RU2634609C1 - Unmanned aerial vehicle control method and flight control actuating unit for method actualization - Google Patents
Unmanned aerial vehicle control method and flight control actuating unit for method actualization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2634609C1 RU2634609C1 RU2016136397A RU2016136397A RU2634609C1 RU 2634609 C1 RU2634609 C1 RU 2634609C1 RU 2016136397 A RU2016136397 A RU 2016136397A RU 2016136397 A RU2016136397 A RU 2016136397A RU 2634609 C1 RU2634609 C1 RU 2634609C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steering
- energy
- flow
- air
- battery
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
Description
Предлагаемые изобретения относятся к авиационной технике и могут быть использованы в управляемых ракетах, снарядах, бомбах и других беспилотных летательных аппаратах ЛА.The proposed invention relates to aircraft and can be used in guided missiles, shells, bombs and other unmanned aerial vehicles.
Известен способ управления беспилотными ЛА, получивший название аэродинамического, в котором регулирование вектора скорости (подъемной силы) осуществляется изменением углового положения рулевых аэродинамических поверхностей, изменяющих лобовое сопротивление набегающему потоку и создающих крутящий момент относительно центра массы, при этом изменение углового положения аэродинамических поверхностей осуществляется рулевыми машинками рулевых приводов по сигналам управления и за счет потребления энергии от силового источника энергии [1].A known method of controlling unmanned aircraft, called aerodynamic, in which the regulation of the velocity vector (lift) is carried out by changing the angular position of the steering aerodynamic surfaces, changing the drag of the incoming flow and creating torque relative to the center of mass, while changing the angular position of the aerodynamic surfaces is carried out by steering cars steering drives according to control signals and due to the consumption of energy from a power source of energy and [1].
В способах управления, принятых за аналоги, используются электрические, гидравлические или пневматические рулевые приводы и автономные источники энергии (аккумуляторные батареи, баллоны сжатого газа).The control methods adopted for analogues use electric, hydraulic or pneumatic steering gears and autonomous energy sources (storage batteries, compressed gas cylinders).
Недостатком способов аналогов является ограниченность времени их работы по управлению полетом, обусловленная конкретным запасом энергии силового источника рулевых приводов.The disadvantage of analog methods is the limited time of their flight control work, due to the specific energy reserve of the power source of the steering drives.
Наиболее близким к заявляемому способу управления полетом (принятым за прототип) является способ управления, в котором в отличие от аналогов для управления приводами в качестве силового источника энергии используется энергия набегающего потока воздуха ([2] рис. 8, 10 стр. 140; [3]).Closest to the claimed flight control method (adopted as a prototype) is a control method in which, unlike analogues for controlling drives, the energy of the incoming air flow is used as a power source of energy ([2] Fig. 8, 10 p. 140; [3 ]).
В способе управления полетом беспилотного ЛА, принятом за прототип, набегающий поток, попадающий в воздухозаборники, перераспределяется с помощью согнала управления в рабочие полости рулевых машинок, в которых потенциальная энергия набегающего потока преобразуется в механическую энергию поворота рулевых аэродинамических поверхностей.In the method for controlling the flight of an unmanned aircraft adopted as a prototype, the incoming flow entering the air intakes is redistributed by means of the control into the working cavities of the steering machines, in which the potential energy of the incoming flow is converted into mechanical energy of rotation of the aerodynamic steering surfaces.
В существующих рулевых машинках используемая потенциальная энергия набегающего потока определяется давлением тормозящего потока, зависящего от скорости полета и плотности воздуха:In existing steering gears, the potential free-stream energy used is determined by the pressure of the braking stream, which depends on the flight speed and air density:
Епот=Fh=pSh;E sweat = Fh = pSh;
, ,
где Епот - используемая потенциальная энергия потока,where E sweat is the used potential energy of the flow,
F – сила, действующая на поршень рулевой машинки,F is the force acting on the piston of the steering machine,
h - ход поршневой рулевой машинки,h is the stroke of the piston steering machine,
S - площадь поршня,S is the area of the piston,
р - давление торможения набегающего потока,p is the braking pressure of the oncoming flow,
ρ - плотность воздуха,ρ is the density of air,
ϕ - коэффициент, характеризующий воздухозаборник,ϕ - coefficient characterizing the air intake,
V0 - скорость потока, равная скорости беспилотного ЛА.V 0 - flow rate equal to the speed of an unmanned aircraft.
