RU220575U1

RU220575U1 - Manipulator for parking air vehicles, stationary, circular rotation

Info

Publication number: RU220575U1
Application number: RU2022107491U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Павлович Сажин
Original assignee: Дмитрий Павлович Сажин
Filing date: 2022-03-21
Publication date: 2023-09-22

Abstract

По мере увеличения числа беспилотных и пилотируемых индивидуальных транспортных средств вертикального взлета и посадки возникнет проблема парковки в густонаселенных районах города. Предлагаемый манипулятор для парковки аэромобилей стационарный кругового вращения значительно снизит время маневрирования, упростит парковку и взлет аэромобилей, уменьшит выбросы углекислого газа у поверхности земли и шумовое загрязнение района посадки. Для летательных аппаратов на электрическом приводе такой способ посадки и взлета увеличит продолжительность полета. Манипулятор позволит более плотно и безопасно парковать аэромобили. Приземление и взлет будут проходить более безопасно также из-за отсутствия «экранного эффекта» влияния земли, завихрения от зданий на воздушный поток от винта и устойчивость летательного аппарата. В военном варианте предлагаемый манипулятор может применятся на подводных и надводных авианесущих кораблях для ускорения взлета и посадки пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов.

As the number of unmanned and manned VTOL vehicles increases, parking will become a problem in densely populated areas of the city. The proposed stationary circular rotating manipulator for parking aeromobiles will significantly reduce maneuvering time, simplify parking and takeoff of aeromobiles, and reduce carbon dioxide emissions at the surface of the earth and noise pollution in the landing area. For electrically powered aircraft, this method of landing and takeoff will increase the flight duration. The manipulator will allow for more dense and safe parking of aeromobiles. Landing and takeoff will also be safer due to the absence of the “screen effect” of the influence of the ground, turbulence from buildings on the air flow from the propeller and the stability of the aircraft. In a military version, the proposed manipulator can be used on underwater and surface aircraft carriers to speed up the takeoff and landing of manned and unmanned aerial vehicles.

Description

Полезная модель относится к области авиации, в частности к устройствам, упрощающим посадку, размещение на парковочном пространстве гибридных транспортных средств вертикального взлета и посадки, таких как аэромобили.The utility model relates to the field of aviation, in particular to devices that simplify the landing and placement in the parking space of hybrid vertical take-off and landing vehicles, such as aeromobiles.

Из статьи «Больше подводных авианосцев. Проекты Британии и СССР», размещено 02.11.2016, https://navy-chf.livejournal.com/1433004.html известна система «skyhook» (небесный крюк), обеспечивающая посадку самолетов вертикального взлета и посадки на палубу кораблей и подводных лодок. Идея «Skyhook» выглядела следующим образом: на корабле размещался механический кран на жесткой стабилизированной штанге, садившийся «Харриер» подлетал к кораблю, переводил сопла в вертикальное положение и плавно зависал рядом с бортом, после чего манипулятор-робот с несколькими захватами подцеплял истребитель за специальные упоры на обшивке. Датчики синхронизировали движения крана и самолета. «Пойманный» самолет кран аккуратно и бережно переносил в ангар. Испытания показали, что такая система вполне работает.From the article “More submarine aircraft carriers. Projects of Britain and the USSR”, posted 02.11.2016, https://navy-chf.livejournal.com/1433004.html the “skyhook” system is known, which ensures the landing of vertical take-off and landing aircraft on the deck of ships and submarines. The idea of "Skyhook" looked like this: a mechanical crane was placed on the ship on a rigid stabilized rod, the landing Harrier flew up to the ship, moved the nozzles to a vertical position and smoothly hovered next to the side, after which a robotic manipulator with several grippers picked up the fighter using special stops on the casing. Sensors synchronized the movements of the crane and the aircraft. The crane carefully and carefully transferred the “caught” plane to the hangar. Tests have shown that such a system works quite well.

Однако использование нескольких захватов для удержания самолета, подводимых сверху, усложняет конструкцию манипулятора-крана и процесс захвата летательного аппарата.However, the use of several grippers to hold the aircraft, supplied from above, complicates the design of the crane manipulator and the process of gripping the aircraft.

