RU189830U1 - Летательный аппарат вертикального взлета и посадки - Google Patents
Летательный аппарат вертикального взлета и посадки Download PDFInfo
- Publication number
- RU189830U1 RU189830U1 RU2018104072U RU2018104072U RU189830U1 RU 189830 U1 RU189830 U1 RU 189830U1 RU 2018104072 U RU2018104072 U RU 2018104072U RU 2018104072 U RU2018104072 U RU 2018104072U RU 189830 U1 RU189830 U1 RU 189830U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- propulsion
- aircraft
- fans
- profiled
- pylons
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/22—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft
- B64C27/28—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft with forward-propulsion propellers pivotable to act as lifting 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
Полезная модель относится к летательным аппаратам вертикального взлета-посадки, в частности к аппаратам с поворотными движителями типа конвертоплан.Летательный аппарат вертикального взлета и посадки имеет фюзеляж, двухкилевое хвостовое оперение, шасси, центроплан, дополнительные консоли, профилированные пилоны движителей, шесть вентиляторов-движителей, каждый из которых состоит из рабочего колеса, спрямляющего аппарата, профилированной обечайки, четыре независимо управляемые узла поворота, силовую установку из двух турбовальных двигателей и по меньшей мере одного генератора электрического тока, закрепленных на центроплане, блок аккумуляторных батарей, систему управления и систему стабилизации ЛА.Применение электротрансмиссии позволяет повысить топливную эффективность, а размещение двух движителей в носовой части аппарата - улучшить продольную устойчивость и управляемость аппарата.Конструкция полезной модели позволяет создавать ЛА с лучшими скоростными и маневренными характеристиками, чем у известных аналогов. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Полезная модель относится к летательным аппаратам вертикального взлета-посадки, в частности к аппаратам с поворотными движителями. Решаемые задачи:
Обеспечение связи и обмена информацией в едином информационном поле (в зонах: ведения боевых действий, чрезвычайных ситуаций, техногенных катастроф, иной коллективной деятельности) при управлении любыми коллективами в реальном масштабе времени.
Ведение радиоэлектронной и радиотехнической разведки, радиоэлектронной борьбы, обеспечение целеуказания, корректирования и управления средствами поражения, запущенными с других носителей во время военных операций.
Из уровня техники известен самолет вертикального влета и посадки со свободно поворотными движителями, представленный в патенте США US 3284027A, опубликованном 8 ноября 1966 г., состоящий из фюзеляжа, шасси, крыла малого удлинения, расположенного над фюзеляжем, двух винтов в кольцевых обтекателях, расположенных на консолях крыла, четырех двигателей, расположенных в крыле и хвостового оперение. В данном аппарате вращающий момент от двигателей на винты передается посредством механической трансмиссии, а поворот движителей вдоль оси перпендикулярной продольной плоскости симметрии летательного аппарата осуществляется независимо друг от друга посредством рулей, установленных в потоке за движителями и связанных с ними балансирным устройством.
Недостатком этого технического решения является то, что использование независимых рулей, при относительной простоте их конструкции, приводит к сложному управлению аппаратом в целом, сильно зависящему от внешних факторов полета, а наличие механической трансмиссии утяжеляет аппарат.
Также известен самолет со встроенной подъемно-движительной системой, представленный в патенте США US 7861967 В2, опубликованном 4 января 2011 г., состоящий из фюзеляжа, шасси, крыла, расположенного над фюзеляжем, двух винтов с двигателями (движителей), расположенных на консолях крыла, дополнительных консолей, закрепленных на движителях, хвостового оперения. В данном аппарате вращающий момент на винты передается непосредственно от двигателей, а поворот движителей осуществляется как единого целого вдоль оси перпендикулярной продольной плоскости симметрии летательного аппарата. Взлет и посадка осуществляются при вертикальном положении осей вращения винтов, а крейсерский полет, при положении осей вращения винтов в горизонтальной плоскости для создания винтами только тяги, при этом скорость вращения винтов в крейсерском полете ниже чем на режимах взлета посадки, чем и обуславливается его топливная эффективность.