Недостаток указанного способа управления заключается в ограниченности применения из-за невозможности функционирования на малых скоростях полета и на высотах с малой плотностью воздуха. Кроме того, использование для работы рулевых приводов давления торможения набегающего потока не позволяет эффективно использовать имеющуюся энергию потока.The disadvantage of this control method is the limited application due to the impossibility of functioning at low flight speeds and at altitudes with low air density. In addition, the use of free-wheel braking pressure for the operation of steering drives does not allow efficient use of the available flow energy.
В качестве прототипа блока рулевых приводов по совокупности существенных принципов и достигаемому эффекту выбран «Хвостовой отсек воздушно-динамических рулевых приводов» (Патент RU 2418261 [3]), содержащий корпус блока с рулевыми аэродинамическими поверхностями, внутри каждой из которых имеются каналы воздухозаборника и сброса воздуха и рулевой привод, состоящий из блока управления, рулевой поршневой машинки и маломощного источника питания в виде аккумуляторной батареи, которая может быть использована только для блока управления рулевых приводов или являться составной частью системы управления. В последнем случае она располагается в корпусе блока вне аэродинамической поверхности, как это выполнено в прототипе.According to the set of essential principles and the achieved effect, the “Tail compartment of the air-dynamic steering drives” (Patent RU 2418261 [3]), containing the block casing with aerodynamic steering surfaces inside each of which has air intake and air discharge channels, was selected as a prototype of the block of steering drives and a steering drive, consisting of a control unit, a steering piston machine and a low-power power source in the form of a battery, which can be used only for the steering control unit rivodov or be an integral part of the control system. In the latter case, it is located in the block body outside the aerodynamic surface, as is done in the prototype.
Целью заявленных изобретений является: повышение эффективности способа управления блоком рулевых приводов, реализация которого расширяет функциональные возможности беспилотного ЛА, т.е. обеспечивает ее работоспособность на малых скоростях полета и на больших высотах с повышенной эффективностью энергопотребления рулевыми приводами набегающего потока, что и расширяет область применения беспилотного ЛА.The purpose of the claimed inventions is: to increase the efficiency of the method of controlling a block of steering drives, the implementation of which extends the functionality of an unmanned aerial vehicle, i.e. ensures its operability at low flight speeds and at high altitudes with increased efficiency of energy consumption by free-wheel steering drives, which expands the scope of unmanned aerial vehicles.
Решения поставленной задачи в способе управления беспилотным ЛА достигается тем, что регулирование направления вектора скорости (подъемной силы) путем изменений лобового сопротивления набегающему потоку и величины вектора тяги струи сброса осуществляется внутри аэродинамических поверхностей изменением кинетической энергии (скорости) набегающего потока, в соответствии с сигналом управления, так, что при положительном сигнале управления энергия потока (скорость) увеличивается, лобовое сопротивление уменьшается, а величина вектора тяги струи сброса увеличивается, при отрицательном сигнале управления энергия потока (скорость) уменьшается, лобовое сопротивление увеличивается, а величина вектора тяги струи сброса уменьшается, и при отсутствии сигнала управления энергия потока, лобовое сопротивление и величина вектора тяги струи сброса остаются постоянными и одинаковыми, при этом регулирование величин лобовых сопротивлений и векторов тяги струй сброса достигаются рулевыми приводами за счет энергии аккумуляторной батареи, подзаряжаемой рулевыми приводами от набегающего потока в горизонтальном полете.The solution of the problem in the control method of unmanned aircraft is achieved by controlling the direction of the velocity vector (lift force) by changing the drag on the incoming flow and the magnitude of the thrust vector of the jet discharge inside the aerodynamic surfaces by changing the kinetic energy (speed) of the incoming flow, in accordance with the control signal , so that with a positive control signal, the flow energy (speed) increases, the drag decreases, and the magnitude of the thrust vector the discharge jet increases, with a negative control signal, the flow energy (speed) decreases, the drag increases, and the thrust vector of the jet decreases, and in the absence of a control signal, the flow energy, drag and the thrust vector of the jet remain constant and the same, this regulation of the drag and the thrust vectors of the discharge jets are achieved by the steering gears due to the energy of the battery recharged by the steering gears from the raid effluent in horizontal flight.
