RU2622327C1 - Боевой беспилотный самолёт /варианты/ - Google Patents
Боевой беспилотный самолёт /варианты/ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2622327C1 RU2622327C1 RU2016117671A RU2016117671A RU2622327C1 RU 2622327 C1 RU2622327 C1 RU 2622327C1 RU 2016117671 A RU2016117671 A RU 2016117671A RU 2016117671 A RU2016117671 A RU 2016117671A RU 2622327 C1 RU2622327 C1 RU 2622327C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- barrel
- wing
- gun
- aircraft
- fuselage
- Prior art date
Links
- 241000272525 Anas platyrhynchos Species 0.000 claims description 6
- 241000272517 Anseriformes Species 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 108010049951 Bone Morphogenetic Protein 3 Proteins 0.000 description 2
- 102100024504 Bone morphogenetic protein 3 Human genes 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 241000167854 Bourreria succulenta Species 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 235000019693 cherries Nutrition 0.000 description 1
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 235000012771 pancakes Nutrition 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000001373 regressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
- B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D7/00—Arrangements of military equipment, e.g. armaments, armament accessories, or military shielding, in aircraft; Adaptations of armament mountings for aircraft
- B64D7/02—Arrangements of military equipment, e.g. armaments, armament accessories, or military shielding, in aircraft; Adaptations of armament mountings for aircraft the armaments being firearms
- B64D7/04—Arrangements of military equipment, e.g. armaments, armament accessories, or military shielding, in aircraft; Adaptations of armament mountings for aircraft the armaments being firearms fixedly mounted
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к вооруженным самолетам. Первый вариант боевого беспилотного самолета содержит фюзеляж и крыло. Ствол пушки является передней частью фюзеляжа. Он имеет переднее горизонтальное оперение «утка», подвижно установленное на участке ствола, имеющем снаружи шлицы, и подпружиненное в направлении «спереди». Второй боевой беспилотный самолет содержит фюзеляж и крыло. Ствол пушки является продольным элементом прочности крыла – лонжероном. Ствол имеет несколько цилиндрических участков, на которых расположены скользящие втулки, которые в свою очередь крепятся к поперечному набору крыла. Группа изобретений направлена на уменьшение веса. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к боевым (то есть вооруженным) пилотируемым и беспилотным самолетам (далее - беспилотникам самолетного типа).
Известны такие самолеты, см. интернет, википедия, MQ-9, или пат. № RU 132575. Известны варианты несения беспилотниками 30-мм пушки. Однако, даже учитывая небольшой вес такой пушки (ГШ-30 весит 44 кг), она является нагрузкой для самолета.
Задача и технический результат этого изобретения - уменьшение веса беспилотников.
Для этого ствол пушки включается в систему прочности самолетной конструкции.
ВАРИАНТ 1. В частности самолет может иметь ствол пушки, являющийся передней частью фюзеляжа. Для такого самолета (да и для любого самолета) оптимальной аэродинамической схемой является «регрессивная флюгерная утка» по пат. № RU 2410286, см. фиг. 1.
Возможны три подварианта этого варианта:
ВАРИАНТ 1-А. Пушка не имеет откатного механизма, что еще более облегчает ее, а отдача воспринимается всей конструкцией самолета. Пушку при этом рекомендуется сделать длинноствольной и с длительно горящим пороховым зарядом, так, чтобы давление внутри ствола не увеличивалось более 1000 атм (100 МПа). При этом сила отдачи, например, 30-мм пушки составит примерно 7 т, для восприятия которой достаточно всего 20 кв.мм углеродного волокна. Армирующие углеродные волокна в композитном материале конструкции самолета рекомендуется ориентировать не только исходя из полетных изгибающих нагрузок, но и по направлению натяжения от пушки к массивным элементам самолета.
Для удлинения выстрела и, следовательно, для уменьшения отдачи ствол пушки желательно сделать длинным и тонкостенным, и его вес окажется примерно равен весу ствола обычной 30-мм пушки при той же начальной скорости снаряда.
