RU2632779C1 - Portable unmanned multi-purpose aircraft - Google Patents

Portable unmanned multi-purpose aircraft Download PDF

Info

Publication number
RU2632779C1
RU2632779C1 RU2016136815A RU2016136815A RU2632779C1 RU 2632779 C1 RU2632779 C1 RU 2632779C1 RU 2016136815 A RU2016136815 A RU 2016136815A RU 2016136815 A RU2016136815 A RU 2016136815A RU 2632779 C1 RU2632779 C1 RU 2632779C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rods
semi
fixed
unmanned aerial
aerial vehicle
Prior art date
Application number
RU2016136815A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Конопацкий
Михаил Николаевич Ерофеев
Алексей Александрович Шутов
Олег Валентинович Ромашов
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Priority to RU2016136815A priority Critical patent/RU2632779C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2632779C1 publication Critical patent/RU2632779C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: portable unmanned multipurpose aircraft includes a bearing frame, screw propellers, a battery pack, a route calculating device, suspensions for fastening the payload. The bearing frame of device is made of two plates arranged one above the other, which are connected by means of axes on which latch bars for fixing the barbells in the working position are placed between the plates, two symmetrical hinge bearings of the folding chassis and four hinges located between the hinge bearings in which the barbells ends are fixed. On the opposite sides of barbells screw propellers are fixed with folding blades. To the lower plate of the frame, two parallel bearing guides are fixed through the dampers. Semi-rigid connectors are interconnected by means of beadings to form a polygonal spatial bracing boom connected by means of barbells to the bearing frame.
EFFECT: weight reduction, reduction in assembly time, increased reliability.
7 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к беспилотным летательным аппаратам и комплексам в области военной и специальной техники, предназначенной для дистанционной работы и мониторинга обстановки в опасных зонах химического и радиационного заражения в мирное время, и может быть использовано для решения задач разведки в военное время, применяться в режиме реального времени для фото- и видео-, химической и радиационной разведки местности, а также в ходе проведения аварийно-спасательных работ в условиях ЧС природного и техногенного характера.The invention relates to the field of aviation technology, namely to unmanned aerial vehicles and complexes in the field of military and special equipment intended for remote operation and monitoring of the situation in dangerous zones of chemical and radiation contamination in peacetime, and can be used to solve reconnaissance tasks in military time, used in real time for photo and video, chemical and radiation reconnaissance, as well as during emergency rescue operations in emergency situations and manmade.

Известен переносной беспилотный летательный аппарат многоцелевого назначения, который содержит беспилотный летательный аппарат и мобильный пульт контроля и управления. Беспилотный летательный аппарат включает в себя несущий каркас, на котором в вершинах воображаемого многоугольника жестко зафиксированы, по меньшей мере, шесть электродвигателей с воздушными винтами с контролируемой частотой вращения. Диаметрально расположенные электродвигатели имеют встречное направление вращения. Электродвигатели связаны с аккумуляторной батареей и с маршрутным вычислительным устройством, которое связано с инерциальным измерительным устройством, мобильным пультом контроля и управления, системой видеонаблюдения и блоком приема и обработки данных спутниковой навигационной системы (RU №2518440, 2014 г.).Known portable unmanned aerial vehicle multi-purpose, which contains an unmanned aerial vehicle and a mobile control panel. An unmanned aerial vehicle includes a supporting frame on which at least six electric motors with propellers with a controlled speed are rigidly fixed at the vertices of an imaginary polygon. Diametrically located electric motors have a counter direction of rotation. The electric motors are connected with a storage battery and with a trip computing device, which is connected with an inertial measuring device, a mobile control and control panel, a video surveillance system and a data receiving and processing unit of a satellite navigation system (RU No. 2518440, 2014).

Недостатками известного беспилотного летательного аппарата многоцелевого назначения являются:The disadvantages of the known unmanned aerial vehicle multi-purpose are:

- громоздкость и неразборность конструкции беспилотного летательного аппарата, что в свою очередь не позволяет его удобно транспортировать и эксплуатировать;- the bulkiness and inseparability of the design of an unmanned aerial vehicle, which in turn does not allow it to be conveniently transported and operated;

- низкая надежность и жесткость конструкции, поскольку непосредственно к несущей пластине рамы крепятся штанги с движителями;- low reliability and structural rigidity, since rods with propulsors are attached directly to the carrier plate of the frame;

- отсутствие системы равномерного распределения нагрузки на несущую раму и незащищенность подвесной аппаратуры и винтов движителей от механических воздействий в случае неудачного приземления, опрокидывания аппарата или его столкновения с препятствием;- the lack of a uniform distribution of the load on the supporting frame and the insecurity of the suspension equipment and propeller propellers from mechanical stress in the event of an unsuccessful landing, tipping of the apparatus or its collision with an obstacle;