Использование подзарядки аккумуляторной батареи рулевыми приводами существенно увеличивает дальность полета и позволяет рулевым приводам управлять беспилотным ЛА на малых скоростях и на больших высотах.The use of recharging the battery with steering gears significantly increases the flight range and allows the steering gears to control unmanned aircraft at low speeds and at high altitudes.
Решение поставленной задачи предлагаемым устройством блока рулевых приводов достигается тем, что, рулевой привод выполнен из блока системы управления одной или набора рулевых машинок, расположенных последовательно или параллельно, каждая из которых выполнена в виде коаксиально расположенных электродвигателя и турбинки, при этом использован электродвигатель бесколлекторный с наружным ротором, на который насажена турбинка, к которой подведены каналы воздухозаборника и сброса воздуха, в качестве аккумуляторной батареи использована батарея с подзарядкой, клеммы которой через блок системы управления соединены с обмоткой электродвигателя, при использовании одной или несколько последовательно расположенных рулевых машинок, канал воздухозаборника и сброса воздуха выполнен в виде плоской щели, внутри аэродинамической поверхности, при использовании двух рулевых машинок, расположенных параллельно, каналы воздухозаборника и сброса воздуха выполнены в виде щелей, образованных между плоскостями аэродинамической поверхности и кожухами, расположенными параллельно плоскостям аэродинамической поверхности.The solution of the problem by the proposed device of the block of steering drives is achieved by the fact that the steering drive is made of a control unit of one or a set of steering machines arranged in series or in parallel, each of which is made in the form of a coaxially located electric motor and turbine, while the brushless electric motor with an external the rotor, on which the impeller is mounted, to which the channels of the air intake and air discharge are connected, used as a battery recharging tare, the terminals of which through the control system block are connected to the motor winding, when using one or several sequentially located steering machines, the air intake and air discharge channel is made in the form of a flat slit, inside the aerodynamic surface, when using two steering machines located in parallel, the channels the air intake and air discharge are made in the form of gaps formed between the planes of the aerodynamic surface and the housings parallel to the plane to the aerodynamic surface.
На Фиг. 1 приведена функциональная схема, поясняющая предлагаемый способ управления беспилотным ЛА.In FIG. 1 is a functional diagram explaining the proposed method for controlling an unmanned aircraft.
На Фиг. 2 приведен вариант конструктивной схемы в виде продольного сечения аэродинамической поверхности с рулевым приводом, в котором канал воздухозаборника выполнен в виде щели на передней кромке аэродинамической поверхности.In FIG. Figure 2 shows a variant of the structural scheme in the form of a longitudinal section of an aerodynamic surface with a steering gear, in which the air intake channel is made in the form of a gap on the leading edge of the aerodynamic surface.
На Фиг. 3 приведено увеличенное сечение А-А Фиг. 2.In FIG. 3 shows an enlarged section AA of FIG. 2.
На Фиг. 4 приведен вариант конструктивной схемы продольного сечения аэродинамической поверхности с двумя рулевыми приводами, расположенными последовательно.In FIG. 4 shows a variant of the structural scheme of the longitudinal section of the aerodynamic surface with two steering gears arranged in series.
На Фиг. 5 приведен вариант конструктивной схемы аэродинамической поверхности с рулевыми приводами, расположенными параллельно при снятом кожухе.In FIG. 5 shows a variant of the structural diagram of the aerodynamic surface with steering gears located in parallel with the casing removed.
