RU2473455C2 - Малогабаритная беспилотная авиационная система - Google Patents
Малогабаритная беспилотная авиационная система Download PDFInfo
- Publication number
- RU2473455C2 RU2473455C2 RU2010148003/11A RU2010148003A RU2473455C2 RU 2473455 C2 RU2473455 C2 RU 2473455C2 RU 2010148003/11 A RU2010148003/11 A RU 2010148003/11A RU 2010148003 A RU2010148003 A RU 2010148003A RU 2473455 C2 RU2473455 C2 RU 2473455C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuselage
- unmanned aerial
- wing
- aerial vehicle
- parts
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 3
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U50/00—Propulsion; Power supply
- B64U50/10—Propulsion
- B64U50/19—Propulsion using electrically powered motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U20/00—Constructional aspects of UAVs
- B64U20/40—Modular UAVs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
- B64U30/10—Wings
- B64U30/12—Variable or detachable wings, e.g. wings with adjustable sweep
- B64U30/14—Variable or detachable wings, e.g. wings with adjustable sweep detachable
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U80/00—Transport or storage specially adapted for UAVs
- B64U80/70—Transport or storage specially adapted for UAVs in containers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U20/00—Constructional aspects of UAVs
- B64U20/50—Foldable or collapsible UAVs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U20/00—Constructional aspects of UAVs
- B64U20/60—UAVs characterised by the material
- B64U20/65—Composite materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U20/00—Constructional aspects of UAVs
- B64U20/80—Arrangement of on-board electronics, e.g. avionics systems or wiring
- B64U20/87—Mounting of imaging devices, e.g. mounting of gimbals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
- B64U2101/30—UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography
- B64U2101/31—UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography for surveillance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U50/00—Propulsion; Power supply
- B64U50/10—Propulsion
- B64U50/13—Propulsion using external fans or propellers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U60/00—Undercarriages
- B64U60/70—Movable wings, rotor supports or shrouds acting as ground-engaging elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
- B64U70/70—Launching or landing using catapults, tracks or rails
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
- B64U70/80—Vertical take-off or landing, e.g. using rockets
- B64U70/83—Vertical take-off or landing, e.g. using rockets using parachutes, balloons or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Система содержит беспилотный летательный аппарат модульной конструкции. 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. Замочные соединения левой и правой частей крыла с фюзеляжем включают два металлических болта, соответствующие им втулки, два боковых отверстия в фюзеляже и две вертикальные штыревые пружины. Повышаются прочность и надежность беспилотного летательного аппарата, снижается его масса. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области малогабаритных беспилотных авиационных систем самолетного типа, предназначенных для воздушного наблюдения и разведки с возможностью передачи информации, получаемой бортовыми датчиками беспилотного летательного аппарата, на наземную станцию управления в реальном масштабе времени.
Уровень техники
Известны малогабаритные беспилотные авиационные системы самолетного типа по патентам США №7,210,654, №7,152,827, №5,035,382 и №7,360,741 для воздушного наблюдения и разведки. В их состав входят наземная станция управления, бортовые и наземные средства радиосвязи, навигации и управления полетом, пусковое устройство и несущий полезную нагрузку беспилотный летательный аппарат модульной конструкции, который может быть легко собран для полета и разобран для транспортировки в компактном контейнере.
Прототипом изобретения по числу и содержанию функционально сходных признаков является беспилотная авиационная система по патенту США №7,237,750. Прототип представляет собой переносную малогабаритную беспилотную авиационную систему, в которой беспилотный летательный аппарат модульной конструкции включает в свой состав:
- носовую часть с установленной в ней полезной нагрузкой, содержащую носовой обтекатель с прорезанным в нем отверстием, закрытым прозрачным материалом;
- левую и правую части крыла, содержащие продольные лонжероны, поперечные нервюры, обшивку и элероны, управляемые сервоприводами, установленными на нижней поверхности частей крыла;
- 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.
Этот беспилотный летательный аппарат может быть собран для полета и разобран для транспортировки с помощью указанных узлов крепления и замочных соединений носовой части, левой и правой частей крыла к фюзеляжу. Посадка беспилотного летательного аппарата прототипа осуществляется по самолетному, то есть на нижнюю часть фюзеляжа и крыла при отсутствии колесного шасси. Для уменьшения вероятности поломок при посадке предполагается, что в момент приземления и возможного сильного удара о землю левая и правая части крыла беспилотного летательного аппарата отсоединяются от его фюзеляжа благодаря наличию замочных соединений. Это позволяет погасить удар и уменьшить вероятность серьезных повреждений конструкции самого летательного аппарата. Использованные в прототипе центральный лонжерон, узлы крепления и замочные соединения частей крыла с фюзеляжем увеличивают массу летательного аппарата, что при прочих равных условиях снижает продолжительность его полета и ограничивает возможность установки более эффективных и массивных полезных нагрузок. Замочные соединения в прототипе являются ненадежными, так как они не имеют стопорных элементов. При резких порывах ветра и возникновении больших ветровых нагрузок на беспилотный летательный аппарат нельзя исключить самопроизвольную расстыковку частей крыла от фюзеляжа в полете. Это может привести к потере беспилотного летательного аппарата и срыву выполнения полетного задания.