- большая масса беспилотного летательного аппарата и, как следствие, снижение продолжительности полета.- a large mass of unmanned aerial vehicle and, as a result, a decrease in flight duration.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования конструкции переносного беспилотного летательного аппарата многоцелевого назначения для уменьшения громоздкости, обеспечения разборности конструкции беспилотного летательного аппарата, удобства транспортировки, повышения надежности и жесткости конструкции, обеспечения равномерного распределения нагрузки на несущую раму и защиты подвесной аппаратуры и винтов движителей от механических воздействий в случае неудачного приземления, опрокидывания аппарата или его столкновения с препятствием, снижения массы беспилотного летательного аппарата и увеличение продолжительности полета.The basis of the invention is the task of improving the design of a portable unmanned aerial vehicle for multipurpose applications to reduce bulkiness, ensure the dismountability of the design of an unmanned aerial vehicle, ease of transportation, increase reliability and rigidity of the structure, ensure uniform load distribution on the supporting frame and protect the suspension equipment and propeller propellers from mechanical stress in case of unsuccessful landing, capsizing of the device or its collisions Nia with an obstacle, reducing the weight of unmanned aircraft and increasing flight duration.

Поставленная задача решается тем, что в переносном беспилотном летательном аппарате многоцелевого назначения, включающем несущую раму с закрепленными на ней винтовыми движителями, аккумуляторную батарею, маршрутное вычислительное устройство с инерциальным измерительным устройством, подвесы для крепления полезной нагрузки и имеющем возможность управления с мобильного пульта, несущая рама аппарата выполнена из двух пластин, расположенных друг над другом, которые соединены посредством осей, на которых между пластинами установлены защелки для фиксации штанг в рабочем положении, двух симметричных шарнирных опор складывающихся шасси и расположенных между шарнирных опор четырех шарниров, в которых закреплены концы штанг, на противоположных сторонах которых закреплены винтовые движители со складывающимися лопастями, при этом к нижней пластине рамы через демпферы крепятся две несущие параллельные друг другу направляющие, концы которых снабжены полужесткими силиконовыми соединителями в виде втулок с двумя боковыми отводами, причем один отвод расположен под прямым углом к соседней направляющей, а другой под острым углом в направлении штанг, на которых перед движителями закреплены полужесткие силиконовые соединители, при этом все полужесткие соединители связаны между собой посредством ребер жесткости с образованием многоугольного пространственного пояса жесткости, связанного посредством штанг с несущей рамой, в каждый полужесткий силиконовый соединитель штанг дополнительно одними концами установлены и зафиксированы на корпусе движителя зажимами по два изогнутых защитных луча, каждый конец которого изогнут по отношению к другому концу под углом 135°, а между собой свободные концы каждой пары защитных лучей расположены под прямым углом и свободные концы лучей выполнены длиной не менее длины лопасти.The problem is solved in that in a portable multi-purpose unmanned aerial vehicle, including a supporting frame with screw propellers mounted on it, a battery, a trip computing device with an inertial measuring device, suspensions for attaching a payload and having the ability to control from a mobile remote control, the carrying frame the apparatus is made of two plates located one above the other, which are connected by means of axes on which between the plates are installed Christmas trees for fixing the rods in the working position, two symmetrical hinged supports of the folding chassis and four hinges located between the hinge supports, in which the ends of the rods are fixed, on the opposite sides of which are screw propellers with folding blades, two supporting carriers are attached to the bottom plate of the frame guides parallel to each other, the ends of which are equipped with semi-rigid silicone connectors in the form of bushings with two side branches, with one branch located at right angles ohm to the adjacent guide, and the other at an acute angle in the direction of the rods, on which semi-rigid silicone connectors are fixed in front of the propellers, all semi-rigid connectors are interconnected by stiffeners with the formation of a polygonal spatial stiffness belt, connected by means of rods to the supporting frame, in each semi-rigid silicone rod connector is additionally installed with one end and fixed on the propulsion housing with clips of two curved protective beams, each end of which It is bent with respect to the other end at an angle of 135 °, and between themselves the free ends of each pair of protective beams are located at right angles and the free ends of the beams are made not less than the length of the blade.

