RU2415373C1 - Способ управления обтеканием беспилотного летательного аппарата - Google Patents
Способ управления обтеканием беспилотного летательного аппарата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2415373C1 RU2415373C1 RU2010101265/11A RU2010101265A RU2415373C1 RU 2415373 C1 RU2415373 C1 RU 2415373C1 RU 2010101265/11 A RU2010101265/11 A RU 2010101265/11A RU 2010101265 A RU2010101265 A RU 2010101265A RU 2415373 C1 RU2415373 C1 RU 2415373C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uav
- flow
- control method
- working fluid
- aerodynamic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к авиации. Способ управления обтеканием беспилотного летательного аппарата включает выпуск в носовой части под давлением рабочего тела плотностью менее 0,06 г/см3, содержащего диссоциированный водород. В пульсирующем режиме с частотой от 10 до 12000 Гц формируют вокруг фюзеляжа аэродинамический конус в виде энтропийного слоя, в котором аккумулируют энергию набегающего потока для утилизации в камере сгорания и сопловом аппарате силовой установки. Изобретение направлено на снижение аэродинамического сопротивления и тепловой нагрузки на конструкцию с увеличением скорости и дальности полета. 1 ил.
Description
Изобретение относится к авиации и касается технологии управления обтеканием малоразмерных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).
Известны технологии снижения трения, теплопередачи и управления обтеканием тел в условиях поверхностного массообмена при вдуве легких газов в пограничный слой и его отсосе (Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Турбулентный пограничный слой сжимаемого газа // Новосибирск: Изд-во АН СССР, 1962; Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Тепломассоперенос, т.III, Госэнергоиздат, 1963; Лыков А.В. Тепломассообмен // Москва: "Энергия", 1972; Чжен П. Отрывные течения, т.III, Москва: Изд-во "Мир", 1973; Краснов Н.Ф., Захарченко В.Ф., Кошевой В.Н. Основы аэродинамического расчета. Трение и теплопередача. Управление обтеканием летательных аппаратов // Под ред. проф. Н.Ф.Краснова // М.: Высш. шк., 1984).
Недостатком известных технологий являются дополнительные энергозатраты на организацию отсоса/выдува газа.
Известен способ снижения донного сопротивления артиллерийского снаряда и устройство для его осуществления (патент RU №2225976 C1, МПК F42B 15/00, 20.03.2004), основанный на вдуве горючей газообразной смеси в спутную струю снаряда с эжектированием части набегающего потока воздуха в зоны ее дожигания между пиротехническими зарядами и в центральную зону спутной струи. Количество эжектируемого на траектории воздуха в центральную зону спутной струи изменяют пропорционально скорости снаряда.
Недостатком известного способа снижения донного сопротивления является высокая тепловая нагрузка на конструкцию управляемого снаряда.
Известен электрогазодинамический способ уменьшения аэродинамического сопротивления, основанный на впрыске ионной струи в пограничный слой и электрогазодинамическом воздействии на ламинарно-турбулентный переход в пограничном слое (Ватажин А.Б., Грабовский В.И., Лихтер В.А., Шульгин В.И. Электрогазодинамические течения. М.: Наука, 1983; Курячий А.П. О затягивании перехода пограничного слоя электрогидро-динамическим методом // ПММ. т.49. Вып.1. 1985; Казаков А.В., Курячий А.П. Влияние электрогазодинамического воздействия на развитие малых возмущений в пограничном слое на тонком профиле // Изв. АН СССР. МЖГ №1, 1986).
Недостатком известного электрогазодинамического способа уменьшения аэродинамического сопротивления является отсутствие заметного уменьшения трения в турбулентном пограничном слое при сверх- и гиперзвуковых скоростях набегающего потока.
Наиболее близким из известных технических решений предлагаемому способу управления обтеканием беспилотного летательного аппарата является способ управления обтеканием сверхзвуковым воздушным потоком летательного аппарата (патент RU №2268198 С1, МПК B64C 21/08, 20.01.2006), основанный на выпуске под давлением рабочего тела плотностью не менее 0,06 г/см3 при нормальных условиях через полую иглу в носовой части ЛА со скоростью, превышающей скорость полета ЛА, и формировании при вершине иглы аэродинамического конуса, касающегося пограничного слоя на головной части ЛА. Давление, под которым выпускают рабочее тело, создают с помощью газогенератора.
