety Oleta.

Техническим результатом от использования заявляемой полезной модели является расширение функциональных возможностей беспилотного летательного аппарата вертикального взлета и посадки за счет создания легкой, безопасной, устойчивее к нагрузкам конструкции путем выполнения силовой балки с ферменным заполнителем из композиционного материала в виде объемной ячеистой структуры, позволяющей увеличить высоту, дальность, надежность и безопасность полета.The technical result from the use of the claimed utility model is to expand the functionality of an unmanned aerial vehicle of vertical take-off and landing by creating a light, safe, more resistant to structural loads by making a power beam with truss aggregate made of composite material in the form of a volumetric cellular structure, which allows to increase the height, range reliability and flight safety.

Технический результат достигается тем, что в Беспилотном летательном аппарате вертикального взлета и посадки с силовой балкой из композиционного материала, содержащем фюзеляж, крыло, горизонтальное и вертикальное оперения, шасси, бортовое оборудование, силовой элемент, силовую установку, согласно которому, силовой элемент выполнен в виде целостной силовой балки с ферменным заполнителем, представляющим собой объемную коробчатую, ячеистую структуру в виде правильных пирамид по всей длине балки из композиционного материала, с расположенными внутри зигзагообразными стержнями, нормальными к горизонтальным пластинам прямоугольной формы силовой балки, образующими при соединении зигзагообразных профилей с пазами на внутренней и внешних сторонах, ячейки, в виде правильных пирамид, при этом носовая часть балки выполнена в виде отсека, который образован внутренним объемом ячеек в виде правильных пирамид и набором боковых, поперечных и горизонтальных пластин, длина которого выполнена заданной, обусловленной назначением беспилотного летательного аппарата в зависимости от дальности полета, при этом отсек выполнен для использован в качестве топливного бака и герметичен по всей его поверхности, на верхней горизонтальной поверхности герметичного отсека выполнены отверстия, одно из которых под клапан для подачи топлива, второе для приема излишек топлива, передаваемого в ДВС, вся поверхность коробчатой конструкции защищена обмоткой и выполнена из термостойкого материала.The technical result is achieved by the fact that in the Unmanned Aerial Vehicle of vertical take-off and landing with a power beam made of composite material containing the fuselage, wing, horizontal and vertical tail, landing gear, airborne equipment, power element, power unit, according to which, the power element is made in the form integral power beam with truss filler, which is a volumetric box-shaped, cellular structure in the form of regular pyramids along the entire length of the beam made of composite material, with an arrangement inside the zigzag rods normal to horizontal rectangular plates of the power beam, when connecting zigzag profiles with grooves on the inner and outer sides, the cells are in the form of regular pyramids, while the nose of the beam is made in the form of a compartment, which is formed by the internal volume of the cells in in the form of regular pyramids and a set of side, transverse and horizontal plates, the length of which is made predetermined, due to the purpose of the unmanned aerial vehicle, depending on flight range, while the compartment is designed to be used as a fuel tank and sealed over its entire surface, holes are made on the upper horizontal surface of the sealed compartment, one of which is under the valve for supplying fuel, the second for receiving excess fuel transmitted to the internal combustion engine, the entire surface box-shaped design is protected by a winding and made of heat-resistant material.

Для пояснения технической сущности рассмотрим чертежи, где:To clarify the technical nature, consider the drawings, where:

- на фиг. 1 - Беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки с силовой балкой из ферменного заполнителя, вид сверху;- in FIG. 1 - Unmanned aerial vehicle of vertical take-off and landing with a power beam from a truss filler, top view;

- на фиг. 2 - Беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки с силовой балкой из ферменного заполнителя, вид сбоку;- in FIG. 2 - Unmanned aerial vehicle of vertical take-off and landing with a power beam from a truss filler, side view;

- на фиг. 3 - зигзагообразные стержни;- in FIG. 3 - zigzag rods;

- на фиг. 4 - силовая балка вид сбоку;- in FIG. 4 - power beam side view;

- на фиг. 5 - силовая балка в изометрии.,- in FIG. 5 - power beam in isometry.,

1 - корпус фюзеляжа1 - fuselage body

2 - силовая балка2 - power beam

3 - хвостовое оперение3 - tail

4 - бортовое оборудование4 - on-board equipment

5 - силовая установка5 - power plant

6 - крыло6 - wing

7 - пилоны7 - pylons

8 - винт8 - screw

9 - маршевый винт9 - marching screw

10 - базовая кромка (жесткая пластина)10 - base edge (rigid plate)