Поскольку несущая рама аппарата выполнена из двух пластин, расположенных друг над другом, которые соединены посредством осей, на которых между пластинами установлены защелки для фиксации штанг в рабочем положении, двух симметричных шарнирных опор складывающихся шасси и расположенных между шарнирных опор четырех шарниров, в которых закреплены концы штанг, на противоположных сторонах которых закреплены винтовые движители со складывающимися лопастями, при этом к нижней пластине рамы через демпферы крепятся две несущие параллельные друг другу направляющие, концы которых снабжены полужесткими силиконовыми соединителями в виде втулок с двумя боковыми отводами, причем один отвод расположен под прямым углом к соседней направляющей, а другой под острым углом в направлении штанг, на которых перед движителями закреплены полужесткие силиконовые соединители, при этом все полужесткие соединители связаны между собой посредством ребер жесткости с образованием многоугольного пространственного пояса жесткости, связанного посредством штанг с несущей рамой, в каждый полужесткий силиконовый соединитель штанг дополнительно одними концами установлены и зафиксированы на корпусе движителя зажимами по два изогнутых защитных луча, каждый конец которого изогнут по отношению к другому концу под углом 135°, а между собой свободные концы каждой пары защитных лучей расположены под прямым углом и свободные концы лучей выполнены длиной не менее длины лопасти, обеспечивается уменьшение громоздкости, разборность конструкции беспилотного летательного аппарата, удобство транспортировки, повышение надежности и жесткости конструкции, равномерность распределения нагрузки на несущую раму и защита подвесной аппаратуры и винтов движителей от механических воздействий в случае неудачного приземления, опрокидывания аппарата или его столкновения с препятствием, снижение массы беспилотного летательного аппарата и увеличение продолжительности полета.Since the carrier frame of the apparatus is made of two plates located one above the other, which are connected by axes on which latches are mounted between the plates to fix the rods in the working position, two symmetrical hinged supports of the folding chassis and four hinges located between the hinge supports, in which the ends are fixed rods, on the opposite sides of which screw propellers with folding blades are fixed, while two supporting parallel drums are attached to the bottom plate of the frame through dampers other guides, the ends of which are equipped with semi-rigid silicone connectors in the form of bushings with two side branches, with one branch located at right angles to the adjacent guide, and the other at an acute angle in the direction of the rods, on which semi-rigid silicone connectors are fixed in front of the movers, while all are semi-rigid the connectors are interconnected by means of stiffeners with the formation of a polygonal spatial stiffness belt, connected by means of rods with a supporting frame, in each semi-rigid the silicone rod connector is additionally installed with one end and fixed on the mover case with clamps of two curved protective beams, each end of which is bent with respect to the other end at an angle of 135 °, and between each other the free ends of each pair of protective beams are located at right angles and the free ends of the beams made not less than the length of the blade, reduced bulkiness, collapsible design of an unmanned aerial vehicle, ease of transportation, increased reliability and rigidity of the con design and provides uniform load distribution on the support frame and hanging the protection apparatus and propulsion propellers against mechanical impact in case of unsuccessful landing, tilting apparatus or a collision with an obstacle, reducing the mass of the drone and increase flight duration.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема переносного беспилотного летательного аппарата многоцелевого назначения (в транспортном состоянии - вид сверху); на фиг. 2 - схема перевода из транспортного в рабочее состояние переносного беспилотного летательного аппарата многоцелевого назначения с расположением конструктивных элементов (вид сверху); на фиг. 3 - схема узла фиксации спаренных защитных лучей; на фиг. 4 - схема переносного беспилотного летательного аппарата многоцелевого назначения в рабочем состоянии - вид спереди; на фиг. 5 - схема переносного беспилотного летательного аппарата многоцелевого назначения в рабочем состоянии - вид сбоку фиг. 4; на фиг. 6 - схема переносного беспилотного летательного аппарата многоцелевого назначения в рабочем состоянии - вид сверху фиг. 4; на фиг. 7 - компоновка ранца для переноски с расположенным беспилотным летательным аппаратом многоцелевого назначения в транспортном состоянии.In FIG. 1 shows a structural diagram of a portable multi-purpose unmanned aerial vehicle (in transport state - top view); in FIG. 2 is a diagram of a transfer from a transport to an operational state of a multi-purpose portable unmanned aerial vehicle with an arrangement of structural elements (top view); in FIG. 3 is a diagram of a unit for fixing paired protective beams; in FIG. 4 is a diagram of a portable multi-purpose unmanned aerial vehicle in working condition - front view; in FIG. 5 is a diagram of a portable multi-purpose unmanned aerial vehicle in operational condition - a side view of FIG. four; in FIG. 6 is a diagram of a portable multipurpose unmanned aerial vehicle in operational condition - top view of FIG. four; in FIG. 7 - layout of a satchel for carrying with a multi-purpose unmanned aerial vehicle in a transport state.

