RU217115U1 - UNMANNED AERIAL VEHICLE - COLEOPTER - Google Patents
UNMANNED AERIAL VEHICLE - COLEOPTER Download PDFInfo
- Publication number
- RU217115U1 RU217115U1 RU2022131106U RU2022131106U RU217115U1 RU 217115 U1 RU217115 U1 RU 217115U1 RU 2022131106 U RU2022131106 U RU 2022131106U RU 2022131106 U RU2022131106 U RU 2022131106U RU 217115 U1 RU217115 U1 RU 217115U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- payload unit
- fuselage
- unmanned aerial
- landing gear
- aerodynamic rudders
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель относится к авиационной технике и может быть применена при создании новых конструкций беспилотных летательных аппаратов - колеоптеров. Техническим результатом данной полезной модели является увеличение дальности полета беспилотного летательного аппарата. Указанный технический результат достигается за счет того, что беспилотный летательный аппарат содержит фюзеляж, выполненный в форме кольцевого крыла, блок полезной нагрузки, радиопрозрачный обтекатель, установленный в носовой части блока полезной нагрузки, вентилятор-движитель, состоящий из входного направляющего аппарата с неподвижными лопатками, предназначенный для крепления блока полезной нагрузки к фюзеляжу, рабочего колеса и спрямляющего аппарата, четыре независимых аэродинамических руля, генератор переменного тока, двигатель внутреннего сгорания, выходной вал которого с помощью муфты соединен с входным валом генератора переменного тока и рабочим колесом, топливный бак, расположенный внутри фюзеляжа, четыре сервопривода отклонения аэродинамических рулей, амортизаторы стойки шасси и кольцевое полозковое шасси, комплекс бортового оборудования, установленный в блоке полезной нагрузки, одновременно с этим, амортизаторы стойки шасси с одной стороны симметрично закреплены к фюзеляжу, с другой стороны симметрично закреплены к кольцевому полозковому шасси, вместе с тем, двигатель внутреннего сгорания расположен в блоке полезной нагрузки, при этом четыре аэродинамических руля с одной стороны симметрично прикреплены к нижней части блока полезной нагрузки, с другой стороны прикреплены к четырем сервоприводам отклонения аэродинамических рулей. The utility model relates to aviation technology and can be used to create new designs of unmanned aerial vehicles - coleopters. The technical result of this utility model is to increase the flight range of an unmanned aerial vehicle. The specified technical result is achieved due to the fact that the unmanned aerial vehicle contains a fuselage made in the form of an annular wing, a payload unit, a radio-transparent fairing installed in the forward part of the payload unit, a propulsion fan, consisting of an inlet guide vane with fixed blades, designed for attaching the payload unit to the fuselage, the impeller and straightener, four independent aerodynamic rudders, an alternator, an internal combustion engine, the output shaft of which is connected by means of a coupling to the input shaft of the alternator and the impeller, a fuel tank located inside the fuselage , four servo deflectors of the aerodynamic rudders, shock absorbers of the landing gear and an annular skid landing gear, a set of on-board equipment installed in the payload unit, at the same time, shock absorbers of the landing gear on one side are symmetrically fixed to the fuselage, with on the other hand, they are symmetrically fixed to the annular skid chassis, at the same time, the internal combustion engine is located in the payload unit, while four aerodynamic rudders on one side are symmetrically attached to the lower part of the payload unit, on the other hand, they are attached to four servo deflectors of the aerodynamic rudders.
Description
Полезная модель относится к авиационной технике и может быть применена при создании новых конструкций беспилотных летательных аппаратов - колеоптеров.The utility model relates to aviation technology and can be used to create new designs of unmanned aerial vehicles - coleopters.
Известен, беспилотный летательный аппарат, состоящий из кольцевого крыла, вентилятора-движителя, центрального тела и, по меньшей мере, четырех независимых аэродинамических рулей, описанный в патенте ЕР 2193994, кл. В64С 39/02, опубликован 09.06.2010.Known, an unmanned aerial vehicle, consisting of an annular wing, a propulsion fan, a central body and at least four independent aerodynamic rudders, described in patent EP 2193994, class. B64C 39/02, published 06/09/2010.