Потребуются местные усиления крепления всех устройств самолета, и в первую очередь - двигателя.
Если пушка будет иметь дульный тормоз, он должен направлять пороховые газы мимо воздухозаборников двигателя.
Особо следует отметить конструкцию топливных баков. Чтобы в них при отдаче от выстрела не возникал гидравлический удар, они должны иметь усиленную конструкцию и, желательно, заполнение какой-либо прочной стружкой или волокном, например, полипропиленовой стружкой или «войлоком» из тонкой углеродно-композитной «проволоки». Этот «войлок» будет гасить резкое движение топлива.
ВАРИАНТ 1-Б. Пушка может быть стандартной, то есть - с откатным механизмом. Тогда, чтобы не перегружать резким движением отдачи переднее горизонтальное оперение «утка» и его актуаторы, оно может быть подвижно установлено на участке ствола, имеющем снаружи шлицы, и подпружинено в направлении «спереди» (все направления даны относительно направления полета). Управляющее электрическое напряжение при этом может подаваться на актуаторы по частично провисающему при отдаче кабелю или по продольному коллектору, расположенному на стволе (одним из контактов коллектора может быть сам ствол).
ВАРИАНТ 1-В. Пушка может быть безоткатной системы (не путать с вариантом 1-А). То есть часть пороховых газов отводится в направленное назад сопло. Конструкция самолета при этом должна предусматривать свободное пространство за этим соплом.
Вариант 1 самолета показан на фиг. 1. Самолет имеет фюзеляж 1 с крылом 2 (показано частично), на консолях которого имеются две штанги 3 с килями 4. В фюзеляже расположена титановая пушка с направленным вперед стволом 5. На стволе расположено переднее горизонтальное оперение «утка» 6.
Если пушка имеет откатное устройство, то оперение «утка» крепится продольно подвижно на шлицах и подпружинено спереди.
Работает первый вариант так: самолет наводится пушкой на цель, и производится один или несколько выстрелов. Если ствол совершает откат, то переднее горизонтальное оперение при этом проскальзывает по шлицевому соединению, сжимая пружину. А после выстрела переднее оперение становится на место.
Желательно иметь двойное питание пушки двумя типами снарядов - бронебойными для поражения в верхнюю броню танков и другой техники противника, и многопульными для поражения живой силы противника. Например, в последнем случае 30-мм выстрелы могут содержать 19 стреловидных элементов калибром 6 мм, см. например, патент № RU 2462685. А 100-мм пушка (точнее - гранатомет), аналогичная применяемой на БМП-3, может стрелять по пехоте снарядами типа «Вишня».
Но первый вариант самолета имеет два недостатка: во-первых, после выхода из атаки пикированием самолет пролетает близко от противника и к тому же повернут к нему своей максимальной проекцией (как говорят летчики - брюхом), что повышает вероятность его поражения даже автоматным огнем. Во-вторых, самолет может обстреливать цель только периодически, то есть атака с пикирования, затем боевой разворот с набором высоты, затем цикл повторяется. От этих недостатком свободен второй вариант самолета.
ВАРИАНТ 2. В этом варианте ствол пушки является продольным элементом прочности крыла - как бы лонжероном, см. фиг. 2.
Как и в первом варианте, возможны три подварианта - с откатом ствола, без него и с пушкой безоткатной системы.
Как и в первом варианте, при восприятии отката конструкцией самолета ствол должен иметь как можно большую длину, чтобы обеспечить как можно большую длительность выстрела, а давление в стволе не должно превышать 1000 атм или еще меньше. То есть ствол будет очень тонкостенным. Поэтому прицельное приспособление должно находиться как можно ближе к дулу, так как ствол будет заметно прогибаться под действием аэродинамических нагрузок.
При применении системы безоткатного орудия реактивное сопло должно находиться с одной стороны крыла (на фиг. 1 - с правой), а дуло - с другой (с левой).