На Фиг. 6 приведен поперечный разрез аэродинамической поверхности с двумя рулевыми приводами, расположенными параллельно, и воздухозаборником, выполненным в виде щелей, образованных плоскостями аэродинамической поверхности и кожухами, расположенными параллельно плоскостям аэродинамической поверхности.In FIG. Figure 6 shows a cross-section of an aerodynamic surface with two steering gears arranged in parallel and an air intake made in the form of slots formed by the planes of the aerodynamic surface and the housings parallel to the planes of the aerodynamic surface.
Предложенный способ управления заключается в (см. фиг. 1):The proposed control method is (see Fig. 1):
- отборе энергии от набегающего потока воздуха воздухозаборниками,- the selection of energy from the incoming air flow by air intakes,
- задействовании аккумуляторной батареи 9 и блока системы управления (БСУ) 10,- the involvement of the
- формировании БСУ 10 сигналов управления приводами аэродинамических поверхностей 1,- the formation of the
- преобразовании рулевыми приводами 1 кинетической энергии набегающего потока в энергию вращения выходных звеньев рулевых приводов, которые работают в режиме рекуперации кинетической энергии набегающего потока, в электрическую энергию и подзаряжают аккумуляторную батарею,- conversion of the kinetic energy of the free stream by the
- по сигналу управления от БСУ 10 рулевые привода преобразуют электрическую энергию аккумуляторной батареи 9 в крутящий момент на выходном звене, соответствующий величине и знаку сигнала управления,- on the control signal from the
- суммарный момент от энергий входного набегающего потока и рулевого привода ускоряет или тормозит поток воздуха внутри аэродинамической поверхности 2, жестко закрепленной на корпусе 11,- the total moment from the energies of the incoming free stream and the steering gear accelerates or slows the air flow inside the
- в зависимости от сигналов управлении, формируемых БСУ 10, каждый рулевой привод 1 создает определенную скорость потока воздуха внутри аэродинамической поверхности 2, которой соответствует лобовое сопротивление, величина вектора тяги струи сброса и поворотный момент относительно центра массы, создаваемые этой аэродинамической поверхностью, и изменение направление вектора скорости беспилотного ЛА относительно вектора тяги.- depending on the control signals generated by the
Заявленный способ управления беспилотного ЛА заключается в регулировании вектора скорости (подъемной силы) рулевыми приводами, расположенными внутри неподвижных аэродинамических поверхностей, путем изменения кинетической энергии (скорости) набегающего потока в соответствии с сигналом управления и энергии от аккумуляторной батареи.The claimed method for controlling an unmanned aircraft is to control the velocity vector (lift) of the steering gears located inside the stationary aerodynamic surfaces by changing the kinetic energy (speed) of the incoming flow in accordance with the control signal and the energy from the battery.
При отсутствии сигналов управления на рулевых приводах во всех каналах воздухозаборников аэродинамических поверхностей скорость набегающего потока V0 будет зависеть от скорости полета беспилотного ЛА.In the absence of control signals on the steering drives in all channels of the air intakes of the aerodynamic surfaces, the speed of the incoming flow V 0 will depend on the flight speed of the unmanned aircraft.
Кинетическая энергия потока выражается зависимостью:The kinetic energy of the flow is expressed by the dependence:
, ,
где m - масса используемого воздуха,where m is the mass of air used,
S - площадь сечения канала,S is the cross-sectional area of the channel,
ρ - плотность воздуха,ρ is the density of air,
t - время рабочего цикла массы воздуха,t is the time of the working cycle of the air mass,
V0 - скорость потока, равная скорости полета беспилотного ЛА.V 0 - flow rate equal to the flight speed of an unmanned aircraft.