Сущность изобретения
Патентуемое изобретение решает задачи повышения прочности и надежности конструкции беспилотного летательного аппарата при одновременном снижении его массы. Это позволяет увеличить массу полезной нагрузки, разместить в ней более совершенные по своим техническим характеристикам бортовые датчики, средства наблюдения, силовую установку и за счет этого повысить эффективность воздушного наблюдения и разведки.
Патентуемое изобретение представляет собой малогабаритную беспилотную авиационную систему (БАС) для воздушного наблюдения и разведки, включающую наземную станцию управления; бортовые и наземные средства радиосвязи, навигации и управления полетом; пусковое устройство и несущий полезную нагрузку разборный беспилотный летательный аппарат модульной конструкции, который может быть легко собран для полета и разобран для транспортировки в компактном контейнере, содержащий:
- носовую часть с установленной в ней полезной нагрузкой, содержащую носовой обтекатель с прорезанным в нем отверстием, закрытым прозрачным материалом;
- левую и правую части крыла, содержащие продольные лонжероны, поперечные нервюры, обшивку и элероны, управляемые сервоприводами, установленными на нижней поверхности частей крыла;
- 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.
Кроме того, в патентуемом изобретении
- центральный лонжерон фюзеляжа выполнен в виде съемной трубки из композитных материалов, средняя часть которой плотно размещена внутри дополнительно расположенного в фюзеляже и прикрепленного к его боковым стенкам центрального цилиндрического держателя, продольная ось которого перпендикулярна продольной оси фюзеляжа, а периферийные части указанной трубки плотно входят в дополнительно и соосно установленные в левой и правой частях крыла боковые цилиндрические держатели;
- на торцах съемной трубки центрального лонжерона фюзеляжа, входящих в указанные боковые держатели в левой и правой частях крыла, установлены дисковые вставки из композитного материала;
- один край боковых цилиндрических 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;
- замочные соединения левой и правой частей крыла с фюзеляжем включают два металлических болта, ввернутых своей резьбовой частью в дополнительно установленные на торцевых частях крыла втулки с регулируемым зазором между первыми нервюрами левой и правой частей крыла, прилегающими к фюзеляжу, и внутренними поверхностями головок металлических болтов за счет вкручивания или выкручивания указанных болтов; два боковых отверстия в фюзеляже, соосно расположенные с указанными металлическими болтами, диаметр которых слегка превышает диаметр головок металлических болтов так, чтобы они свободно входили в эти отверстия при сборке и выходили при разборке беспилотного летательного аппарата; две вертикальные штыревые пружины, расположенные внутри фюзеляжа и состоящие из отрезков стальной проволоки, нижние концы которых жестко закреплены под указанными боковыми отверстиями в фюзеляже, а верхние концы свободно проходят через продольные прорези в верхней части фюзеляжа над указанными боковыми отверстиями в фюзеляже, выполненные так, чтобы в отогнутом вперед, в направлении носовой части беспилотного летательного аппарата, состоянии указанные отрезки стальной проволоки не препятствовали введению головок указанных металлических болтов в боковые отверстия фюзеляжа в процессе присоединения левой и правой частей крыла к фюзеляжу, а в отпущенном состоянии, при возврате назад к своему первоначальному положению, плотно входили в зазоры, образованные между внутренними поверхностями введенных внутрь фюзеляжа головок металлических болтов и внутренними боковыми поверхностями фюзеляжа.
Таким образом, указанные вертикальные штыревые пружины являются стопорными элементами замочных соединений, благодаря которым полностью исключается возможность самопроизвольного отсоединения левой и правой частей крыла от фюзеляжа беспилотного летательного аппарата в полете. Средние части отрезков стальной проволоки вертикальных штыревых пружин надежно удерживаются в образованных зазорах не только за счет возвращающего действия сил внутренней деформации при их изгибе, но и за счет дополнительного давления на отрезки проволоки, возникающего от воздействия набегающего воздушного потока.
Для повышения прочности съемная трубка центрального лонжерона фюзеляжа может быть выполнена в виде многослойной структуры, состоящей из нескольких слоев разных композитных материалов.