Конструктивно беспилотный летательный аппарат состоит (фиг. 1) из несущей рамы, выполненной из двух пластин - верхней 1 и нижней 2, расположенных друг над другом, которые соединены между собой при помощи осей (условно не показаны), на которых установлены защелки 3 для фиксации штанг 4 в рабочем положении, двумя симметричными шарнирными опорами 5 складывающихся шасси 6 и четырех шарниров 7, в которых закреплены концы штанг 4, на противоположных сторонах которых закреплены винтовые движители 8 со складывающимися лопастями 9, при этом к нижней пластине 2 через демпфер 10 крепятся две несущие направляющие 11, концы которых снабжены полужесткими силиконовыми соединителями 12 в виде втулок (фиг. 2) с двумя боковыми отводами, причем один отвод расположен под прямым углом к соседней (параллельной направляющей), а другой под острым углом в направлении штанг, на которых перед движителями закреплены аналогичные полужесткие силиконовые соединители 13, в отводы которых вставляются ребра жесткости 14, 15, 16 (два ребра 14 между направляющими 11, четыре ребра 15 между штангами 4 и направляющими 11, два ребра 16 между штангами 4), образующие многоугольный пространственный пояс жесткости, прочно связанный через штанги 4 с несущей рамой. В каждый полужесткий силиконовый соединитель 13 штанг 4 дополнительно одними концами установлены и зафиксированы на корпусе движителя 18 зажимами 19 по два изогнутых защитных луча 17, каждый конец которого изогнут по отношению к другому концу под углом 135°, а между собой свободные концы каждой пары защитных лучей 17 расположены под прямым углом и свободные концы лучей 17 выполнены длиной не менее длины лопасти 9.Structurally, an unmanned aerial vehicle (Fig. 1) consists of a supporting frame made of two plates - upper 1 and lower 2, located one above the other, which are interconnected by axes (not shown conditionally), on which latches 3 are mounted for fixing rods 4 in the working position, two symmetrical hinged supports 5 of the folding chassis 6 and four hinges 7, in which the ends of the rods 4 are fixed, on the opposite sides of which are screw propellers 8 with folding blades 9 are fixed, while to the lower layer In other words, two load-bearing rails 11 are fastened through the damper 10, the ends of which are equipped with semi-rigid silicone connectors 12 in the form of bushings (Fig. 2) with two lateral outlets, with one outlet located at right angles to the adjacent (parallel to the guide), and the other at an acute angle in the direction of the rods, on which similar semi-rigid silicone connectors 13 are fixed in front of the movers, in the outlets of which stiffeners 14, 15, 16 are inserted (two ribs 14 between the guides 11, four ribs 15 between the rods 4 and the guides 11, two ribs 16 between the rods 4), forming a polygonal spatial stiffening belt, firmly connected through the rods 4 with the supporting frame. In each semi-rigid silicone connector 13 of the rods 4, two curved protective beams 17 are additionally installed and fixed on the mover body 18 by clamps 19, each end of which is curved with respect to the other end at an angle of 135 °, and between each other the free ends of each pair of protective beams 17 are located at right angles and the free ends of the beams 17 are made not less than the length of the blade 9.

Для приведения беспилотного летательного аппарата из собранного транспортного состояния (фиг. 1) в рабочее состояние (фиг. 2) летательный аппарат 21 (фиг. 7) извлекается из ложемента ранца с уже (фиг. 5) подвешенной аккумуляторной батареей 29, фото- и видео- (инфракрасной) аппаратурой 26 на гиростабилизированной платформе 27, сменным блоком целевой нагрузки 28. Извлекается (фиг. 7) пульт управления 22 с монитором 23. Включается питание (фиг. 7) на летательном аппарате 21, пульте управления 22 и мониторе 23. Штанги (фиг. 2) 4 разводятся в стороны и фиксируются в защелках 3, складывающиеся шасси 6 из параллельного состояния относительно пластин 1 и 2 посредством пульта управления 22 и симметричных шарнирных опор 5 переводятся в рабочее положение 90° по отношению к пластинам, лопасти 9 (фиг. 3) просто расправляются, устанавливаются дополнительные ребра жесткости 14, 15, 16 в полужесткие силиконовые соединители 12, 13, которые зафиксированы на несущих направляющих 11 и на штангах 4, затем в полужесткие силиконовые соединители штанг 13 дополнительно крепятся направленные вниз спаренные защитные лучи 17 из стальной проволоки и фиксируются на корпусе движителя 18 относительно друг друга под прямым углом. Это обеспечивает гашение энергии удара при опрокидывании или неудачной посадке, а также частично выполняют защиту лопастей при столкновении беспилотного летательного аппарата с препятствиями. Проводится предполетный осмотр беспилотного летательный аппарата.To bring the unmanned aerial vehicle from the assembled transport state (Fig. 1) to the operational state (Fig. 2), the aircraft 21 (Fig. 7) is removed from the lodgement of the satchel with an already (Fig. 5) suspended battery 29, photo and video - (infrared) equipment 26 on a gyro-stabilized platform 27, a removable target load unit 28. The control panel 22 with the monitor 23 is removed (Fig. 7). The power is turned on (Fig. 7) on the aircraft 21, the control panel 22 and the monitor 23. Rods (Fig. 2) 4 are divorced to the sides and fixed in 3, folding the chassis 6 from a parallel state relative to the plates 1 and 2 by means of the control panel 22 and symmetrical hinged supports 5 are transferred to the working position 90 ° in relation to the plates, the blades 9 (Fig. 3) are simply straightened, additional stiffeners 14 are installed, 15, 16 in semi-rigid silicone connectors 12, 13, which are fixed on the bearing rails 11 and on the rods 4, then in the semi-rigid silicone connectors of the rods 13 additionally mounted downward paired protective beams 17 made of steel rods and are fixed on the housing of the propulsion device 18 relative to each other at right angles. This ensures that the impact energy is extinguished during a rollover or an unsuccessful landing, and also partially protect the blades in the event of an unmanned aerial vehicle collision with obstacles. A pre-flight inspection of an unmanned aerial vehicle is carried out.