В горизонтальном полете при одинаковой скорости V0 во всех аэродинамических поверхностях направление вектора скорости беспилотного ЛА (подъемная сила) будет совпадать с направлением вектора тяги. При этом приводы работают в генераторном режиме и заряжают аккумуляторную батарею. При подаче положительного сигнала управления на один из рулевых приводов последний будет работать как двигатель (насос) и увеличивать скорость потока и его энергию:In horizontal flight at the same speed V 0 in all aerodynamic surfaces, the direction of the speed vector of an unmanned aircraft (lift force) will coincide with the direction of the thrust vector. In this case, the drives operate in generator mode and charge the battery. When a positive control signal is applied to one of the steering drives, the latter will work as an engine (pump) and increase the flow rate and its energy:
V1=V0+k1V0;V 1 = V 0 + k 1 V 0 ;
Ek1=Ek0+k2Ek0,E k1 = E k0 + k 2 E k0 ,
где k1, k2 - коэффициенты, характеризующие скоростные характеристики насоса и потока. В результате с увеличением скорости потока лобовое сопротивление аэродинамической поверхности уменьшается, величина вектора тяги струй сброса увеличивается и вектор скорости изменит свое положение относительно вектора тяги.where k 1 , k 2 are the coefficients characterizing the speed characteristics of the pump and flow. As a result, with an increase in the flow velocity, the drag of the aerodynamic surface decreases, the thrust vector of the discharge jets increases, and the velocity vector changes its position relative to the thrust vector.
При подаче отрицательного сигнала управления на один из рулевых приводов, привод будет работать как тормоз, создавая сопротивление набегающему потоку, тормозя его:When a negative control signal is applied to one of the steering drives, the drive will work as a brake, creating resistance to the incoming flow, braking it:
V2=V0-k1V0;V 2 = V 0 -k 1 V 0 ;
Ek1=Ek0-k2Ek0,E k1 = E k0 -k 2 E k0 ,
Уменьшение скорости потока в канале воздухозаборника увеличивает лобовое сопротивление аэродинамической поверхности, уменьшает величину вектора тяги струи сброса и приводит к отклонению вектора скорости (подъемной силы) относительно вектора тяги в противоположную сторону относительно вектора направления при положительном сигнале.A decrease in the flow velocity in the air intake channel increases the drag of the aerodynamic surface, decreases the thrust vector of the discharge jet and leads to a deviation of the velocity vector (lift force) relative to the thrust vector in the opposite direction relative to the direction vector with a positive signal.
Подавая сигналы управления на рулевые приводы в определенной последовательности, можно изменять направление вектора скорости беспилотного ЛА (подъемной силы) в нужном направлении в зависимости от геометрической суммы векторов сил лобовых сопротивлений и величин векторов тяги струй сброса, создаваемых каждой рулевой поверхностью, и изменения величины вектора тяги струи сброса.By supplying control signals to the steering drives in a certain sequence, it is possible to change the direction of the speed vector of an unmanned aerial vehicle (lift) in the desired direction depending on the geometric sum of the vectors of drag forces and the thrust vectors of the relief jets created by each steering surface and the change in the thrust vector jet reset.