В патентуемой беспилотной авиационной системе предусмотрена парашютная посадка беспилотного летательного аппарата. Для этого в верхней центральной части фюзеляжа размещен парашютный отсек, содержащий парашютную систему, присоединенную с помощью звеньев крепления к фюзеляжу. Парашютный отсек снабжен крышкой и электромеханическим запорным устройством, которое по команде с наземной станции управления или в соответствии с заложенной программой полета отпирается в нужный момент времени для выпуска парашюта и посадки на нем беспилотного летательного аппарата.
В заявляемой малогабаритной беспилотной авиационной системе полет беспилотного летательного аппарата осуществляется с помощью силовой установки, размещенной в задней части фюзеляжа. Она содержит электродвигатель, регулирующий контроллер и толкающий воздушный винт со складывающимися лопастями, приводимыми во вращательное движение при подаче электропитания на электродвигатель от аккумуляторной батареи, размещенной в нижней центральной части фюзеляжа, в батарейном отсеке, выполненном с возможностью отстыковки от фюзеляжа.
В качестве технических средств полезной нагрузки в малогабаритной беспилотной авиационной системе использованы телевизионные и инфракрасные камеры, установленные на гиростабилизированной платформе в носовой части беспилотного летательного аппарата напротив отверстия в носовом обтекателе.
Для проведения аэрофотосъемки в малогабаритной беспилотной авиационной системе в качестве полезной нагрузки применен цифровой фотоаппарат с высоким разрешением, установленный в носовой части беспилотного летательного аппарата напротив отверстия в носовом обтекателе.
В заявленной малогабаритной беспилотной авиационной системе носовая часть выполнена с возможностью управляемого кругового вращения относительно продольной оси с помощью кольцевого подшипника и управляемого механизма электропривода. Это позволяет во время полета производить поворот носовой части и обеспечивать более широкую полосу обзора подстилающей поверхности. Кроме того, при запуске беспилотного летательного аппарата и при его посадке носовая часть поворачивается таким образом, чтобы отверстие в носовом обтекателе было направлено вверх. Это позволяет снизить вероятность повреждения полезной нагрузки при возникновении нештатных ситуаций.
В заявляемой малогабаритной беспилотной авиационной системе носовая часть выполнена с возможностью отсоединения от фюзеляжа и обратной пристыковки к нему. Это позволяет в процессе подготовки беспилотного летательного аппарата к полету легко менять носовую часть с установкой в ней различных технических средств полезной нагрузки в зависимости от цели и условий их применения.
Перечень фигур чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется конкретными примерами его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображены:
Фигура 1 - малогабаритная беспилотная авиационная система в составе беспилотного летательного аппарата, размещенного на пусковой установке.
Фигура 2 - беспилотный летательный аппарат с отстыкованными от фюзеляжа левой и правой частями крыла.
Фигура 3 - боковой вид левой стороны фюзеляжа беспилотного летательного аппарата в месте крепления левой части крыла.
Фигура 4 - боковой вид левой части крыла беспилотного летательного аппарата.
Фигура 5 - внешний вид беспилотного летательного аппарата.
Осуществление изобретения
Малогабаритная беспилотная авиационная система для воздушного наблюдения и разведки 1 (фигура 1), включающая наземную станцию управления; бортовые и наземные средства радиосвязи, навигации и управления полетом (не показаны); пусковое устройство 2 и несущий полезную нагрузку разборный беспилотный летательный аппарат 3 модульной конструкции, выполненный по аэродинамической схеме летающее крыло и содержащий фюзеляж 4, носовую часть 5 с установленной в ней полезной нагрузкой, левую часть крыла 6 и правую часть крыла 7, содержащие продольные лонжероны, поперечные нервюры, обшивку и элероны, управляемые сервоприводами, установленными на нижней поверхности частей крыла, а также силовую установку 8, расположенную в фюзеляже и снабженную двигателем с воздушным винтом.
Центральный лонжерон фюзеляжа выполнен в виде съемной трубки 9 (фигура 2) из композитных материалов. Ее средняя часть плотно размещена внутри дополнительно расположенного в фюзеляже и прикрепленного к его боковым стенкам центрального цилиндрического держателя 10 (фигура 3), продольная ось которого перпендикулярна продольной оси фюзеляжа. Периферийные части съемной трубки центрального лонжерона фюзеляжа плотно входят в дополнительно и соосно установленные в левой и правой частях крыла боковые цилиндрические держатели 11 (фигура 2 и фигура 4). На торцах съемной трубки центрального лонжерона фюзеляжа 9, входящих в указанные боковые цилиндрические держатели 11 в левой и правой частях крыла, для повышения прочности установлены дисковые вставки из композитного материала. Один край боковых цилиндрических держателей 11 прикреплен к первым нервюрам 12 левой части крыла 6 и правой части крыла 7 (фигура 4), примыкающим к фюзеляжу. Второй край боковых цилиндрических держателей 11, проходящих через вторые нервюры левой части крыла 6 и правой части крыла 7, жестко прикреплен к первым относительно передней кромки крыла лонжеронам 13 левой и правой частей крыла.