Портативность устройства достигается сборно-разборной конструкцией, приведением ее в транспортное положение (фиг. 1), для удобства транспортировки в «походном положении» в собранном состоянии вариант - (фиг. 7). В ранце 20 надежно закреплены в ложементе: летательный аппарат 21, пульт управления 22 с монитором 23, запасные аккумуляторные батареи 24, зарядное устройство 25. Габаритные размеры беспилотного летательного аппарата: длина, ширина, высота в разобранном состоянии 0,7×0,5×0,2 м.The portability of the device is achieved by a collapsible design, bringing it to the transport position (Fig. 1), for the convenience of transportation in the "stowed position" in the assembled state, the option is (Fig. 7). In the knapsack 20 are securely fixed in the lodgement: the aircraft 21, the control panel 22 with a monitor 23, spare batteries 24, the charger 25. The dimensions of the unmanned aerial vehicle: length, width, disassembled height 0.7 × 0.5 × 0.2 m

Данная конструкция позволяет также быстро ее развернуть и подготовить беспилотный летательный аппарат к полету за минимальное время.This design also allows you to quickly deploy it and prepare an unmanned aerial vehicle for flight in minimal time.

Штанги 4 и направляющие 11 выполнены из углеволоконных трубок разного диаметра, имеющих небольшой вес и достаточную прочность.The rods 4 and the guides 11 are made of carbon fiber tubes of different diameters, having a small weight and sufficient strength.

На несущих направляющих 11 (фиг. 4) появляется возможность одновременного размещения на них как фото- и видео- (инфракрасной) аппаратуры 26 на гиростабилизированной платформе (фиг. 5) 27, так и сменного блока 28 целевой нагрузки для ведения химической и радиационной разведки, аккумуляторной батареи 29.On the bearing rails 11 (Fig. 4), it becomes possible to simultaneously place on them both photo and video (infrared) equipment 26 on a gyro-stabilized platform (Fig. 5) 27, and a removable target load unit 28 for conducting chemical and radiation reconnaissance, battery 29.

Воздушные лопасти 9 по размерам для данной конструкции оптимальны - 15,5 дюймов для меньшего энергопотребления, так как позволяют создавать большую тягу при малых оборотах, не создавая перегрева движителей. Детали смонтированы так, чтобы обеспечить стабильность полета и неподвижное положение в режиме «зависания» в воздухе, с сосредоточением массы аппарата в центре (в частности, аккумулятор 29 расположен по центру).Air blades 9 in size for this design are optimal - 15.5 inches for less power consumption, as they allow you to create more traction at low speeds, without creating overheating of the propulsors. Parts are mounted in such a way as to ensure flight stability and a fixed position in the “hovering” mode in the air, with the mass of the apparatus concentrated in the center (in particular, the battery 29 is located in the center).

Маршрутное вычислительное устройство с инерциальным измерительным устройством 30 расположены по центру и защищены защитной крышкой 31.Trip computing device with an inertial measuring device 30 are located in the center and protected by a protective cover 31.