Недостаток беспилотного летательного аппарата (колеоптера) заключается в том, что он имеет небольшую дальность полета, так как в качестве силовой установки используется электродвигатель.The disadvantage of an unmanned aerial vehicle (coleopter) is that it has a short flight range, since an electric motor is used as a power plant.
Наиболее близким прототипом, в решении которого предпринята попытка частичного решения проблемы повышения дальности полета, является беспилотный летательный аппарат (колеоптер), описанный в патенте №2530906 от 18.10.2013 года.The closest prototype, in the solution of which an attempt was made to partially solve the problem of increasing the flight range, is an unmanned aerial vehicle (coleopter) described in patent No. 2530906 of 10/18/2013.
Беспилотный летательный аппарат (колеоптер), описанный в патенте №2530906 от 18.10.2013 года, содержит фюзеляж, выполненный в форме кольцевого крыла, блок полезной нагрузки, радиопрозрачный обтекатель, установленный в носовой части блока полезной нагрузки, вентилятор-движитель, состоящий из входного направляющего аппарата с неподвижными лопатками, предназначенный для крепления блока полезной нагрузки к фюзеляжу, рабочего колеса и спрямляющего аппарата, четыре независимых аэродинамических руля.Unmanned aerial vehicle (coleopter), described in patent No. 2530906 dated 10/18/2013, contains a fuselage made in the form of an annular wing, a payload unit, a radio-transparent fairing installed in the nose of the payload unit, a propulsion fan consisting of an inlet guide apparatus with fixed blades, designed to attach the payload unit to the fuselage, the impeller and straightener, four independent aerodynamic rudders.
В этом техническом решении отсутствует топливный бак, отсюда можно сделать заключение о том, что в качестве силовой установки использован электродвигатель, который соединен с рабочим колесом вентилятора-движителя.This technical solution does not have a fuel tank, hence it can be concluded that an electric motor is used as a power plant, which is connected to the impeller of the propulsion fan.
Недостаток прототипа, описанного в патенте №2530906 от 18.10.2013 года, является малая удельная энергия системы электропитания и низкий КПД и, как следствие, малая дальность полета беспилотного летательного аппарата (колеоптера) до 100 км.The disadvantage of the prototype described in patent No. 2530906 dated 10/18/2013 is the low specific energy of the power supply system and low efficiency and, as a result, the short range of the unmanned aerial vehicle (coleopter) up to 100 km.
Исходя из этого, техническим результатом данной полезной модели, является повышение дальности полета беспилотного летательного аппарата.Based on this, the technical result of this utility model is to increase the flight range of an unmanned aerial vehicle.
Технический результат достигается за счет того, что беспилотный вертолет содержит фюзеляж, выполненный в форме кольцевого крыла, блок полезной нагрузки, радиопрозрачный обтекатель, установленный в носовой части блока полезной нагрузки, вентилятор-движитель, состоящий из входного направляющего аппарата с неподвижными лопатками, предназначенный для крепления блока полезной нагрузки к фюзеляжу, рабочего колеса и спрямляющего аппарата, четыре независимых аэродинамических руля, дополнительно содержит генератор переменного тока, двигатель внутреннего сгорания, выходной вал которого с помощью муфты соединен с входным валом генератора переменного тока и рабочим колесом, топливный бак, расположенный внутри фюзеляжа, четыре сервопривода отклонения аэродинамических рулей, амортизаторы стойки шасси и кольцевое полозковое шасси, комплекс бортового оборудования, установленный в блоке полезной нагрузки, одновременно с этим, амортизаторы стойки шасси с одной стороны симметрично закреплены к фюзеляжу, с другой стороны симметрично закреплены к кольцевому полозковому шасси, вместе с тем, двигатель внутреннего сгорания расположен в блоке полезной нагрузки, при этом, четыре аэродинамических руля с одной стороны симметрично прикреплены к нижней части блока полезной нагрузки, с другой стороны прикреплены к четырем сервоприводам отклонения аэродинамических рулей.The technical result is achieved due to the fact that the unmanned helicopter contains a fuselage made in the form of an annular wing, a payload unit, a radio-transparent fairing installed in the forward part of the payload unit, a propulsion fan, consisting of an inlet guide vane with fixed blades, designed for fastening payload unit to the fuselage, impeller and straightener, four independent aerodynamic rudders, additionally contains an alternator, an internal combustion engine, the output shaft of which is connected by means of a coupling to the input shaft of the alternator and the impeller, a fuel tank located inside the fuselage , four aerodynamic rudder deflection servos, landing gear shock absorbers and an annular skid landing gear, an on-board equipment complex installed in the payload unit, at the same time, landing gear shock absorbers on one side are symmetrically fixed to the fuselage, on the other hand, they are symmetrically attached to the annular skid chassis, at the same time, the internal combustion engine is located in the payload block, while four aerodynamic rudders on one side are symmetrically attached to the lower part of the payload block, on the other hand, they are attached to four aerodynamic deflection servomotors rudders.