11 - отсек для топливного бака11 - a compartment for a fuel tank

12 - аккумуляторная батарея12 - battery

13 - горизонтальные пластины13 - horizontal plates

14 - клапан для подачи топлива14 - valve for supplying fuel

15 - клапан для приема излишек топлива15 - valve for receiving excess fuel

16 - термостойкая обмотка16 - heat-resistant winding

17 - зигзагообразный профиль с пазом на внутренней стороне17 - zigzag profile with a groove on the inside

18 - зигзагообразный профиль с пазом на внешней стороне18 - zigzag profile with a groove on the outside

19 - ячейка в виде правильной пирамиды19 - a cell in the form of a regular pyramid

20 - поперечная пластина20 - transverse plate

21 - боковая пластина21 - side plate

БЛА ВВП содержит корпус фюзеляж 1, силовую композитную балку 2, выполненную из углепластика, в виде коробчатой прямоугольной цельной конструкции, внутри которой находится ферменный заполнитель и топливный бак. Силовая композитная балка 2 закреплена к нижней части корпуса 1 при помощи винтов и проходит внутри корпуса 1 параллельно его оси. Три базовые кромки 10 служат для фиксации силовой композитной балки к нижней части корпуса фюзеляжа, а также служат для создания жесткости корпуса фюзеляжа 1. Базовые кромки 10 имеют прямоугольную форму с загнутыми концами и присоединены изнутри к корпусу фюзеляжа 1 при помощи заклепочных гаек.UAV UAV contains a fuselage body 1, a composite composite beam 2 made of carbon fiber, in the form of a box-shaped rectangular solid structure, inside of which there is a truss filler and a fuel tank. The composite composite beam 2 is fixed to the lower part of the housing 1 with screws and extends inside the housing 1 parallel to its axis. Three base edges 10 serve to fix the power composite beam to the lower part of the fuselage body, and also serve to create rigidity of the fuselage body 1. The base edges 10 are rectangular with bent ends and are attached from the inside to the fuselage body 1 with rivet nuts.

На силовой балке 2, в корпусе фюзеляжа жестко прикреплено крыло 6 при помощи проставки с использованием двух втулок и фиксатора. Крыло 6 имеет элероны на концах и состоит из двух консолей, на каждой из которых установлены пилоны 7 с двумя винтами 8 на концах. На конце силовой композитной балки 2, расположено хвостовое оперение 3 (включающее в себя киль, руль направления, стабилизатор, руль высоты) и система бортового оборудования 4 (в которую входят: цифровая полудуплексная система передачи информации, модуль навигации, сервопривод). Силовая установка 5 размещена в передней части корпуса БЛА ВВП. Маршевый воздушный винт 9 приводится во вращательное движение двигателем силовой установки 5, при подаче топлива через клапан 14, клапан 15 служит для приема излишек топлива из силовой установки 5. Винты вертикального взлета и посадки 8 приводятся во вращательное движение при подаче электропитания от аккумуляторной батареи 12.On the power beam 2, in the fuselage body, the wing 6 is rigidly attached using a spacer using two bushings and a retainer. The wing 6 has ailerons at the ends and consists of two consoles, each of which has pylons 7 with two screws 8 at the ends. At the end of the composite power beam 2, there is a tail unit 3 (including a keel, rudder, stabilizer, elevator) and an onboard equipment system 4 (which includes a digital half-duplex information transmission system, navigation module, servo drive). The power plant 5 is located in front of the UAV UAV hull. Marching propeller 9 is rotationally driven by the engine of the power plant 5, when fuel is supplied through valve 14, valve 15 is used to receive excess fuel from the power plant 5. The vertical take-off and landing screws 8 are rotationally driven when power is supplied from the battery 12.