Недостатками этого технического решения является то, что используются открытые винты достаточно большого диаметра, которые не позволяют использовать этот летательный аппарат в условиях ограниченного пространства, к тому же большой вес движителей и гироскопический момент винтов приводят к мощной, а, следовательно, и тяжелой системе поворота движителей, что сказывается на величине полезной нагрузки, а также сложность в обеспечении устойчивости аппарата на режимах взлета, посадки и переходных режимах полета.
Также известен многоцелевой самолет вертикального взлета и посадки, представленный в патенте RU 2283795 С1, опубликованном 21 марта 2005 г., состоящий из фюзеляжа, крыла W-образной формы в плане, силовой установки, включающей два двигателя, расположенных в гондолах на крыле, трех поворотных винтов в каналах, оснащенных узлами поворота, и V-образного хвостового оперения. В данном аппарате вращающий момент от двигателей на винты передается посредством механической трансмиссии. Взлет и посадка осуществляются при вертикальном положении осей вращения винтов, а крейсерский при их горизонтальном положении. За счет наличия третьего движителя повышается стабильность продольного управления и обеспечивается возможность парирования пикирующего момента на переходных режимах полета.
Недостатком этого технического решения является то, что используется достаточно тяжелая и сложная механическая трансмиссия.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является преобразуемый летательный аппарат с двумя поворотными вентиляторами, представленный в патенте US 20060022084 А1, опубликованном 02 февраля 2006 г., состоящий из фюзеляжа, шасси, крыла, расположенного над фюзеляжем, двух вентиляторов, расположенных на фюзеляже перед крылом, двух двигателей, расположенных в фюзеляже, переднего горизонтального оперения и хвостового оперения. В данном аппарате вращающий момент от двигателей на винты передается посредством механической трансмиссии. Взлет и посадка осуществляются при вертикальном положении осей вращения винтов, а крейсерский при их горизонтальном положении. Данный аппарат может быть принят в качестве прототипа при рассмотрении заявленного технического решения
Прототипу присущи недостатки аппаратов, описанных выше, то есть: тяжелая и сложная механическая трансмиссия, сложность в обеспечении устойчивости аппарата, низкая топливная эффективность.
Задачей предлагаемой компоновки беспилотного летательного аппарата вертикального взлета и посадки типа конвертоплан является повышение топливной эффективности, улучшение продольной устойчивости и управляемости аппарата на всех режимах полета.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается путем создание современной конструкции летательного аппарата вертикального взлета и посадки, содержащего фюзеляж, двухкилевое хвостовое оперение, шасси, центроплан, дополнительные консоли, профилированные пилоны движителей, силовую установку, бортовое электрооборудование, а также системы управления и стабилизации, имеет отличительные особенности, которые заключаются в следующем.
В летательном аппарате установлены шесть независимых электрических вентиляторов-движителей, четыре из которых расположены на краях центроплана по два симметрично относительно плоскости симметрии летательного аппарата и установлены на профилированных пилонах выполненных по двух балочной схеме, причем передняя балка, к которой крепится вентилятор-движитель, сплошная, а задняя состоит из сегментов между которыми установлена его профилированная кольцевая обечайка, а два других вентилятора-движителя расположены в носовой части фюзеляжа по одному симметрично относительно плоскости симметрии летательного аппарата на соединенных с вынесенной балкой профилированных пилонах, при этом крепление профилированных пилонов с вентиляторами-движителями к центроплану и вынесенной балке осуществлено посредством четырех независимо управляемых узлов поворота с возможностью поворота пилонов с вентиляторами-движителями на угол до 90°÷95° от горизонтального положения, причем силовая установка выполнена в виде двух приводных двигателей и по меньшей мере одного генератора электрического тока, соединенного посредством бортового электрооборудования с вентиляторами-движителями, аккумуляторными батареями, системами управления и стабилизации летательного аппарата.