Устройство рулевого привода в одной из аэродинамических поверхностей блока рулевых приводов изображено на фиг. 2 и 3. Рулевой привод 1, встроенный в аэродинамическую поверхность 2, содержит канал воздухозаборника 3, электродвигатель, состоящий из ротора 5 и статора 6, на роторе которого может быть установлен мультипликатор 7 на основе волновой передачи с телами качения. При отсутствии мультипликатора 7 турбинка 8 размещается непосредственно на роторе 5 электродвигателя. К турбинке 8 подведены канал воздухозаборника 3 и канал сброса 4.The steering gear device in one of the aerodynamic surfaces of the steering gear unit is shown in FIG. 2 and 3. The
Воздухозаборник 3 выполнен по типу воздухозаборников тангенциальных вентиляторов - широким в плоскости, где происходит забор воздуха в атмосфере и сужающимся по мере приближения к турбинке.The
На фиг. 4 изображен вариант выполнения рулевого привода 1, отличающийся от фиг. 2 и фиг. 3 тем, что в корпусе привода 1, расположенного в аэродинамической поверхности 2, размещены последовательно два исполнительных механизма.In FIG. 4 shows an embodiment of the
На фиг. 5 и фиг. 6 приведен вариант выполнения рулевого привода 1, с двумя параллельно расположенными исполнительными механизмами и воздухозаборника 3, выполненного в виде щелей, образованных двумя кожухами 12, которые увеличивают площадь канала воздухозаборника 3 и расход воздуха. Предложенная компоновка расширяет функциональные возможности работы без дополнительных сопротивлений истечению газа.In FIG. 5 and FIG. 6 shows an embodiment of a
Предложенные конструктивные схемы работают следующим образом. Поток воздуха из воздухозаборника 3 по воздухопроводу подается на турбинку 8, закрепленную на роторе двигателя 6. При достаточной скорости набегающего потока, отсутствии маневра и, как следствие, отсутствии управляющего сигнала, турбинка 8 будет приводиться во вращение набегающим потоком воздуха, двигатель будет работать в генераторном режиме, заряжая аккумуляторную батарею. В случае, если скорость набегающего потока недостаточна для создания управляющего усилия (запуск или совершение маневра) и при наличии положительного сигнала управления, двигатель будет раскручивать турбинку 8, увеличивая расход воздуха внутри аэродинамической поверхности, одновременно с этим будет уменьшаться лобовое сопротивление и увеличиваться величина вектора тяги струи сброса. При достижении скорости потока необходимого значения и совершении маневра, с одновременной подачей отрицательного управляющего сигнала, турбинка 8 будет тормозиться, уменьшая набегающий поток воздуха, затормаживая его, тем самым увеличивая лобовое сопротивление и уменьшая величину вектора тяги струи сброса.The proposed design schemes work as follows. The air flow from the
Изменяя лобовое сопротивление и величину вектора тяги струи сброса, осуществляется регулирование направления вектора и управление полетом беспилотного ЛА.By changing the drag and the thrust vector of the discharge jet, the direction of the vector and the flight control of the unmanned aircraft are controlled.
В случае применения мультипликатора 7 на основе волновой передачи с телами качения двигатель будет раскручивать турбинку 8 с большей скоростью.In the case of using a
Таким образом, заявленный способ управления беспилотным ЛА заключается в регулировании лобового сопротивления и величины вектора тяга струй сброса рулевыми приводами, расположенными внутри неподвижных аэродинамических поверхностей, путем использования кинетической энергии набегающего потока и изменения ее величины за счет энергии подзаряжаемой аккумуляторной батареи. Заявленный способ управления повышает эффективность энергопотребления привода, т.к. используемая кинетическая энергия набегающего потока пропорциональна скорости потока в кубе, в то время как используемая в прототипе потенциальная энергия зависит от скорости потока только в квадрате. Кроме того, использование энергии подзаряжаемой рулевыми приводами аккумуляторной батареи позволяет управлять вектором скорости (подъемной силой) на малых скоростях и на больших высотах, что расширяет функциональные возможности боевого применения беспилотного ЛА.Thus, the claimed method for controlling an unmanned aerial vehicle is to control the drag and the thrust vector of the discharge jets with steering gears located inside the fixed aerodynamic surfaces by using the kinetic energy of the incoming flow and changing its value due to the energy of the rechargeable battery. The claimed control method increases the energy efficiency of the drive, because the kinetic energy of the incoming flow used is proportional to the flow rate in the cube, while the potential energy used in the prototype depends on the flow velocity only in a square. In addition, the use of energy of a rechargeable battery powered by steering gears makes it possible to control the velocity vector (lifting force) at low speeds and at high altitudes, which expands the functional capabilities of the combat use of unmanned aircraft.