Замочные соединения левой и правой частей крыла с фюзеляжем включают два металлических болта 14 (фигура 4), ввернутых своей резьбовой частью в дополнительно установленные на торцевых частях крыла втулки, с регулируемым зазором между первыми нервюрами 12 левой 6 и правой 7 частей крыла, прилегающими к фюзеляжу, и внутренними поверхностями головок металлических болтов 14 за счет вкручивания или выкручивания металлических болтов 14. В фюзеляже 4 выполнены два боковых отверстия 15 (фигура 3), которые в собранном состоянии беспилотного летательного аппарата располагаются соосно с металлическими болтами 14. Диаметр отверстий 15 слегка превышает диаметр головок металлических болтов 14 так, чтобы они свободно входили в эти отверстия при сборке и выходили при разборке беспилотного летательного аппарата.
Внутри фюзеляжа на его боковых стенках установлены две вертикальные штыревые пружины 16 (фигура 3), состоящие из двух отрезков стальной проволоки 17, нижние концы которых жестко закреплены под указанными боковыми отверстиями в фюзеляже 15, а верхние концы свободно проходят через продольные прорези в верхней части фюзеляжа 4 над указанными боковыми отверстиями 15. В отогнутом вперед, в направлении носовой части беспилотного летательного аппарата, состоянии указанные отрезки стальной проволоки 17 не препятствуют вхождению головок указанных металлических болтов 14 в боковые отверстия фюзеляжа 15 в процессе присоединения левой 6 и правой 7 частей крыла к фюзеляжу. В отпущенном состоянии, при возврате назад к своему первоначальному положению, отрезки стальной проволоки 17 плотно входят в зазоры, образованные между внутренними поверхностями вошедших внутрь фюзеляжа головок металлических болтов 14 и внутренними боковыми поверхностями фюзеляжа 4. Таким образом, образуется стопорный элемент замочного соединения.
Дополнительное повышение прочности трубки центрального лонжерона фюзеляжа 9 достигается за счет выполнения ее в виде многослойной структуры, состоящей из нескольких слоев разных композитных материалов.
В патентуемой малогабаритной беспилотной авиационной системе предусмотрена парашютная посадка беспилотного летательного аппарата. Для этого в верхней центральной части фюзеляжа размещен парашютный отсек 18 (фигура 2), содержащий парашютную систему, присоединенную с помощью звеньев крепления к фюзеляжу, снабженный крышкой и электромеханическим запорным устройством, которое по команде с наземной станции управления или в соответствии с заложенной программой полета отпирается в нужный момент времени для выпуска парашюта и посадки на нем беспилотного летательного аппарата.
Силовая установка 8 размещена в задней части фюзеляжа беспилотного летательного аппарата 3 (фигура 1). Толкающий воздушный винт со складывающимися лопастями приводится во вращательное движение при подаче электропитания на электродвигатель от аккумуляторной батареи, размещенной в нижней центральной части фюзеляжа, в батарейном отсеке 19 (фигура 1 и фигура 5). В соответствии с введенной в бортовую систему управления программой полета беспилотного летательного аппарата скорость полета изменяется за счет изменения числа оборотов электродвигателя с помощью регулирующего контроллера. Батарейный отсек 19 выполнен с возможностью отстыковки от фюзеляжа 4 для удобства зарядки аккумуляторной батареи, проведения технического обслуживания и ремонта.
Технические средства полезной нагрузки, выполненные в виде телевизионных и инфракрасных камер, установленных на гиростабилизированной платформе, а также в виде цифрового фотоаппарата, размещены в носовой части 5 беспилотного летательного аппарата 3 напротив отверстия в носовом обтекателе 20 (фигура 5).
Носовая часть 5 выполнена с возможностью управляемого кругового вращения относительно фюзеляжа 4 беспилотного летательного аппарата 3 вокруг его продольной оси с помощью кольцевого подшипника и управляемого механизма электропривода (фигура 5).