Для удержания винтовых движителей 8 в одной плоскости, исключения вибрации на раме реализовано следующее решение (Фиг. 2) - устанавливаются дополнительные ребра жесткости 14, 15, 16 в полужесткие силиконовые соединители 12, 13, которые зафиксированы на несущих направляющих 11 и на штангах 4, их соединение образует многоугольный пространственный пояс жесткости, который позволит повысить надежность конструкции и равномерно распределить энергию удара в случае падения, сохранить штанги 4 с движителями 8 и центральную часть с аппаратурой управления.To keep the screw propellers 8 in one plane, to eliminate vibration on the frame, the following solution is implemented (Fig. 2) - additional stiffening ribs 14, 15, 16 are installed in semi-rigid silicone connectors 12, 13, which are fixed on the bearing rails 11 and on the rods 4, their connection forms a polygonal spatial stiffness belt, which will improve the reliability of the structure and evenly distribute the impact energy in the event of a fall, save the rods 4 with propulsors 8 and the central part with control equipment.

Габаритные размеры беспилотного летательного аппарата: длина, ширина, высота с учетом вращающихся плоскостей в рабочем состоянии приблизительно будет составлять 0,8×0,8×0,3 м.The overall dimensions of the unmanned aerial vehicle: length, width, height, taking into account rotating planes in working condition, will approximately be 0.8 × 0.8 × 0.3 m.

Беспилотный летательный аппарат управляется при помощи пульта управления как радиоуправляемая модель. Дальность устойчивого ручного управления составляет до 1-1,5 км. Дальность контролирования беспилотного летательного аппарата может быть увеличена при передаче с него видеосигнала в режиме реального времени, и при наличии глобального позиционирования есть возможность почти не следить за аппаратом. Беспилотный летательный аппарат выполнен с возможностью самостоятельного полета в заданную точку кратчайшим маршрутом.The unmanned aerial vehicle is controlled using the control panel as a radio-controlled model. The range of sustainable manual control is up to 1-1.5 km. The control range of an unmanned aerial vehicle can be increased by transmitting a video signal from it in real time, and if there is global positioning, it is possible to hardly follow the device. An unmanned aerial vehicle is capable of independent flight to a given point by the shortest route.

Грузоподъемность беспилотного летательного аппарата составляет до 1 кг, что в свою очередь позволяет устанавливать на него различные блоки многоцелевого назначения (для ведения химической и радиационной разведки). Передача информации о замерах осуществляется оператором по радиоканалу в режиме реального времени и сохраняется в запоминающее устройство.The carrying capacity of an unmanned aerial vehicle is up to 1 kg, which in turn allows you to install various multi-purpose units on it (for chemical and radiation reconnaissance). Measurement information is transmitted by the operator over the air in real time and stored in a storage device.

При емкости аккумулятора 10 Ач время полета составляет 30 минут. Посредством варьирования высоты подъема возможно решать задачи ведения аэрофото-видеосъемки при подъеме до нескольких сотен метров, при решении задач применения газосигнализаторов для ведения химической разведки - высота полета беспилотного летательного аппарата должна быть минимально возможной, что опять же обеспечивается только беспилотным летательным аппаратом вертолетного типа, «зависание» в определенной точке также крайне важно при проведении радиационной, химической разведки. При потере связи с мобильным пультом контроля и управления беспилотный летательный аппарат переходит в автоматический режим и способен выполнить предустановленные команды, после чего долететь до пункта назначения, руководствуясь данными системы глобального позиционирования.With a battery capacity of 10 Ah, the flight time is 30 minutes. By varying the height of the lift, it is possible to solve the problems of aerial photo-video shooting when climbing to several hundred meters, when solving the problems of using gas detectors for chemical reconnaissance, the flight height of an unmanned aerial vehicle should be as low as possible, which again is provided only by a helicopter-type unmanned aerial vehicle, " hovering at a certain point is also extremely important when conducting radiation, chemical reconnaissance. In case of loss of communication with the mobile control and control panel, the unmanned aerial vehicle enters automatic mode and is able to execute predefined commands, and then fly to its destination, guided by the data of the global positioning system.

Предложенное техническое решение использует широкий спектр целевых нагрузок для целей ведения разведки, в том числе для выявления и оценки параметров радиационной и химической обстановки в заданном районе с привязкой к местности.The proposed technical solution uses a wide range of target loads for reconnaissance purposes, including for identifying and evaluating the parameters of radiation and chemical conditions in a given area with reference to the terrain.