Производство конструкции силовой балки:Power beam construction production:

Сборку конструкции силовой балки, которая выполнена в виде целостной конструкции из ферменного заполнителя, представляющего собой объемную коробчатую, ячеистую структуру в виде правильных пирамид по всей длине балки из композиционного материала, например, углепластика, с расположенными внутри зигзагообразными стержнями, нормальными к горизонтальным пластинам прямоугольной формы силовой балки, образующими при соединении профилей с пазом на внутренней стороне и профилей с пазом на внешней стороне, ячейки в виде правильных пирамид 19, для чего необходимо соединить один зигзагообразный профиль с пазом на внутренней стороне 17 с зигзагообразным профилем и пазом на внешней стороне 18, причем зигзагообразный профиль с пазом на внутренней стороне угла 17 будет над профилем с пазом на внешней стороне 18, а сами профили будут в вертикальном положении и перпендикулярны друг другу; что позволяет изготовить беспилотный летательный аппарат проще, легче, устойчивее к нагрузкам конструкции путем выполнения силовой балки с ферменным заполнителем из композиционного материала в виде объемной ячеистой структуры; аналогично собираются оставшиеся профили, создавая ячеистую структуру; при этом носовая часть балки выполнена в виде отсека 11 и набором боковых 21, поперечных 20 и горизонтальных пластин 13, длина которого выполнена заданной, обусловленной назначением беспилотного летательного аппарата, например, БЛА ВВП, предназначенный для дальности полета до 3 км имеет одну заданную длину отсека силовой балки, а БЛА ВВП, предназначенный для дальности полета до 10 км, имеет другую заданную длину отсека силовой балки., при этом отсек 11 герметичен по всей его поверхности и используется в качестве топливного бака, а выполнение его внутреннего объема ячеек, в виде правильных пирамид образованных, выше указанным способом, предотвращает быстрый перелив топлива при резких маневрах беспилотного летательного аппарата, что повышает надежность, летные характеристики летательного аппарата, а именно маневренность.The assembly of the structure of the power beam, which is made in the form of an integral structure of a truss filler, which is a volumetric box-shaped, cellular structure in the form of regular pyramids along the entire length of the beam of composite material, for example, carbon fiber reinforced plastic, with zigzag rods located inside, normal to horizontal rectangular plates power beams, forming when connecting profiles with a groove on the inside and profiles with a groove on the outside, cells in the form of regular pyramids 19, d why it is necessary to connect one zigzag profile with a groove on the inner side 17 with a zigzag profile and a groove on the outer side 18, and a zigzag profile with a groove on the inside of the angle 17 will be above the profile with a groove on the outer side 18, and the profiles themselves will be in a vertical position and are perpendicular to each other; which makes it possible to make an unmanned aerial vehicle simpler, easier, more resistant to structural loads by making a power beam with a truss filler made of composite material in the form of a volumetric cellular structure; the remaining profiles are similarly assembled, creating a mesh structure; wherein the nose of the beam is made in the form of a compartment 11 and a set of side 21, transverse 20 and horizontal plates 13, the length of which is predetermined, due to the purpose of an unmanned aerial vehicle, for example, UAVs GDP, designed for a flight range of up to 3 km has one specified compartment length the power beam, and the UAV GDP, designed for a flight range of up to 10 km, has a different specified length of the power beam compartment., while the compartment 11 is sealed over its entire surface and is used as a fuel tank, and its implementation in the internal volume of the cells, in the form of regular pyramids formed by the above method, prevents rapid fuel overflow during sharp maneuvers of an unmanned aerial vehicle, which increases reliability, flight characteristics of the aircraft, namely maneuverability.

По длине герметичной поверхности стержни зигзагообразных профилей клеятся к пластинам смолой; на верхней горизонтальной поверхности герметичного отсека 11 высверливаются отверстия под топливные клапаны 14, 15. Далее на оставшейся длине балки сверху и снизу зигзагообразные профили устанавливаются так, чтобы стержни профилей входили в отверстия под них в пластинах, причем в один паз пластины входят 2 стержня зигзагообразного профиля; последним этапом сборки является обмотка собранной балки термостойкой тканью 16, что позволяет повысить в целом безопасность БЛА ВВП, в случае возгорания во внутреннем объеме силовой балки.Along the length of the sealed surface, the rods of zigzag profiles are glued to the plates with resin; on the upper horizontal surface of the sealed compartment 11, holes are drilled for the fuel valves 14, 15. Then, on the remaining length of the beam, the zigzag profiles are installed above and below so that the profile rods enter the holes under them in the plates, and 2 zigzag profile rods enter one groove of the plate ; The last stage of assembly is the winding of the assembled beam with heat-resistant fabric 16, which allows to increase the overall safety of UAV UAVs in case of fire in the internal volume of the power beam.