Заявленная полезная модель иллюстрируется следующим чертежами: фиг. 1, на котором показан общий вид беспилотного летательного аппарата (колеоптера); фиг. 2, на котором показан общий вид беспилотного летательного аппарата (колеоптера) в разрезе; фиг. 3, на котором показан общий вид вентилятора-движителя; фиг. 4, на котором показана структурная схема комплекса бортового оборудования.The claimed utility model is illustrated by the following drawings: FIG. 1, which shows a general view of an unmanned aerial vehicle (coleopter); fig. 2, which shows a general view of an unmanned aerial vehicle (coleopter) in section; fig. 3, which shows a general view of the propulsion fan; fig. 4, which shows a block diagram of the onboard equipment complex.
Рассмотрим структуру и работу вид беспилотного летательного аппарата - колеоптера (БпЛА) 1.Consider the structure and operation of a type of unmanned aerial vehicle - a coleopter (UAV) 1.
Как видно из чертежа фиг. 1, БпЛА 1 содержит фюзеляж 2, выполненный в форме кольцевого крыла, блок полезной нагрузки 4, радиопрозрачный обтекатель 3, установленный в носовой части блока полезной нагрузки 4, вентилятор-движитель 6, состоящий из входного направляющего аппарата с неподвижными лопатками, предназначенный для крепления блока полезной нагрузки 4 к фюзеляжу 2, рабочего колеса и спрямляющего аппарата, четыре независимых аэродинамических руля 7, двигатель внутреннего сгорания 5, топливный бак расположенный внутри фюзеляжа 2, четыре сервопривода 8 отклонения аэродинамических рулей 7, амортизаторы стойки шасси 9 и кольцевое полозковое шасси 10.As can be seen from the drawing of FIG. 1, the
Комплекс бортового оборудования (на чертеже не показан) установлен в блоке полезной нагрузки 4, амортизаторы стойки шасси 9 с одной стороны симметрично закреплены к фюзеляжу 2, с другой стороны симметрично закреплены к кольцевому полозковому шасси 10.The complex of onboard equipment (not shown in the drawing) is installed in the
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) 5 расположен в блоке полезной нагрузки 4, четыре аэродинамических руля 7 с одной стороны симметрично прикреплены к нижней части блока полезной нагрузки 4, с другой стороны прикреплены к четырем сервоприводам 8 отклонения аэродинамических рулей 7.The internal combustion engine (ICE) 5 is located in the
Как видно из чертежа фиг.2, БпЛА 1 содержит фюзеляж 2, блок полезной нагрузки 4, радиопрозрачный обтекатель 3, установленный в носовой части блока полезной нагрузки 4, входной направляющий аппарат 11 с неподвижными лопатками, рабочего колеса 12 и спрямляющего аппарата 13, четыре независимых аэродинамических руля 7, двигатель внутреннего сгорания 5, выходной вал которого с помощью муфты соединен с входным валом генератора переменного тока 15 и рабочим колесом 12, топливный бак 14 расположенный внутри фюзеляжа 2, четыре сервопривода 8 отклонения аэродинамических рулей 7, амортизаторы стойки шасси 9 и кольцевое полозковое шасси 10, предназначенные для гашения колебаний и ударов возникающих в момент касания БпЛА 1 взлетной полосы при посадке.As can be seen from the drawing figure 2, the
Как видно из чертежа фиг. 3, вентилятор-движитель 6 содержит входной направляющий аппарат 11 с неподвижными лопатками, предназначенный для подачи воздуха к рабочему колесу 12 и крепления блока полезной нагрузки 4 к фюзеляжу 2, рабочее колесо 12 и спрямляющий аппарат 13, предназначенный для придания воздушному потоку осевого направления.As can be seen from the drawing of FIG. 3, the
Как видно из чертежа фиг. 4, система управления БпЛА 1 состоит из комплекса бортового оборудования (КБО) 16 и наземного пункта управления (НПУ) 17.As can be seen from the drawing of FIG. 4, the control system of the
КБО 16 содержит бортовые датчики 18, бортовую вычислительную систему (БВС) 19, блок управления сервоприводами 20, контроллеры 21-24 управления сервоприводами 8, систему связи 25 и пилотажно-навигационный комплекс (ПНК) 26.OBE 16 contains