Недостатком известного технического решения является повышенный расход рабочего тела.
Задачей данного изобретения является снижение расхода рабочего тела и улучшение массогабаритных характеристик БПЛА.
Технический результат реализации изобретения заключается в увеличении скорости и дальности полета БПЛА на гиперзвуковой скорости.
Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в способе управления обтеканием беспилотного летательного аппарата, основанном на выпуске в носовой части БПЛА под давлением рабочего тела и формировании аэродинамического конуса вокруг БПЛА, рабочее тело плотностью менее 0,06 г/см3, содержащее диссоциированный водород, выпускают непосредственно в носовой части БПЛА через входное отверстие резонатора, обращенное навстречу набегающему потоку, в пульсирующем режиме с частотой от 10 до 12000 Гц, формируют вокруг фюзеляжа БПЛА аэродинамический конус в виде энтропийного слоя, аккумулируют в нем энергию набегающего потока и направляют его в камеру сгорания и сопловой аппарат силовой установки БПЛА.
Схема БПЛА для реализации предлагаемого способа управления обтеканием беспилотного летательного аппарата показана на чертеже.
Здесь непосредственно в носовой части БПЛА, содержащего фюзеляж 1, несущие плоскости 2, органы управления 3 и силовую установку 4 с кольцевым воздухозаборником 5, камерой сгорания 6 и сопловым аппаратом 7, через входное отверстие резонатора 8 выпускают под давлением рабочее тело, содержащее диссоциированный водород в пульсирующем режиме с частотой от 10 до 12000 Гц, формируют вокруг фюзеляжа 1 аэродинамический конус в виде энтропийного слоя 10, аккумулируют в нем энергию набегающего потока и направляют его в камеру сгорания 6 и сопловой аппарат 7 силовой установки 4 БПЛА. Пульсирующий режим выпуска рабочего тела в носовой части БПЛА осуществляют с помощью резонатора 8, давление в котором формируют в результате торможения набегающего потока, генерации водорода и выброса водородсодержащего рабочего тела через входное отверстие резонатора, обращенное навстречу набегающему потоку.
Энергию торможения набегающего потока используют на генерацию, нагрев и диссоциацию водорода, которую затем утилизируют в камере сгорания и сопловом аппарате силовой установки 4. Формирование вокруг фюзеляжа 1 аэродинамического конуса в виде энтропийного слоя 10 с диссоциированным водородом, имеющего пониженную вязкость, способствует снижению трения и аэродинамического сопротивления.
Таким образом, полезность реализации предлагаемого технического решения состоит в том, что часть энергии набегающего потока направляют на генерацию, нагрев и диссоциацию водорода с последующей ее утилизацией в силовой установке. Это повышает топливную эффективность и снижает тепловую нагрузку на конструкцию носовой части БПЛА. Кроме того, выпуск в носовой части БПЛА водородсодержащего рабочего тела с плотностью менее 0,06 г/см3 в пульсирующем режиме и формирование аэродинамического конуса в виде энтропийного слоя из легких газов вокруг фюзеляжа БПЛА снижает вязкость, трение и аэродинамическое сопротивление, что в итоге способствует увеличению скорости и дальности полета БПЛА. Заявленное изобретение является результатом разработок технологий, направленных на улучшение массогабаритных характеристик и топливной эффективности БПЛА, поддержанных грантом РФФИ 07-08-12056.