Носовая часть 5 выполнена с возможностью отсоединения от фюзеляжа 4 и обратной пристыковки к нему. Это позволяет в процессе подготовки беспилотного летательного аппарата 3 к полету легко менять носовую часть 5 с установкой в ней различных технических средств полезной нагрузки в зависимости от цели и условий их применения, в том числе телевизионных камер, инфракрасных камер и цифровых фотоаппаратов.
Промышленная применимость
Изобретение предназначено для использования в малогабаритных беспилотных авиационных системах воздушного наблюдения и разведки в дневных и ночных условиях, а также аэрофотосъемки.
Каждое из средств, применение которого предусмотрено изобретением, выпускается промышленностью разных стран. Предусмотренное изобретением взаимодействие средств реализуется в известных процессах различного назначения в области авиастроения и использования пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов различного назначения.
Беспилотная авиационная система, реализующая данное изобретение, была изготовлена серийно и многократно испытана.
В состав комплекса входят беспилотные летательные аппараты со съемными оптико-электронными системами (телевизионной и тепловизионной), пусковое устройство, наземная станция управления, радиомачта с антенной и контрольный пункт, используемый в качестве удаленного видеотерминала.
Применение комплекса осуществляется техническим расчетом из двух человек с неподготовленных в инженерном отношении площадок при скорости ветра до 10 метров в секунду. Время подготовки к старту из походного положения - не более 15 минут. Время подготовки беспилотного летательного аппарата к повторному вылету - не более 10 минут. Время зарядки бортовой аккумуляторной батареи - не более 2 часов.
Разборное пусковое устройство малогабаритной беспилотной авиационной системы обеспечивает надежный запуск беспилотного летательного аппарата. В его состав входит состоящая из нескольких элементов направляющая штанга, оборудованная передними сошками, задним упором, держателями жгутов и роликами. На нее сверху установлена разгонная каретка с ложементом для размещения беспилотного летательного аппарата, спусковое устройство с фиксатором разгонной каретки и резиновыми жгутами с крепежными узлами.
Парашютная система обеспечивает плавную посадку беспилотного летательного аппарата с вертикальной скоростью его снижения не более 5 метров в секунду.
Достигнутые результаты: скорость горизонтального полета беспилотного летательного аппарата составляет 60-110 км/час, максимальная высота полета над уровнем моря - до 3000 метров, продолжительность полета - до 1,5 часов, радиус действия - до 70 километров.
Claims (8)
1. Малогабаритная беспилотная авиационная система (БАС) для воздушного наблюдения и разведки, включающая наземную станцию управления; бортовые и наземные средства радиосвязи, навигации и управления полетом; пусковое устройство и несущий полезную нагрузку разборный беспилотный летательный аппарат (БЛА) модульной конструкции, который может быть легко собран для полета и разобран для транспортировки в компактном контейнере, содержащий
носовую часть с установленной в ней полезной нагрузкой, содержащую носовой обтекатель с прорезанным в нем отверстием, закрытым прозрачным материалом;
левую и правую части крыла, содержащие продольные лонжероны, поперечные нервюры, обшивку и элероны, управляемые сервоприводами, установленными на нижней поверхности частей крыла;
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, отличающаяся тем, что
центральный лонжерон фюзеляжа выполнен в виде съемной трубки из композитных материалов, средняя часть которой плотно размещена внутри дополнительно расположенного в фюзеляже и прикрепленного к его боковым стенкам центрального цилиндрического держателя, продольная ось которого перпендикулярна продольной оси фюзеляжа, а периферийные части указанной трубки плотно входят в дополнительно и соосно установленные в левой и правой частях крыла боковые цилиндрические держатели;
на торцах съемной трубки центрального лонжерона фюзеляжа, входящих в указанные боковые держатели в левой и правой частях крыла, установлены дисковые вставки из композитного материала;
один край боковых цилиндрических 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;
замочные соединения левой и правой частей крыла с фюзеляжем включают два металлических болта, ввернутых своей резьбовой частью в дополнительно установленные на торцевых частях крыла втулки с регулируемым зазором между первыми нервюрами левой и правой частей крыла, прилегающими к фюзеляжу, и внутренними поверхностями головок металлических болтов за счет вкручивания и выкручивания указанных болтов; два боковых отверстия в фюзеляже, соосно расположенные с указанными металлическими болтами, диаметр которых слегка превышает диаметр головок металлических болтов так, чтобы они свободно входили в эти отверстия при сборке и выходили при разборке беспилотного летательного аппарата; две вертикальные штыревые пружины, расположенные внутри фюзеляжа и состоящие из отрезков стальной проволоки, нижние концы которых жестко закреплены под указанными боковыми отверстиями в фюзеляже, а верхние концы свободно проходят через продольные прорези в верхней части фюзеляжа над указанными боковыми отверстиями в фюзеляже, выполненные так, чтобы в отогнутом вперед, в направлении носовой части беспилотного летательного аппарата, состоянии указанные отрезки стальной проволоки не препятствовали введению головок указанных металлических болтов в боковые отверстия фюзеляжа в процессе присоединения частей крыла к фюзеляжу, а в отпущенном состоянии, при возврате назад к своему первоначальному положению, плотно входили в зазоры, образованные между внутренними поверхностями введенных внутрь фюзеляжа головок металлических болтов и внутренними поверхностями фюзеляжа.