При применении откатной системы орудия ствол при выстреле дергается назад. Но это не помешает ему выполнять функцию элемента прочности крыла. Для этого ствол имеет несколько цилиндрических участков, на которых расположены скользящие втулки, которые в свою очередь крепятся к поперечному набору крыла, а сам ствол подпружинен в направлении возврата (откатным механизмом). В этом случае даже скользящий ствол будет воспринимать продольный изгибающий момент крыла.
Втулки и цилиндрические участки могут иметь продольные шлицы для создания крутильной жесткости крыла, а могут не иметь их, если достаточная жесткость обеспечивается обшивкой крыла.
При таком способе обстрела противника самолет с небольшим креном летит по кругу, в центре которого находится цель (тактика американцев во Вьетнаме). Это избавляет его от указанных выше недостатков первого варианта - во-первых, пушка всегда направлена на цель, а во-вторых, выход из атаки проводится после полного уничтожения противника, и к тому же, как говорят летчики, «блинчиком», то есть - без крена. С учетом двух последних факторов поражение самолета зенитным огнем очень маловероятно.
Но тем не менее есть возможность очень рационально забронировать самолет. Во-первых, самолет повернут к противнику все время боком, а во-вторых - одним боком (в случае на фиг. 2 - левым). Это позволяет сделать фюзеляж прямоугольного сечения, с шириной больше высоты, и с бронированием только середины левой стороны, см. фиг. 3. При применении двухмоторной схемы можно забронировать только левую часть левого двигателя. Желательно также левое крыло сделать с несколько более толстой обшивкой, так, чтобы обеспечить рикошетирование пуль калибра 7,9 мм. при угле попадания до 5 градусов. Кстати, такое утяжеление левого крыла как раз компенсирует разницу в весе ствола справа и слева (справа ствол тяжелее, так как больше толщина его стенок). К тому же следует учесть, что боковая броня является «конструктивной», то есть она не является балластом, а несет прочностную нагрузку фюзеляжа (фюзеляж в виде прямоугольной трубы хорошо будет воспринимать все действующие на него нагрузки).
Однако тот факт, что пушка всегда направлена на цель, не означает, что можно стрелять без упреждения. Пушку надо направлять несколько впереди нахождения цели, то есть - вносить упреждение на относительное движение неподвижной цели относительно подвижного самолета. Но тогда самолет будет летать не кругами, а по расходящейся спирали, что приведет к постепенному увеличению дистанции стрельбы, что нежелательно. Чтобы этого избежать, ствол пушки внутри крыла и/или само крыло направлены наискосок относительно фюзеляжа. Угол перекоса крыла, разумеется, равен углу упреждения стрельбы на данной дистанции и на данной скорости самолета.
В память компьютера самолета надо вводить направление и силу ветра в районе цели на соответствующей высоте. Дело в том, что направление и скорость полета самолета относительно воздуха и относительно земли не совпадают. Необходимо также вносить поправку на снос снаряда ветром.
Для второго варианта самолета особенно целесообразно применение 100-мм пушки от БМП-3 со снарядами двух типов. Потребуется только изменение характеристик горения пороховой шашки.
На фиг. 2, 3 показан второй вариант самолета, где: 1 - фюзеляж, 2 - расположенное наискосок крыло, 4 - киль, 6 - переднее оперение «утка». Слева (внизу на эскизе) из крыла торчит ствол 5, который показан в крыле пунктиром. Применена двухдвигательная схема с двумя винтомоторными установками 7.
На фиг. 3 показано примерное поперечное сечение фюзеляжа 1 с усиленной левой стенкой 8 (конструктивной броней).
Рекомендуемое распределение толщины стенок ствола такое: 60% от казенной части - постоянное (с учетом и аэродинамических нагрузок), а затем - уменьшающееся. Для ствола с отдачей последние 40% должны состоять из отрезков - конус, цилиндр, конус, цилиндр, конус, цилиндр (для крепления втулок). При этом подразумевается, что подбором фракционного состава пороха давление в стволе будет примерно постоянным на протяжении 50-55% от казенной части, а затем - уменьшающееся примерно по адиабатическому закону.