ДВС 5 предназначен для вращения рабочего колеса 12, радиопрозрачный обтекатель 3 предназначен для защиты КБО 16 от аэродинамических сил.ICE 5 is designed to rotate the
Рули 7 обеспечивают управление БпЛА 1 по курсу, тангажу и повышение путевой устойчивости. В блоке 4 может быть расположена оптико-электронная система (ОЭС) предназначенная для ручного (визуального) управления полетом БпЛА 1 оператором НПУ 17 с использованием канала связи, образованного системой связи 25 входящей в состав КБО 16 и НПУ 17.The
БпЛА 1 имеет два режима работа и работает следующим образом. Режим автономного полета.UAV 1 has two modes of operation and operates as follows. Autonomous flight mode.
Оператор НПУ 17 вводит полетное задание в КБО 16 БпЛА 1. Полетное задание содержит траекторию полета БпЛА 1, информацию о типе точки посадки, пуск и полет БпЛА 1 в точку с заданными координатами при поддержании скорости.The operator NPU 17 enters the flight task in the OBE 16
С использованием КБО 16 включается ДВС 5. БпЛА 1 с использованием вентилятора-движителя 6 и заранее введенного полетного задания, которое записывается в память БВС 19, совершает вертикальный и горизонтальный полет по заданному маршруту (на чертеже не показано).Using the
ПНК 26 осуществляет: счисление и коррекцию углов ориентации, счисление и коррекцию координат, счисление и коррекцию скоростных параметров, прием навигационных сигналов от спутниковых навигационных систем.
БВС 19 предназначен для управления всеми блоками и агрегатами БпЛА 1. Четыре аэродинамических руля 7 обеспечивают устойчивость, управляемость и балансировку БпЛА 1 в полете.BVS 19 is designed to control all blocks and assemblies of the
Режим ручного управления полетом.Manual flight control mode.
Управление БпЛА 1 в пространстве осуществляется оператором НПУ 17 по каналам связи с применением ОЭС (на чертеже не показано), путем визуального наблюдения.The control of the
Оператор НПУ 17 с использованием системы связи 25, БВС 19, блока управления сервоприводами 20 и контроллеров 21, 22, 23 и 24, управляет сервоприводами 8, которые управляют рулями 7.The
Управление по курсу БпЛА 1 обеспечивается управлением рулями 7, реализуемой по упомянутой цепи от органов управления КБО 16 к соответствующему сервоприводу 8, который перемещает рули 7 на заданный угол.The course control of the
Управление БпЛА 1 по тангажу и крену обеспечивается соответствующим наклоном рулей 7 с учетом данных, которые в режиме реального времени поступают от бортовых датчиков 18 и ПНК 26.The control of the
Передача и прием сообщений (команд) на управление БпЛА 1 происходит с использованием средств связи 25, входящими в состав КБО 16 и НПУ 17.The transmission and reception of messages (commands) to control the
Напряжение для электропитания КБО 16 подается от генератора постоянного тока 15.The voltage for power supply of the
Основные технические характеристики БпЛА 1 приведены в таблице 1.The main technical characteristics of the
В этом техническом решении ДВС 5 соединен с рабочем колесом 12 и генератором 15 (на чертеже не показано). При этом ДВС 5 размещен в верхней части блока полезной нагрузки 4, как показано на чертеже фиг. 2, что позволяет инженерно-техническим работникам быстро проводить оперативное и периодическое техническое обслуживание ДВС 5.In this technical solution, the
Наличие ДВС 5, генератора постоянного тока 15 и топливного бака 14, расположенного в фюзеляже 2, дает возможность БпЛА 1 длительное время находиться в полете и, как следствие, повысить дальность полета до 400 км, что в 4 раза выше, чем у прототипа.The presence of an
Исходя из выше перечисленного, достигается технический результат данной полезной модели.Based on the above, the technical result of this utility model is achieved.