По сравнению с известными аналогами, по своим технико-экономическим преимуществам, заявленное техническое решение позволяет расширить функциональные возможности беспилотного летательного аппарата вертикального взлета и посадки за счет получения конструкции легче, безопаснее, устойчивее к нагрузкам путем выполнения целостной силовой балки с ферменным заполнителем, представляющим собой объемную коробчатую, ячеистую структуру в виде правильных пирамид по всей длине балки из композиционного материала, с расположенными внутри зигзагообразными стержнями, образующими при соединении зигзагообразных профилей с пазами на внутренней стороне и внешней сторонах ячейки в виде правильных пирамид,, что позволяет снизить вес заполнителя, а выполнение носовой части силовой балки в виде отсека, который образован внутренним объемом ячеек в виде правильных пирамид и набором боковых, поперечных и горизонтальных пластин, герметичного по всей его поверхности, позволяет использовать внутреннее пространство в качестве топливного бака, при этом за счет ячеистой структуры, предотвращающей быстрый перелив топлива при резких маневрах летательного аппарата, повышается маневренность и надежность, что также дает возможность увеличивать высоту, дальность, надежность и безопасность полета.Compared with well-known analogues, in terms of its technical and economic advantages, the claimed technical solution allows expanding the functionality of an unmanned aerial vehicle of vertical take-off and landing by making the structure lighter, safer, more resistant to loads by making an integral power beam with truss filler, which is a volumetric box-shaped, cellular structure in the form of regular pyramids along the entire length of the beam made of composite material, with zigzags located inside shaped rods forming when connecting zigzag profiles with grooves on the inside and outside of the cell in the form of regular pyramids, which reduces the weight of the filler, and the nose of the power beam in the form of a compartment, which is formed by the internal volume of the cells in the form of regular pyramids and a set side, transverse and horizontal plates, sealed over its entire surface, allows you to use the inner space as a fuel tank, while due to the cellular structure, preventing conductive rapid overflow of fuel during sharp maneuvers of the aircraft, increased agility and reliability, which also makes it possible to increase the height, range, reliability, and safety of flight.

Claims (1)

Беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки с силовой балкой из композиционного материала, содержащий фюзеляж, крыло, горизонтальное и вертикальное оперения, шасси, бортовое оборудование, силовой элемент, силовую установку, отличающийся тем, что силовой элемент выполнен в виде целостной силовой балки с ферменным заполнителем, представляющим собой объемную коробчатую, ячеистую структуру в виде правильных пирамид по всей длине балки из композиционного материала, с расположенными внутри зигзагообразными стержнями, нормальными к горизонтальным пластинам прямоугольной формы силовой балки, образующими при соединении зигзагообразных профилей с пазами на внутренней и внешних сторонах, ячейки, в виде правильных пирамид, при этом носовая часть балки выполнена в виде отсека, который образован внутренним объемом ячеек в виде правильных пирамид и набором боковых, поперечных и горизонтальных пластин, длина которого выполнена заданной, обусловленной назначением беспилотного летательного аппарата в зависимости от дальности полета, при этом отсек выполнен для использован в качестве топливного бака и герметичен по всей его поверхности, на верхней горизонтальной поверхности герметичного отсека выполнены отверстия, одно из которых под клапан для подачи топлива, второе для приема излишек топлива, передаваемого в ДВС, вся поверхность коробчатой конструкции защищена обмоткой и выполнена из термостойкого материала.Unmanned aerial vehicle of vertical take-off and landing with a power beam made of composite material containing the fuselage, wing, horizontal and vertical tail, landing gear, airborne equipment, power element, power unit, characterized in that the power element is made in the form of an integral power beam with truss filler , which is a volumetric box-shaped, cellular structure in the form of regular pyramids along the entire length of a beam of composite material, with zigzag rods located inside, but normal to the horizontal plates of a rectangular shape of the power beam, forming when connecting zigzag profiles with grooves on the inner and outer sides, cells, in the form of regular pyramids, while the nose of the beam is made in the form of a compartment, which is formed by the internal volume of cells in the form of regular pyramids and a set lateral, transverse and horizontal plates, the length of which is made predetermined, due to the purpose of the unmanned aerial vehicle, depending on the flight range, while the compartment is made for used as a fuel tank and sealed over its entire surface, holes are made on the upper horizontal surface of the sealed compartment, one of which is for a valve for supplying fuel, the second for receiving excess fuel transmitted to the internal combustion engine, the entire surface of the box structure is protected by a winding and made of heat-resistant material.
RU2018101340U 2018-01-15 2018-01-15 UAV VERTICAL TAKEOFF AND LANDING WITH POWER BEAM FROM COMPOSITE MATERIAL RU181714U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018101340U RU181714U1 (en) 2018-01-15 2018-01-15 UAV VERTICAL TAKEOFF AND LANDING WITH POWER BEAM FROM COMPOSITE MATERIAL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018101340U RU181714U1 (en) 2018-01-15 2018-01-15 UAV VERTICAL TAKEOFF AND LANDING WITH POWER BEAM FROM COMPOSITE MATERIAL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU181714U1 true RU181714U1 (en) 2018-07-26