Работает второй вариант самолета так: увидев цель или получив целеуказание, самолет подлетает к цели так, чтобы пролететь справа от нее на расстоянии 0,5-1 км. (при другом расположении пушки - пролететь слева от нее). За 1-2 секунды до того, как цель окажется в прицеле, самолет с креном поворачивает влево и переходит на круговой полет с небольшим креном, имея возможность постоянно обстреливать цель. Самолет при этом повернут к цели только одним бронированным боком.
Следует особо отметить, что целесообразно групповое применение самолетов не менее двух. Например, при обстреле с самолета пехота противника укрылась за зданием или в воронке. В этом случае ее поражение маловероятно, а она наоборот - может удобно и безопасно обстреливать самолет. При этом в процессе облета цели по кругу пехота будет перемещаться за зданием или в воронке так, чтобы не подставляться под огонь с самолета. Все резко меняется, если самолетов будет хотя бы два, которые будут летать по кругу, расположившись диаметрально. Тогда, спрятавшись от одного самолета, пехота как раз окажется в прицеле другого. Можно сказать, что боевая эффективность группы из двух самолетов равна эффективности четырех одиночных самолетов.
Если боеприпасы израсходованы, а цель не уничтожена и отстреливает самолет, то уходить надо без крена, отвернув вправо на угол 45-90 градусов. При таком отходе поражение самолета из стрелкового оружия маловероятно.
Особо отмечу большой экспортный потенциал самолета, особенно по второму варианту. Если мы организуем массовое производство таких беспилотников, то оно не только окупит себя, но и принесет большую валютную прибыль.
Claims (4)
1. Боевой беспилотный самолет, содержащий фюзеляж и крыло, причем ствол пушки является передней частью фюзеляжа, отличающийся тем, что имеет переднее горизонтальное оперение «утка», подвижно установленное на участке ствола, имеющем снаружи шлицы, и подпружиненное в направлении «спереди».
2. Боевой беспилотный самолет, содержащий фюзеляж и крыло, причем ствол пушки является продольным элементом прочности крыла - лонжероном, отличающийся тем, что ствол имеет несколько цилиндрических участков, на которых расположены скользящие втулки, которые в свою очередь крепятся к поперечному набору крыла.
3. Самолет по п. 2, отличающийся тем, что втулки и цилиндрические участки имеют продольные шлицы.
4. Самолет по п. 2, отличающийся тем, что ствол пушки внутри крыла и/или само крыло расположены наискосок относительно фюзеляжа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016117671A RU2622327C1 (ru) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Боевой беспилотный самолёт /варианты/ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016117671A RU2622327C1 (ru) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Боевой беспилотный самолёт /варианты/ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2622327C1 true RU2622327C1 (ru) | 2017-06-14 |
Family
ID=59068626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016117671A RU2622327C1 (ru) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Боевой беспилотный самолёт /варианты/ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2622327C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2669904C1 (ru) * | 2018-02-13 | 2018-10-16 | Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз - Антей" | Беспилотный летательный аппарат - перехватчик |
RU2699148C1 (ru) * | 2018-02-13 | 2019-09-03 | Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз-Антей" | Беспилотный летательный аппарат-перехватчик |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB811236A (en) * | 1956-08-10 | 1959-04-02 | English Electric Co Ltd | Improvements in and relating to gun blast deflectors for jet propelled aircraft |
US3827332A (en) * | 1972-10-31 | 1974-08-06 | D Lindsay | Aircraft having recoilless rifle |
RU2131573C1 (ru) * | 1993-11-15 | 1999-06-10 | Попов Игорь Павлович | Способ доставки снаряда |