носовую часть с установленной в ней полезной нагрузкой, содержащую носовой обтекатель с прорезанным в нем отверстием, закрытым прозрачным материалом;
левую и правую части крыла, содержащие продольные лонжероны, поперечные нервюры, обшивку и элероны, управляемые сервоприводами, установленными на нижней поверхности частей крыла;
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, отличающаяся тем, что
центральный лонжерон фюзеляжа выполнен в виде съемной трубки из композитных материалов, средняя часть которой плотно размещена внутри дополнительно расположенного в фюзеляже и прикрепленного к его боковым стенкам центрального цилиндрического держателя, продольная ось которого перпендикулярна продольной оси фюзеляжа, а периферийные части указанной трубки плотно входят в дополнительно и соосно установленные в левой и правой частях крыла боковые цилиндрические держатели;
на торцах съемной трубки центрального лонжерона фюзеляжа, входящих в указанные боковые держатели в левой и правой частях крыла, установлены дисковые вставки из композитного материала;
один край боковых цилиндрических 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;
замочные соединения левой и правой частей крыла с фюзеляжем включают два металлических болта, ввернутых своей резьбовой частью в дополнительно установленные на торцевых частях крыла втулки с регулируемым зазором между первыми нервюрами левой и правой частей крыла, прилегающими к фюзеляжу, и внутренними поверхностями головок металлических болтов за счет вкручивания и выкручивания указанных болтов; два боковых отверстия в фюзеляже, соосно расположенные с указанными металлическими болтами, диаметр которых слегка превышает диаметр головок металлических болтов так, чтобы они свободно входили в эти отверстия при сборке и выходили при разборке беспилотного летательного аппарата; две вертикальные штыревые пружины, расположенные внутри фюзеляжа и состоящие из отрезков стальной проволоки, нижние концы которых жестко закреплены под указанными боковыми отверстиями в фюзеляже, а верхние концы свободно проходят через продольные прорези в верхней части фюзеляжа над указанными боковыми отверстиями в фюзеляже, выполненные так, чтобы в отогнутом вперед, в направлении носовой части беспилотного летательного аппарата, состоянии указанные отрезки стальной проволоки не препятствовали введению головок указанных металлических болтов в боковые отверстия фюзеляжа в процессе присоединения частей крыла к фюзеляжу, а в отпущенном состоянии, при возврате назад к своему первоначальному положению, плотно входили в зазоры, образованные между внутренними поверхностями введенных внутрь фюзеляжа головок металлических болтов и внутренними поверхностями фюзеляжа.
2. Малогабаритная беспилотная авиационная система по п.1, отличающаяся тем, что трубка центрального лонжерона фюзеляжа выполнена в виде многослойной структуры, состоящей из нескольких слоев разных композитных материалов.
3. Малогабаритная беспилотная авиационная система по п.1, отличающаяся тем, что в верхней центральной части фюзеляжа размещен парашютный отсек, содержащий парашютную систему, присоединенную с помощью звеньев крепления к фюзеляжу, снабженный крышкой и электромеханическим запорным устройством, которое по команде с наземной станции управления или в соответствии с заложенной программой полета отпирается в нужный момент времени для выпуска парашюта и посадки на нем беспилотного летательного аппарата.
4. Малогабаритная беспилотная авиационная система по п.1, отличающаяся тем, что силовая установка, размещенная в задней части фюзеляжа, содержит электродвигатель, регулирующий контроллер и толкающий воздушный винт со складывающимися лопастями, приводимыми во вращательное движение при подаче электропитания на электродвигатель от аккумуляторной батареи, расположенной в нижней центральной части фюзеляжа, в батарейном отсеке, выполненном с возможностью отстыковки от фюзеляжа.
5. Малогабаритная беспилотная авиационная система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве полезной нагрузки использованы телевизионные и инфракрасные камеры, установленные на гиростабилизированной платформе в носовой части беспилотного летательного аппарата напротив отверстия в носовом обтекателе.
6. Малогабаритная беспилотная авиационная система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве полезной нагрузки использован фотоаппарат, установленный в носовой части беспилотного летательного аппарата напротив отверстия в носовом обтекателе.