Таким образом, предлагаемый переносной беспилотный летательный аппарат многоцелевого назначения по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения позволит повысить надежность конструкции, достичь эффекта оперативности - сокращением времени развертывания беспилотного летательного аппарата, достичь расширения возможностей проведения работ по мониторингу обстановки и действий в зараженной зоне и выполнять задачи по воздушному фотографическому, телевизионному, тепловизионному контролю (в дневных и ночных условиях), комплексно одномоментно используя целевые нагрузки радиационной и химической разведки.Thus, the proposed portable multi-purpose unmanned aerial vehicle, compared with the prototype and other technical solutions of a similar purpose, will increase the reliability of the structure, achieve the efficiency effect by reducing the deployment time of the unmanned aerial vehicle, and expand the capabilities of monitoring the situation and actions in the infected area and perform tasks on aerial photographic, television, thermal imaging control (in daytime and classroom conditions), complex simultaneously using radiation and chemical reconnaissance target loads.

Данное конструктивное решение на основе вышеизложенного обеспечивает следующие преимущества:This design solution based on the foregoing provides the following advantages:

- снижение массы за счет использования деталей рамы из углеволокна;- weight reduction due to the use of carbon fiber frame parts;

- удобство транспортировки за счет сборно-разборной конструкции;- convenience of transportation due to collapsible design;

- достигается эффект оперативности путем уменьшения времени сборки беспилотного летательного аппарата и готовности к работе;- the effect of efficiency is achieved by reducing the assembly time of the unmanned aerial vehicle and readiness for work;

- повышение долговечности путем усиления раскладывающихся штанг;- increased durability by strengthening the folding booms;

- создание многоугольного пространственного пояса жесткости с фиксацией в рабочем положении, позволяющего повысить надежность конструкции и равномерно распределить энергию удара в случае падения, сохранив штанги и центральную часть с аппаратурой управления;- creation of a polygonal spatial stiffness belt with fixation in the working position, which allows to increase the reliability of the structure and evenly distribute the impact energy in the event of a fall, while maintaining the rods and the central part with control equipment;

- спаренные защитные лучи, устанавливаемые в полужесткие силиконовые соединители штанг, выполняют защиту навесной аппаратуры и обеспечивают первичное гашение энергии удара при опрокидывании или неудачной посадке беспилотного летательного аппарата, также обеспечивают защиту лопастей от столкновений с препятствиями;- paired protective beams installed in semi-rigid silicone boom connectors protect the hinged equipment and provide primary damping of impact energy during rollover or unsuccessful landing of an unmanned aerial vehicle, also protect the blades from collisions with obstacles;

- за счет удлиненных несущих направляющих стало возможным одномоментное размещение на них как фото- и видео- (инфракрасной) аппаратуры, так и сменных блоков целевой нагрузки в зависимости от выполняемых задач.- due to the elongated bearing rails, it became possible to simultaneously place on them both photo and video (infrared) equipment, and replaceable target load units, depending on the tasks performed.

Claims (1)

Переносной беспилотный летательный аппарат многоцелевого назначения, включающий несущую раму с закрепленными на ней винтовыми движителями, аккумуляторную батарею, маршрутное вычислительное устройство с инерциальным измерительным устройством, подвесы для крепления полезной нагрузки и имеющий возможность управления с мобильного пульта, отличающийся тем, что несущая рама аппарата выполнена из двух пластин, расположенных друг над другом, которые соединены посредством осей, на которых между пластинами установлены защелки для фиксации штанг в рабочем положении, двух симметричных шарнирных опор складывающихся шасси и расположенных между шарнирных опор четырех шарниров, в которых закреплены концы штанг, на противоположных сторонах которых закреплены винтовые движители со складывающимися лопастями, при этом к нижней пластине рамы через демпферы крепятся две несущие параллельные друг другу направляющие, концы которых снабжены полужесткими силиконовыми соединителями в виде втулок с двумя боковыми отводами, причем один отвод расположен под прямым углом к соседней направляющей, а другой под острым углом в направлении штанг, на которых перед движителями закреплены полужесткие силиконовые соединители, при этом все полужесткие соединители связаны между собой посредством ребер жесткости с образованием многоугольного пространственного пояса жесткости, связанного посредством штанг с несущей рамой, в каждый полужесткий силиконовый соединитель штанг дополнительно одними концами установлены и зафиксированы на корпусе движителя зажимами по два изогнутых защитных луча, каждый конец которого изогнут по отношению к другому концу под углом 135°, а между собой свободные концы каждой пары защитных лучей расположены под прямым углом и свободные концы лучей выполнены длиной не менее длины лопасти.Multipurpose portable unmanned aerial vehicle, including a supporting frame with screw propellers mounted on it, a battery, a trip computer with an inertial measuring device, suspensions for attaching a payload and having the ability to control from a mobile remote control, characterized in that the carrier frame of the device is made of two plates located one above the other, which are connected by means of axes on which latches for fixing are installed between the plates the tang in the working position, two symmetrical hinged supports of the folding chassis and four hinges located between the hinge supports, in which the ends of the rods are fixed, on the opposite sides of which are screw propellers with folding blades, while two supporting parallel to each other are attached to the bottom plate of the frame guides, the ends of which are equipped with semi-rigid silicone connectors in the form of bushings with two side branches, with one branch located at right angles to the adjacent side and at an acute angle in the direction of the rods, on which semi-rigid silicone connectors are attached in front of the movers, while all semi-rigid connectors are interconnected by stiffeners with the formation of a polygonal spatial stiffness belt, connected by rods to the supporting frame, into each semi-rigid silicone connector the rods are additionally installed with one end and fixed on the mover housing with clamps of two curved protective beams, each end of which is bent relative to contact to the other end at an angle of 135 °, and between themselves the free ends of each pair of protective beams are located at right angles and the free ends of the beams are made not less than the length of the blade.
RU2016136815A 2016-09-14 2016-09-14 Portable unmanned multi-purpose aircraft RU2632779C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136815A RU2632779C1 (en) 2016-09-14 2016-09-14 Portable unmanned multi-purpose aircraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136815A RU2632779C1 (en) 2016-09-14 2016-09-14 Portable unmanned multi-purpose aircraft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2632779C1 true RU2632779C1 (en) 2017-10-09