Заявленный блок рулевых приводов, содержащий жестко закрепленные аэродинамические поверхности, внутри которых расположены рулевые приводы с рулевыми машинками, содержащими пневматический двигатель динамического действия - турбинку, использующую кинетическую энергию набегающего потока, возможно редуктор на основе волновых передач с телами качения и электрический двигатель, расположенный внутри турбинки, выполняют функции турбонасоса, что делает конструкцию простой, компактной и дешевой.The claimed block of steering gears containing rigidly fixed aerodynamic surfaces, inside of which are steering gears with steering gears containing a dynamic pneumatic engine - a turbine using kinetic energy of the incoming flow, possibly a gearbox based on wave transmissions with rolling bodies and an electric motor located inside the turbine perform the functions of a turbopump, which makes the design simple, compact and cheap.
Расположение одной рулевой машинки или расположение нескольких машинок последовательно или параллельно позволяет их унифицировать для использования в беспилотных ЛА различного назначения, что существенно сократит их стоимость.The location of one steering machine or the arrangement of several cars in series or in parallel allows them to be unified for use in unmanned aircraft for various purposes, which will significantly reduce their cost.
Источники информацииInformation sources
1. Костин С.В., Петров Б.И., Гамынин Н.С. Рулевые приводы. М.: Машиностроение, 1973. - 205 с.1. Kostin S.V., Petrov B.I., Gamynin N.S. Steering gears. M.: Mechanical Engineering, 1973. - 205 p.
2. Ветров В.В., Грязев Д.А. и др. Основы устройства и функционирования противотанковых управляемых ракет. Под общей редакцией А.Г. Шепунова. Изд-во Тул. ГУ, Тула 2006 г. - 256 стр.2. Vetrov V.V., Gryazev D.A. et al. Fundamentals of the design and functioning of anti-tank guided missiles. Under the general editorship of A.G. Shepunova. Publishing House of Tula. GU, Tula 2006 - 256 pages
3. Гусев А.В., Евтеев К.П., Фимушкин B.C. Патент №2288439. Класс В64С 13/40, F42B 10/60, F42B 15/00. Способ управления ракетой и блок рулевого привода (варианты). Опубл. 27.11.2006.3. Gusev A.V., Evteev K.P., Fimushkin B.C. Patent No. 2288439. Class B64C 13/40,
4. Бабушкин Д.П., Евтеев К.П., Кривов И.А., Кузнецов М.Ю., Никаноров Б.А., Плещеев И.Е., Фимушкин B.C., Храпов А.В. Патент №2418261. Класс F42B 25/00, F15B 15/00. Хвостовой отсек воздушно-динамических рулевых приводов для управляемых летательных аппаратов (преимущественно для управляемых авиационных бомб) и пневмодвигатель рулевого привода. Опубл. 10.05.2011.4. Babushkin D.P., Evteev K.P., Krivov I.A., Kuznetsov M.Yu., Nikanorov B.A., Plescheev I.E., Fimushkin B.C., Khrapov A.V. Patent No. 2418261. Class F42B 25/00, F15B 15/00. The tail compartment of the air-dynamic steering gears for guided aircraft (mainly for guided aircraft bombs) and the air drive of the steering gear. Publ. 05/10/2011.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016136397A RU2634609C1 (en) | 2016-09-09 | 2016-09-09 | Unmanned aerial vehicle control method and flight control actuating unit for method actualization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016136397A RU2634609C1 (en) | 2016-09-09 | 2016-09-09 | Unmanned aerial vehicle control method and flight control actuating unit for method actualization |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2634609C1 true RU2634609C1 (en) | 2017-11-01 |
Family
ID=60263702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016136397A RU2634609C1 (en) | 2016-09-09 | 2016-09-09 | Unmanned aerial vehicle control method and flight control actuating unit for method actualization |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2634609C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019143470A1 (en) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | Gopro, Inc. | Extended flight by regenerative lift for an unmanned aerial vehicle |
RU2748828C1 (en) * | 2020-05-12 | 2021-05-31 | Российская Федерация в лице Министерства обороны РФ | Method and device for initiating an air-dynamic steering drive of a guided aerial bomb, a method for checking the readiness of an air-dynamic steering drive before dropping a guided aerial bomb, an air-dynamic steering gear and control equipment for an air-dynamic steering drive of an aerial bomb |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2288439C1 (en) * | 2005-07-04 | 2006-11-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method for control of missile and control actuator pod (modifications) |