RU2309358C2 (ru) * | 2001-11-12 | 2007-10-27 | Метал Сторм Лимитед | Перемещаемая по воздуху оружейная платформа |
UA31234U (ru) * | 2007-12-26 | 2008-03-25 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Вооружения И Военной Техники Вооруженных Сил Украины | Ударный дистанционно управляемый беспилотный летательный аппарат |
RU2410286C2 (ru) * | 2007-03-01 | 2011-01-27 | Николай Евгеньевич Староверов | Управление "утка" (варианты) |
CN102826227A (zh) * | 2012-08-22 | 2012-12-19 | 冯加伟 | 无人空天战机 |
-
2016
- 2016-05-04 RU RU2016117671A patent/RU2622327C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB811236A (en) * | 1956-08-10 | 1959-04-02 | English Electric Co Ltd | Improvements in and relating to gun blast deflectors for jet propelled aircraft |
US3827332A (en) * | 1972-10-31 | 1974-08-06 | D Lindsay | Aircraft having recoilless rifle |
RU2131573C1 (ru) * | 1993-11-15 | 1999-06-10 | Попов Игорь Павлович | Способ доставки снаряда |
RU2309358C2 (ru) * | 2001-11-12 | 2007-10-27 | Метал Сторм Лимитед | Перемещаемая по воздуху оружейная платформа |
RU2410286C2 (ru) * | 2007-03-01 | 2011-01-27 | Николай Евгеньевич Староверов | Управление "утка" (варианты) |
UA31234U (ru) * | 2007-12-26 | 2008-03-25 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Вооружения И Военной Техники Вооруженных Сил Украины | Ударный дистанционно управляемый беспилотный летательный аппарат |
CN102826227A (zh) * | 2012-08-22 | 2012-12-19 | 冯加伟 | 无人空天战机 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Энциклопедия, Авиация, Научное издательство Большая Российская Энциклопедия, ЦАГИ, 1994, с. 589, 570. Военный энциклопедический словарь, Военное издательство, М.1983, с. 599. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2669904C1 (ru) * | 2018-02-13 | 2018-10-16 | Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз - Антей" | Беспилотный летательный аппарат - перехватчик |
RU2699148C1 (ru) * | 2018-02-13 | 2019-09-03 | Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз-Антей" | Беспилотный летательный аппарат-перехватчик |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2622327C1 (ru) | Боевой беспилотный самолёт /варианты/ | |
Bull | Encyclopedia of military technology and innovation | |
Askey | Operation Barbarossa: the Complete Organisational and Statistical Analysis, and Military Simulation Volume IIA | |
RU2607495C2 (ru) | Способ компенсации влияния отдачи на транспортное средство и устройство, реализующее этот способ | |
US20170176157A1 (en) | Low cost guided munition capable of deployment by most soldiers | |
Schumacher et al. | Guided Air-to-Air Hard-Launch Munitions: A Case Study in Increased Mission Effectiveness | |
RU2438094C1 (ru) | Унитарный патрон староверова | |
Schumacher et al. | Guided Hard-Launch Munitions: Enabling Advanced Air to Ground Combat | |
Schumacher | The Development of Design Requirements and Application of Guided Hard-Launch Munitions on Aerial Platforms | |
RU2655588C1 (ru) | Штурмовик - 2 (варианты) | |
Варфоломеев et al. | Yak-9 THE MOST MASS PRODUCED SOVIET FIGHTER SINCE THE GREAT PATRIOTIC WAR | |
Heitman | Equipment of the Border War | |
US10539386B2 (en) | Muzzle brake for firearms | |
RU2688654C2 (ru) | Граната к ручному гранатомету | |
Jandrić | PARTNER 2011'Weponary and Military Equipment Fair | |
Coldiron et al. | New Attack Aircraft Designs and Tactics Enabled by Discarding Sabot Aerial Gunnery | |
Driscoll | The RAAF and the revolver cannon | |
DE687060C (de) | Geschuetzausruestung fuer Luftfahrzeuge | |
US1311791A (en) | Cleland davis | |
Lawrence | THE EVOLUTION OF UNITED STATES MILITARY FIREPOWER | |
Edrees et al. | Design of Light 3D-Printed Air Bomb for UAVs | |
Hallion et al. | The Winter War | |
Fitzsimmons | THE M1897 FIELD GUN | |
Brower | The Israel Defense Forces | |
CÎRCIU | THEORETICAL AND PRACTICAL ASPECTS REGARDING AVIATION ARMY MANAGEMENT |