Кроме того вентиляторы-движители, расположенные в носовой части установлены ниже, чем четыре вентилятора-движителя центроплана на величину не менее диаметра вентилятора-движителя, при этом в тракт вентилятора-движителя встроены четыре аэродинамических руля.
В данной конструкции конвертоплана предложено свое решение расположения шасси, в котором две передние стойки шасси жестко закреплены на носовых поворотных пилонах и поворачиваются вместе с ними, а две задние стойки шасси жестко закреплены на центроплане и не убираются в полете.
В фюзеляже расположены аккумулятор и запас топлива силовой установки, и в нем имеется вырез для крепления внешнего подвесного контейнера.
Предложенные технические решения направлены на увеличения аэродинамических качеств аппарата как при вертикальном взлете, так и в горизонтальном полете. Применение электрической трансмиссии обеспечивает повышение топливной эффективности за счет размещения двух движителей и улучшение продольной устойчивости и управляемости аппарата в горизонтальном полете. Электротрансмиссия это система, в которой двигатели, расположенные на консолях крыла малого удлинения, приводят в действие генераторы электрической энергии, которая по силовым электрокабелям распределяется с помощью системы управления по шести электродвигателям, приводящим во вращение рабочие колеса вентиляторов-движителей, при этом двигатели работают на режиме максимальной эффективности независимо от режима полета. Часть электрической энергии идет на питание движителей, часть на питание электрооборудования аппарата, также некоторая часть может быть запасена в бортовых аккумуляторных батареях и расходоваться по мере необходимости снижая нагрузку на генераторы. Движители поворачиваются с помощью поворотных узлов, независимо по правому и левому борту аппарата, а также между движителями, расположенными на крыле и в носовой части фюзеляжа. Повороты движителей регулируются системами управления и стабилизации. Преимуществами данной компоновки является:
Возможность посадки БПЛА в зоне патрулирования; Компоновка и конфигурации представляемого летательного аппарата показана на следующих рисунках:
фиг. 1 - Общая компоновка;
фиг. 2 -Конфигурации БПЛА на различных режимах полета;
фиг. 3 - Компоновка пилонов.
Беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки типа конвертоплан содержит фюзеляж 1, который имеет углубление для крепления подвесного многофункционального контейнера, центроплан 2, силовую установку из двух двигателей 3, закрепленных на центроплане и соединенных с ними одного или более генераторов электрического тока (на фигурах не показан), используемых для питания электроприводов вентилятора и бортового электрооборудования ЛА, дополнительные консоли 4, двухкилевое хвостовое оперение 5, шасси 6, шесть электрических вентиляторов-движителей 7, каждый из которых состоит из рабочего колеса с поворотными лопатками, спрямляющего аппарата, профилированной обечайки, электродвигателя в качестве привода вентилятора и воздушных рулей 8 встроенных в тракт движителей, профилированные пилоны движителей 9, четыре независимо управляемых узла поворота, блок аккумуляторных батарей, систему управления и систему стабилизации ЛА. При этом центроплан 2 расположен над фюзеляжем 1 и жестко соединен с ним. Четыре вентилятора-движителя расположены на краях центроплана по два симметрично относительно плоскости симметрии ЛА и установлены на профилированных пилонах, выполненных по двух балочной схеме, причем передняя балка, к которой крепится вентилятор-движитель, сплошная, а задняя состоит из сегментов между которыми установлена его профилированная кольцевая обечайка. На крайних вентиляторах-движителях 4, расположенных на крыле, жестко закреплены дополнительные консоли 6. Еще два вентилятора-движителя 4 расположены в носовой части фюзеляжа по одному симметрично относительно плоскости симметрии летательного аппарата на профилированных пилонах, соединенных с вынесенной балкой, при этом крепление профилированных пилонов с вентиляторами-движителями к центроплану и вынесенной балке осуществляется посредством четырех независимо управляемых узлов поворота. Независимо управляемые узлы поворота обеспечивают поворот вентиляторов-движителей 4 вокруг оси перпендикулярной плоскости симметрии ЛА из горизонтального положения в вертикальное (от 0° до 90°÷95°).