7. Малогабаритная беспилотная авиационная система по п.1, 5 и 6, отличающаяся тем, что носовая часть выполнена с возможностью управляемого кругового вращения относительно продольной оси беспилотного летательного аппарата с помощью кольцевого подшипника и управляемого механизма электропривода.
8. Малогабаритная беспилотная авиационная система по п.1, 5, 6 и 7, отличающаяся тем, что носовая часть выполнена с возможностью отсоединения от фюзеляжа и обратной пристыковки к нему для замены, ремонта и технического обслуживания технических средств полезной нагрузки.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2009/000331 WO2011002331A1 (ru) | 2009-07-02 | 2009-07-02 | Малогабаритная беспилотная авиационная система |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010148003A RU2010148003A (ru) | 2012-05-27 |
| RU2473455C2 true RU2473455C2 (ru) | 2013-01-27 |
Family
ID=43411228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010148003/11A RU2473455C2 (ru) | 2009-07-02 | 2009-07-02 | Малогабаритная беспилотная авиационная система |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2473455C2 (ru) |
| WO (1) | WO2011002331A1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2559332C1 (ru) * | 2014-02-25 | 2015-08-10 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия материально технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Метод обнаружения малогабаритных беспилотных летательных аппаратов |
| RU181714U1 (ru) * | 2018-01-15 | 2018-07-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки с силовой балкой из композиционного материала |
| RU2681423C1 (ru) * | 2017-12-19 | 2019-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Модульная конструкция беспилотного летательного аппарата вертикального взлета и посадки |
| RU2760832C1 (ru) * | 2021-04-07 | 2021-11-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Беспилотный летательный аппарат |
| RU2793711C1 (ru) * | 2022-08-08 | 2023-04-04 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Мобильная беспилотная система для воздушного наблюдения и разведки |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102344947B1 (ko) | 2010-06-29 | 2021-12-30 | 에어로바이론먼트, 인크. | 밀폐되게 밀봉된 모듈화된 격실들 및 유체 배출 포트들을 갖는 ｕａｖ |
| CN102180257B (zh) * | 2011-04-15 | 2013-04-03 | 天津全华时代航天科技发展有限公司 | 模块式快速拼接式无人机 |
| RU2507468C2 (ru) * | 2012-03-20 | 2014-02-20 | Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Способ пуска беспилотного летательного аппарата и реактивный комплекс для его реализации (варианты) |
| CN103466074B (zh) * | 2013-09-24 | 2015-07-29 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种舰载撞网回收无人机 |
| FR3021953A1 (fr) | 2014-06-10 | 2015-12-11 | Danielson Aircraft Systems | Vehicule aerien |
| US10683098B2 (en) | 2015-06-29 | 2020-06-16 | Yuefeng TIAN | Driving device assembly with multiple drive devices and application thereof |
| CN105129087B (zh) * | 2015-08-21 | 2017-07-25 | 田悦丰 | 一种模块化飞行器 |
| FR3042777B1 (fr) | 2015-10-22 | 2018-07-20 | Danielson Aircraft Systems | Aeronef a voilure fixe et a stabilite statique accrue |
| CN105939927B (zh) * | 2015-12-24 | 2020-12-08 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 多旋翼无人飞行器、组件及旋翼组件 |
| CN106847005A (zh) * | 2016-07-13 | 2017-06-13 | 中北大学 | 一种微小型惯性稳定平台实验教学仪器 |
| CN106275374A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-04 | 河南翱翔航空科技有限公司 | 新型航拍无人机舱体 |
| CN107010202B (zh) * | 2017-02-28 | 2019-06-25 | 北京航空航天大学 | 一种可控的飞行器折叠翼展开装置 |
| CN106904269A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-06-30 | 河北天启通宇航空器材科技发展有限公司 | 一种旋翼机控制机构 |
| KR101805392B1 (ko) | 2017-04-24 | 2017-12-06 | 주식회사 드론메이트 | 드론용 부품 및 이를 이용하여 제조된 드론 |
| CN109515706A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-03-26 | 成都纵横大鹏无人机科技有限公司 | 一种模块化无人机 |
| RU2754277C1 (ru) * | 2021-01-27 | 2021-08-31 | Юрий Иванович Малов | Беспилотный летательный аппарат |
| CN114435583B (zh) * | 2022-01-04 | 2023-04-28 | 南京航空航天大学 | 一种组合体无人机机翼锁紧分离机构及其工作方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2424521A (en) * | 1943-10-08 | 1947-07-22 | Mcdonnell Aircraft Corp | Airplane wing spar joint |
| RU2213024C1 (ru) * | 2002-07-18 | 2003-09-27 | Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" | Беспилотный летательный аппарат (варианты) |
| US7210654B1 (en) * | 2003-07-23 | 2007-05-01 | Mission Technologies, Inc. | Unmanned airborne reconnaissance system |