Опытный образец БпЛА 1 был изготовлен на основе российского двигателя. Испытания показали, что БпЛА 1 соответствует всем заявленным характеристикам таблицы 1.The prototype UAV 1 was made on the basis of the Russian engine. Tests have shown that
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU217115U1 true RU217115U1 (en) | 2023-03-17 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5996933A (en) * | 1995-10-28 | 1999-12-07 | Schier; Johannes | Aircraft |
EP2193994A2 (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-09 | Honeywell International Inc. | UAV ducted fan swept and lean stator design |
RU2530906C1 (en) * | 2013-10-18 | 2014-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ФАН ФЛАЙТ" | Drone |
FR3049575A1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-06 | Herakles | PROPULSIVE DEVICE WITH ACTIVE PORTABILITY |
RU2653324C2 (en) * | 2012-10-31 | 2018-05-07 | Эрбас Дифенс Энд Спейс Гмбх | Unmanned aerial vehicle and the method of its operation |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5996933A (en) * | 1995-10-28 | 1999-12-07 | Schier; Johannes | Aircraft |
EP2193994A2 (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-09 | Honeywell International Inc. | UAV ducted fan swept and lean stator design |
RU2653324C2 (en) * | 2012-10-31 | 2018-05-07 | Эрбас Дифенс Энд Спейс Гмбх | Unmanned aerial vehicle and the method of its operation |
RU2530906C1 (en) * | 2013-10-18 | 2014-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ФАН ФЛАЙТ" | Drone |
FR3049575A1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-06 | Herakles | PROPULSIVE DEVICE WITH ACTIVE PORTABILITY |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108473199B (en) | Aircraft with vertical take-off and landing capability and method of operating the same | |
KR102252165B1 (en) | Unmanned aerial vehicle | |
US7410122B2 (en) | VTOL UAV with lift fans in joined wings | |
US8220737B2 (en) | VTOL aerial vehicle | |
CN102806990B (en) | Portable type mapping unmanned plane | |
RU2148536C1 (en) | Recoverable booster of first stage of launch vehicle | |
CN104364154A (en) | Aircraft, preferably unmanned | |
CN103192984B (en) | V-shaped empennage device suitable for sea and air across amphibious unmanned aerial vehicle | |
US20100252673A1 (en) | Aerial device | |
CN105235892A (en) | Multimodal flight conversion control method for hybrid layout rotary-wing unmanned aerial vehicle | |
CN105905295A (en) | Vertical take-off and landing fixed wing aircraft | |
CN114026023B (en) | Vertical take-off and landing aircraft and related control method | |
CN2820701Y (en) | Light unmanned driving airship | |
RU179906U1 (en) | Modular unmanned aerial vehicle, vertical take-off and landing | |
RU217115U1 (en) | UNMANNED AERIAL VEHICLE - COLEOPTER | |
CN108263594A (en) | A kind of bladeless fan power vertical take-off and landing drone | |
RU2722609C1 (en) | Stealthy rocket and aircraft complex | |
Bramlette et al. | Design and flight testing of a convertible quadcopter for maximum flight speed | |
CN205615699U (en) | General type fixed wing uavs | |
KR20160064413A (en) | Unmanned Aerial Vehicle having joined wings and delta wings | |
CN110606194B (en) | Jet propulsion type vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle | |
RU2721803C1 (en) | Aircraft-missile strike system | |
CN210116639U (en) | Variable-configuration multi-mode unmanned aerial vehicle | |
RU185205U1 (en) | Unmanned aerial vehicle | |
CN201670359U (en) | Single-thrust-propeller disc-shaped unmanned aerial vehicle |