Family

ID=62981944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018101340U RU181714U1 (en) 2018-01-15 2018-01-15 UAV VERTICAL TAKEOFF AND LANDING WITH POWER BEAM FROM COMPOSITE MATERIAL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU181714U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2380286C1 (en) * 2008-06-24 2010-01-27 Закрытое Акционерное Общество "Транзас" Pilotless aircraft
US7931240B2 (en) * 2006-08-11 2011-04-26 Techno-Sciences, Inc. Cellular support structures used for controlled actuation of fluid contact surfaces
RU2473455C2 (en) * 2009-07-02 2013-01-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Иркут" (ОАО "Корпорация "Иркут") Compact drone system
RU2619786C1 (en) * 2015-12-23 2017-05-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Sandwich panel with truss aggregate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7931240B2 (en) * 2006-08-11 2011-04-26 Techno-Sciences, Inc. Cellular support structures used for controlled actuation of fluid contact surfaces
RU2380286C1 (en) * 2008-06-24 2010-01-27 Закрытое Акционерное Общество "Транзас" Pilotless aircraft
RU2473455C2 (en) * 2009-07-02 2013-01-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Иркут" (ОАО "Корпорация "Иркут") Compact drone system
RU2619786C1 (en) * 2015-12-23 2017-05-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Sandwich panel with truss aggregate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9221532B2 (en) Multi-role aircraft with interchangeable mission modules
EP2741957B1 (en) Multi-role aircraft with interchangeable mission modules
US7234667B1 (en) Modular aerospace plane
EP3524526B1 (en) Fuselage embedded fuel tank
US20050258306A1 (en) Delta-winged hybrid airship
US7240878B2 (en) High wing monoplane aerospace plane based fighter
RU2681423C1 (en) Modular construction of an unmanned aerial vertical for vertical take-off and landing
RU181026U1 (en) Multipurpose Unmanned Aerial Vehicle
US20130264429A1 (en) Convertible airplane
CN108657465A (en) It is a kind of take off vertically, the sub- In-Orbit Plane of horizontal landing
RU181389U1 (en) MODULAR DESIGN OF THE UNMANNED AIRCRAFT VERTICAL TAKEOFF AND LANDING WITH COMBINED POWER PLANT
EP3305653B1 (en) Airframe for certified ultralight and / or light aircraft
RU179906U1 (en) Modular unmanned aerial vehicle, vertical take-off and landing
RU181714U1 (en) UAV VERTICAL TAKEOFF AND LANDING WITH POWER BEAM FROM COMPOSITE MATERIAL
CN101734376B (en) Small multipurpose unmanned aerial vehicle capable of realizing modularized load and parachute recovery
US20180346095A1 (en) Foam aerofoil
CN203958603U (en) A kind of aerial survey unmanned plane
CA2998993A1 (en) Aircraft wing structure
RU193778U1 (en) Unmanned aerial vehicle
RU2380286C1 (en) Pilotless aircraft
RU147066U1 (en) MULTIPLE CARRIER ROCKET
RU145089U1 (en) UAV VERTICAL TAKEOFF AND LANDING
RU2793711C1 (en) Mobile unmanned aerial system for aerial surveillance and reconnaissance
RU219528U1 (en) SMALL UNMANNED VERTICAL TAKEOFF AND LANDING VEHICLE
RU2787906C1 (en) High-speed unmanned aerial vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190116