Управление ЛА происходит как поворотом вентиляторов-движителей 4 для режимов взлета, посадки и висения, так и воздушными рулями движителей на всех режимах полета через систему управления и систему стабилизации ЛА и благодаря воздушным рулям управление ЛА в продольном и поперечном направлении происходит без крена аппарата в целом. Двухкилевое хвостовое оперение 7 предназначено для аэродинамической стабилизации и управления ЛА.
Шасси в рабочем положении используются при взлете и посадке летательного аппарата, при этом задние стойки шасси всегда находятся в одном положении, они постоянно закреплены вертикально, а передние стойки шасси при переходе режима полета из вертикального в горизонтальный переводятся (убираются) из вертикального в горизонтальное положение одновременно с поворотом вентиляторов -движителей.
Claims (5)
1. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий фюзеляж, вентиляторные движители, двухкилевое хвостовое оперение, шасси, центроплан, дополнительные консоли, профилированные пилоны движителей, силовую установку, бортовое электрооборудование, а также системы управления и стабилизации, отличающийся тем, что на нем установлены шесть независимых электрических вентиляторов-движителей, четыре из которых расположены на краях центроплана по два симметрично относительно плоскости симметрии летательного аппарата и установлены на профилированных пилонах выполненных по двух балочной схеме, причем передняя балка, к которой крепится вентилятор-движитель, сплошная, а задняя состоит из сегментов, между которыми установлена его профилированная кольцевая обечайка, а два других вентилятора-движителя расположены в носовой части фюзеляжа по одному симметрично относительно плоскости симметрии летательного аппарата на соединенных с вынесенной балкой профилированных пилонах, при этом крепление профилированных пилонов с вентиляторами-движителями к центроплану и вынесенной балке осуществлено посредством четырех независимо управляемых узлов поворота с возможностью поворота пилонов с вентиляторами-движителями на угол до 90°÷95° от горизонтального положения, причем силовая установка выполнена в виде двух приводных двигателей и по меньшей мере одного генератора электрического тока, соединенного посредством бортового электрооборудования с вентиляторами-движителями, аккумуляторными батареями, системами управления и стабилизации летательного аппарата.
2. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что вентиляторы-движители, установленные в носовой части, расположены ниже вентиляторов-движителей, установленных на центроплане, на величину не менее диаметра вентилятора-движителя.
3. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что в тракт вентилятора-движителя встроены четыре аэродинамических руля.
4. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что две передние стойки шасси жестко закреплены на носовых поворотных пилонах и поворачиваются вместе с ними, а две задние стойки шасси жестко закреплены на центроплане и не убираются в полете.
5. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что в фюзеляже расположены аккумулятор и запас топлива силовой установки, и в нем имеется вырез для крепления внешнего подвесного контейнера
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018104072U RU189830U1 (ru) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Летательный аппарат вертикального взлета и посадки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018104072U RU189830U1 (ru) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Летательный аппарат вертикального взлета и посадки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU189830U1 true RU189830U1 (ru) | 2019-06-05 |
Family
ID=66792710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018104072U RU189830U1 (ru) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Летательный аппарат вертикального взлета и посадки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU189830U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU210839U1 (ru) * | 2021-12-29 | 2022-05-11 | Денис Васильевич Сухов | Летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой |
WO2023282789A1 (ru) * | 2021-07-06 | 2023-01-12 | Владимир Анатольевич ПЕТРОВ | Летательный аппарат с вертикальными взлетом и посадкой |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997015492A2 (en) * | 1995-10-24 | 1997-05-01 | Bothe Hans Jurgen | Hybrid aircraft |
US20060022084A1 (en) * | 2003-12-23 | 2006-02-02 | Eric Magre | Convertible aircraft provided with two tilt fans on either side of the fuselage, and with a non-tilting fan inserted in the fuselage |
WO2006113877A2 (en) * | 2005-04-20 | 2006-10-26 | Lugg Richard H | Hybrid jet/electric vtol aircraft |
RU141669U1 (ru) * | 2014-01-24 | 2014-06-10 | Закрытое Акционерное Общество "Транзас" | Летательный аппарат вертикального взлета и посадки |
-
2018
- 2018-02-02 RU RU2018104072U patent/RU189830U1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997015492A2 (en) * | 1995-10-24 | 1997-05-01 | Bothe Hans Jurgen | Hybrid aircraft |
US20060022084A1 (en) * | 2003-12-23 | 2006-02-02 | Eric Magre | Convertible aircraft provided with two tilt fans on either side of the fuselage, and with a non-tilting fan inserted in the fuselage |
WO2006113877A2 (en) * | 2005-04-20 | 2006-10-26 | Lugg Richard H | Hybrid jet/electric vtol aircraft |
RU141669U1 (ru) * | 2014-01-24 | 2014-06-10 | Закрытое Акционерное Общество "Транзас" | Летательный аппарат вертикального взлета и посадки |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023282789A1 (ru) * | 2021-07-06 | 2023-01-12 | Владимир Анатольевич ПЕТРОВ | Летательный аппарат с вертикальными взлетом и посадкой |
RU210839U1 (ru) * | 2021-12-29 | 2022-05-11 | Денис Васильевич Сухов | Летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11142309B2 (en) | Convertible airplane with exposable rotors | |
KR102655609B1 (ko) | 고정익 및 회전익 구성을 가진 vtol 항공기 | |
CN109606673B (zh) | 具有可互换的有效载荷模块的倾转旋翼式飞行器 | |
CN109305357B (zh) | 具有四边形连杆机构的双倾转翼飞行器 | |
EP3548377B1 (en) | Electrical vertical take-off and landing aircraft | |
CA3006075C (en) | Uav with wing-plate assemblies providing efficient vertical takeoff and landing capability | |
US10994841B2 (en) | Electric JetPack device | |
WO2018099856A1 (en) | Electrical vertical take-off and landing aircraft | |
EP3434593B1 (en) | Multipurpose air vehicle | |
RU2682756C1 (ru) | Конвертоплан | |
EP3663197A1 (en) | High-speed hybrid propulsion for aircraft | |
RU2635431C1 (ru) | Конвертоплан | |
ES2674999T3 (es) | Un aparato volador | |
WO2019103661A1 (ru) | Конвертоплан | |
US11691725B2 (en) | Twin fuselage tiltrotor aircraft | |
JP7201289B2 (ja) | 回転ポール上の推進装置を有する回転翼航空機 | |
RU189830U1 (ru) | Летательный аппарат вертикального взлета и посадки | |
RU2643063C2 (ru) | Беспилотный авиационный комплекс | |
RU2579235C1 (ru) | Легкий конвертируемый скоростной вертолет | |
KR20220011829A (ko) | 모듈형 테일시터 수직이착륙 드론 | |
TR201910431A2 (tr) | Eği̇lebi̇len eş eksenli̇, karşit dönüşlü, katlanir pervaneli̇, çok fonksi̇yonlu bi̇r i̇nsansiz hava araci | |
EP4151525B1 (en) | Convertible staggerwing aircraft having optimized hover power | |
EP4105125B1 (en) | Series of convertible aircrafts capable of hovering and method for configuring a convertible aircraft capable of hovering | |
Cabarbaye et al. | Vtol aircraft concept, suitable for unmanned applications, with equivalent performance compared to conventional aeroplane | |
US11807357B2 (en) | Tilting hexrotor aircraft |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190203 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20200427 |