Технической проблемой, решаемой полезной моделью, и техническим результатом является упрощение посадки размещения на парковочной площадке аэромобилей вертикального взлета.The technical problem solved by the utility model, and the technical result, is to simplify the landing and placement of vertical take-off aircraft on a parking area.

Указанная техническая проблема решается использованием манипулятора, захватывающего аэромобиль только в одной точке. Манипулятор для парковки аэромобилей стационарный кругового вращения фиг. 1 представляет из себя стационарно установленную поворотную платформу 1 с телескопически выдвигаемой стрелой с захватом-причалом 3 для пилотируемых и беспилотных больших квадрокоптеров и аэромобилей типа гибридного транспортного средства автолета соосной схемы, описанного в предыдущем патенте 2770718. Захват-причал 3 оборудован аэродинамическим щитом с телекамерой 4 и лазерным дальномером, он может управляться оператором или компьютером, согласовывая свое положение с положением в воздухе летательного аппарата. При подлете аэромобиля к парковке (наземной или на крыше здания) манипулятор выдвигает на нужную высоту и разворачивает захват-причал вдоль или поперек полета. Аэромобиль в данном случае вертолет-крыло 5 зависает в воздухе и, маневрируя, приближается к щиту-причалу боковой поверхностью, учитывая направление ветра. Захват аппарата осуществляется механически неподвижным или управляемым крюком 6 манипулятора и стыковочной петлей аппарата 7. После передачи веса летательного аппарата на стрелу 2 манипулятора летательный аппарат 5 может выключить двигатель, остановить вращение винтов (роторов) и начать зарядку аккумуляторов, если аэромобиль является электрическим. Стрела манипулятора при этом начинает складываться, опуская аппарат на выбранное для него место на парковке фиг. 2.This technical problem is solved by using a manipulator that grips the airmobile at only one point. Stationary circular rotating manipulator for parking air vehicles fig. 1 is a permanently installed rotating platform 1 with a telescopically extendable boom with a gripper-berth 3 for manned and unmanned large quadcopters and air vehicles such as a hybrid vehicle of a coaxial design described in the previous patent 2770718. The gripper-berth 3 is equipped with an aerodynamic shield with a television camera 4 and a laser rangefinder, it can be controlled by an operator or a computer, coordinating its position with the position of the aircraft in the air. When the air vehicle approaches the parking lot (ground or on the roof of a building), the manipulator extends to the required height and deploys the gripper-berth along or across the flight. The airmobile in this case, the wing helicopter 5, hovers in the air and, maneuvering, approaches the shield-berth with its side surface, taking into account the direction of the wind. The aircraft is captured mechanically by a stationary or controlled hook 6 of the manipulator and the docking loop of the apparatus 7. After transferring the weight of the aircraft to the boom 2 of the manipulator, the aircraft 5 can turn off the engine, stop the rotation of the propellers (rotors) and begin charging the batteries if the airmobile is electric. At the same time, the arm of the manipulator begins to fold, lowering the device to the place chosen for it in the parking lot (Fig. 2.

Старт аппарата производится в обратном порядке, при этом раскрутка винтов (роторов) начинается на определенной безопасной высоте, а стрела манипулятора находится под положительным углом наклона. На высоте 20-25 метров угол атаки лопастей винта изменяется на взлетное положение, фиксирующий захват расцепляется. Аппарат стартует.The apparatus starts in the reverse order, with the spinning of the screws (rotors) starting at a certain safe height, and the manipulator arm is at a positive angle. At an altitude of 20-25 meters, the angle of attack of the propeller blades changes to the take-off position, and the locking grip is released. The device starts.

Claims

A manipulator for parking aircraft with a coaxial system of rotors, containing a permanently installed rotating platform with a telescopically extendable boom with a gripper-berth, characterized in that the gripper-berth is equipped with an aerodynamic shield with a television camera and a laser rangefinder, the manipulator is designed to be controlled by the operator, coordinating its position with the position of the aircraft in the air, while the gripper-berth is equipped with a hook designed to capture the docking loop of the airmobile.