Claims (1)
- Способ управления обтеканием беспилотного летательного аппарата (БПЛА), включающий выпуск в носовой части БПЛА под давлением рабочего тела и формирование аэродинамического конуса БПЛА, отличающийся тем, что рабочее тело плотностью менее 0,06 г/см3, содержащее диссоциированный водород, выпускают непосредственно в носовой части БПЛА через входное отверстие резонатора, обращенное навстречу набегающему потоку, в пульсирующем режиме с частотой от 10 до 12000 Гц, формируют вокруг фюзеляжа БПЛА аэродинамический конус в виде энтропийного слоя, аккумулируют в нем энергию набегающего потока и направляют его в камеру сгорания и сопловой аппарат силовой установки БПЛА.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010101265/11A RU2415373C1 (ru) | 2010-01-19 | 2010-01-19 | Способ управления обтеканием беспилотного летательного аппарата |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010101265/11A RU2415373C1 (ru) | 2010-01-19 | 2010-01-19 | Способ управления обтеканием беспилотного летательного аппарата |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2415373C1 true RU2415373C1 (ru) | 2011-03-27 |
Family
ID=44052935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010101265/11A RU2415373C1 (ru) | 2010-01-19 | 2010-01-19 | Способ управления обтеканием беспилотного летательного аппарата |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2415373C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2558525C1 (ru) * | 2014-07-31 | 2015-08-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Устройство активной теплозащиты и модуляции аэродинамического сопротивления гиперзвукового бпла |
RU2559182C1 (ru) * | 2014-07-31 | 2015-08-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ активной теплозащиты и модуляции аэродинамического сопротивления гиперзвукового летательного аппарата |
RU2659449C1 (ru) * | 2017-08-29 | 2018-07-02 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" | Способ стрельбы артиллерийскими снарядами на дальние расстояния |
RU2737816C1 (ru) * | 2019-06-26 | 2020-12-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" | Крылатая ракета со складными крыльями замкнутого типа переменной стреловидности |
-
2010
- 2010-01-19 RU RU2010101265/11A patent/RU2415373C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2558525C1 (ru) * | 2014-07-31 | 2015-08-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Устройство активной теплозащиты и модуляции аэродинамического сопротивления гиперзвукового бпла |
RU2559182C1 (ru) * | 2014-07-31 | 2015-08-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ активной теплозащиты и модуляции аэродинамического сопротивления гиперзвукового летательного аппарата |
RU2659449C1 (ru) * | 2017-08-29 | 2018-07-02 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" | Способ стрельбы артиллерийскими снарядами на дальние расстояния |
RU2737816C1 (ru) * | 2019-06-26 | 2020-12-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" | Крылатая ракета со складными крыльями замкнутого типа переменной стреловидности |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2415373C1 (ru) | Способ управления обтеканием беспилотного летательного аппарата | |
CN105604735A (zh) | 高超音速飞行器 | |
RU2531432C2 (ru) | Способ создания системы сил летательного аппарата вертикального взлёта и посадки и летательный аппарат для его осуществления | |
EP0683376B1 (en) | Airbreathing propulsion assisted gun-launched projectiles | |
CN102022223A (zh) | 涡流冲压发动机 | |
CN211316243U (zh) | 一种适用于低温低压的闪急沸腾式蒸发腔火焰稳定器 | |
US3008669A (en) | Ramjet missile | |
CN110733651A (zh) | 用于飞行器的控制系统 | |
JPH0886245A (ja) | 砲から発射されるように適合されるスクラムジェットテスト飛行体 | |
RU2410291C1 (ru) | Сверхзвуковая ракета с двигателем на порошкообразном металлическом горючем | |
CN110733631A (zh) | 用于飞行器的控制系统 | |
CN104929809A (zh) | 爆轰冲压火箭工作方法 | |
CN204877714U (zh) | 一种航空、航天、航海于一体的混合发动机 | |
US3273334A (en) | Ramjet missile | |
Khankhasaeva et al. | Influence of energy input on the flow past hypersonic aircraft X-43 | |
RU2690236C1 (ru) | Сверхзвуковая вращающаяся ракета | |
RU2528508C2 (ru) | Пусковая установка для авиационных ракет | |
RU2647919C1 (ru) | Прямоточный воздушно-реактивный двигатель | |
RU2671452C2 (ru) | Гиперзвуковой летательный аппарат | |
RU2373114C1 (ru) | Малоразмерный беспилотный летательный аппарат с пульсирующим детонационным двигателем и способ его функционирования | |
RU2621771C2 (ru) | Способ спуска отделяющейся части ступени ракеты космического назначения и устройство для его осуществления | |
US11702979B1 (en) | Electricity generation system and methods of making and using the same | |
RU2273757C2 (ru) | Пароводяной ракетный двигатель | |
CN103437912A (zh) | 射流喷气发动机 | |
RU2559182C1 (ru) | Способ активной теплозащиты и модуляции аэродинамического сопротивления гиперзвукового летательного аппарата |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130120 |