Family

ID=60040780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016136815A RU2632779C1 (en) 2016-09-14 2016-09-14 Portable unmanned multi-purpose aircraft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2632779C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2673216C2 (en) * 2017-11-23 2018-11-22 ООО "Радар-Т" Method of automatic rolling of multicopter radiation in operating position
RU188461U1 (en) * 2018-12-29 2019-04-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) FOLDABLE COPPER

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120138732A1 (en) * 2008-08-22 2012-06-07 Draganfly Innovations Inc. Helicopter with folding rotor arms
CN104260878A (en) * 2014-10-16 2015-01-07 北京理工大学 Four-rotor aircraft rack with capacity of automatic folding and spreading
RU2567496C1 (en) * 2014-09-22 2015-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет" Multirotor vtol drone
CN105314088A (en) * 2015-11-06 2016-02-10 珠海华迈航空科技有限公司 Four-rotor craft

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120138732A1 (en) * 2008-08-22 2012-06-07 Draganfly Innovations Inc. Helicopter with folding rotor arms
RU2567496C1 (en) * 2014-09-22 2015-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет" Multirotor vtol drone
CN104260878A (en) * 2014-10-16 2015-01-07 北京理工大学 Four-rotor aircraft rack with capacity of automatic folding and spreading
CN105314088A (en) * 2015-11-06 2016-02-10 珠海华迈航空科技有限公司 Four-rotor craft

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2673216C2 (en) * 2017-11-23 2018-11-22 ООО "Радар-Т" Method of automatic rolling of multicopter radiation in operating position
RU188461U1 (en) * 2018-12-29 2019-04-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) FOLDABLE COPPER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7478474B2 (en) System and method for stabilizing suspended load
US11220170B2 (en) Reconfigurable battery-operated vehicle system
US10780970B2 (en) Folding heavy-lift unmanned vehicle frame
US20190233100A1 (en) Reconfigurable battery-operated vehicle system
JP7278671B2 (en) Couplings, control devices, control systems, and control methods for suspended loads
US20220281721A1 (en) Integrated and modular suspended load control apparatuses, systems, and methods
KR101732660B1 (en) Package holding means for drone delivery and drone having the same
RU2632779C1 (en) Portable unmanned multi-purpose aircraft
Jo et al. Development of rescue material transport UAV (unmanned aerial vehicle)
US20230202680A1 (en) Versatile Hybrid Drone and Nest System
CN116101492B (en) Unmanned helicopter hanging active stability augmentation device and working method thereof
US10331132B2 (en) Remotely controlled robot
KR102162848B1 (en) Multi purpose extension type unmanned aerial vehicle
CN203864994U (en) Unmanned patrolling airplane for power transmission line
RU132575U1 (en) SMALL UNMANNED AIRCRAFT SYSTEM
RU165581U1 (en) AVIABIKE
CN102030106A (en) Omnidirectional traction type rotor reconnaissance aircraft and system thereof
CN210027890U (en) Undercarriage and aircraft
RU196085U1 (en) UAV VERTICAL TAKEOFF AND LANDING
Zabunov et al. Emerald–a 16-rotor multicopter for stereo imaging
RU225258U1 (en) Vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle "InfraScan"
CN219572830U (en) Multifunctional unmanned vehicle
JP2024091745A (en) System and method for stabilizing suspended load

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180915