| US7237750B2 (en) * | 2004-10-29 | 2007-07-03 | L3 Communications | Autonomous, back-packable computer-controlled breakaway unmanned aerial vehicle (UAV) |
| RU83483U1 (ru) * | 2008-12-31 | 2009-06-10 | Николай Михайлович Попов | Беспилотный летательный аппарат |
-
2009
- 2009-07-02 RU RU2010148003/11A patent/RU2473455C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-07-02 WO PCT/RU2009/000331 patent/WO2011002331A1/ru active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2424521A (en) * | 1943-10-08 | 1947-07-22 | Mcdonnell Aircraft Corp | Airplane wing spar joint |
| RU2213024C1 (ru) * | 2002-07-18 | 2003-09-27 | Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" | Беспилотный летательный аппарат (варианты) |
| US7210654B1 (en) * | 2003-07-23 | 2007-05-01 | Mission Technologies, Inc. | Unmanned airborne reconnaissance system |
| US7237750B2 (en) * | 2004-10-29 | 2007-07-03 | L3 Communications | Autonomous, back-packable computer-controlled breakaway unmanned aerial vehicle (UAV) |
| RU83483U1 (ru) * | 2008-12-31 | 2009-06-10 | Николай Михайлович Попов | Беспилотный летательный аппарат |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2559332C1 (ru) * | 2014-02-25 | 2015-08-10 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия материально технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Метод обнаружения малогабаритных беспилотных летательных аппаратов |
| RU2681423C1 (ru) * | 2017-12-19 | 2019-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Модульная конструкция беспилотного летательного аппарата вертикального взлета и посадки |
| RU181714U1 (ru) * | 2018-01-15 | 2018-07-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки с силовой балкой из композиционного материала |
| RU2760832C1 (ru) * | 2021-04-07 | 2021-11-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Беспилотный летательный аппарат |
| RU2793711C1 (ru) * | 2022-08-08 | 2023-04-04 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Мобильная беспилотная система для воздушного наблюдения и разведки |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011002331A1 (ru) | 2011-01-06 |
| RU2010148003A (ru) | 2012-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2473455C2 (ru) | Малогабаритная беспилотная авиационная система | |
| CN105620735B (zh) | 高速多旋翼垂直起降飞行器 | |
| EP2714512B1 (en) | Rocket or ballistic launched rotary wing unmanned air vehicle | |
| US11008102B2 (en) | Maneuverable capture apparatus for airborne deployment and retrieval of parasite aircraft | |
| US7967238B2 (en) | Composite air vehicle having a heavier-than-air vehicle tethered to a lighter-than-air vehicle | |
| US5779190A (en) | Portable unmanned aerial vehicle | |
| US7338010B2 (en) | Air-launchable aircraft and method of use | |
| US20170225802A1 (en) | Systems and methods for deployment and operation of vertical take-off and landing (vtol) unmanned aerial vehicles | |
| RU2438940C2 (ru) | Система запуска и установка запуска | |
| US20190176986A1 (en) | Multi-craft uav carrier system and airframe | |
| US20100140415A1 (en) | Vertical take off and landing unmanned aerial vehicle airframe structure | |
| US7467762B1 (en) | Advanced unmanned aerial vehicle system | |
| US11104439B2 (en) | System and method for deployment and retrieval of parasite aircraft | |
| GB2455374A (en) | Unmanned aerial vehicle comprising a triangular array of rotors | |
| US11548608B2 (en) | Parasite aircraft for airborne deployment and retrieval | |
| US20200255136A1 (en) | Vertical Flight Aircraft With Improved Stability | |
| IL262690B2 (en) | launch system | |
| US10793265B2 (en) | Vertically oriented tube-launchable rotary wing aircraft having respective rotors at opposite ends of main body | |
| RU2748623C1 (ru) | Малогабаритная беспилотная авиационная система | |
| RU132575U1 (ru) | Малогабаритная беспилотная авиационная система | |
| DE102012112489B4 (de) | Drehflügler als Plattform für UAV-Missionen | |
| RU173480U1 (ru) | Сборно-разборный беспилотный летательный аппарат блочной конструкции | |
| RU172327U1 (ru) | Беспилотный летательный аппарат | |
| EP2868577B1 (en) | Remotely controllable airplane adapted for belly-landing | |
| RU127717U1 (ru) | Малогабаритная беспилотная авиационная система |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140703 |