RU2315891C1 (en) * | 2006-07-21 | 2008-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Wind power generating plant |
WO2010119442A1 (en) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Israel Aerospace Industries Ltd. | Air vehicle and method for operating an air vehicle |
RU2418261C2 (en) * | 2009-06-30 | 2011-05-10 | Открытое акционерное общество "Государственное научно-производственное предприятие "Регион" (ОАО "ГНПП "Регион") | Afterbody section of air-dynamic steering gears for controlled aircrafts (preferably for controlled aerial bombs) and air actuator of steering gear |
WO2014021798A2 (en) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | Bulent Oran | Vertical take off/landing and balance system for aerial vehicles |
-
2016
- 2016-09-09 RU RU2016136397A patent/RU2634609C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2288439C1 (en) * | 2005-07-04 | 2006-11-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method for control of missile and control actuator pod (modifications) |
RU2315891C1 (en) * | 2006-07-21 | 2008-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Wind power generating plant |
WO2010119442A1 (en) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Israel Aerospace Industries Ltd. | Air vehicle and method for operating an air vehicle |
RU2418261C2 (en) * | 2009-06-30 | 2011-05-10 | Открытое акционерное общество "Государственное научно-производственное предприятие "Регион" (ОАО "ГНПП "Регион") | Afterbody section of air-dynamic steering gears for controlled aircrafts (preferably for controlled aerial bombs) and air actuator of steering gear |
WO2014021798A2 (en) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | Bulent Oran | Vertical take off/landing and balance system for aerial vehicles |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019143470A1 (en) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | Gopro, Inc. | Extended flight by regenerative lift for an unmanned aerial vehicle |
RU2748828C1 (en) * | 2020-05-12 | 2021-05-31 | Российская Федерация в лице Министерства обороны РФ | Method and device for initiating an air-dynamic steering drive of a guided aerial bomb, a method for checking the readiness of an air-dynamic steering drive before dropping a guided aerial bomb, an air-dynamic steering gear and control equipment for an air-dynamic steering drive of an aerial bomb |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10371066B2 (en) | Unmanned aircraft and operation method for the same | |
CN108016623B (en) | System and method for enhancing a primary power device | |
RU2456205C2 (en) | Aerodynamic braking device with power accumulation | |
RU2589212C2 (en) | Convertiplane | |
JP6800182B2 (en) | Aircraft propulsion system | |
US10371049B2 (en) | Aircraft hybrid engine having gear ring encased fans | |
EP3569498B1 (en) | Hybrid aircraft propulsion system | |
EP2336022A2 (en) | Morphing ducted fan for vertical take-off and landing vehicle | |
JP2019031271A (en) | Hybrid-electric propulsion system for aircraft | |
EP3321184B1 (en) | Fan module with adjustable pitch blades and power system | |
EP3315747A1 (en) | Fan module with rotatable vane ring power system | |
RU2634609C1 (en) | Unmanned aerial vehicle control method and flight control actuating unit for method actualization | |
WO2015181512A4 (en) | A new ramjet engine | |
GB2461057A (en) | Ram air turbine | |
EP2412628A2 (en) | Aerospace vehicle yaw generating tail section | |
EP3034395B1 (en) | Aircraft boundary layer removal with auxilliary power unit suction | |
EP3907136B1 (en) | Hybrid jet electric aircraft | |
CN107108018A (en) | Utilize the aircraft of energy-recuperation system | |
US20200354054A1 (en) | A vertical take off and landing flying machine | |
EP3418670B1 (en) | Parallel combustor configuration for unmanned underwater vehicle propulsion turbine | |
CN107882655B (en) | Outer edge type electric propulsion jet engine system and design method | |
CN111032507A (en) | Motor-assisted balance control in a drone with an engine | |
US20230264823A1 (en) | Charging System for Aircraft and Drones | |
CN116812156A (en) | Two-precession power technology infinite endurance power system of robot warfare foam weapon fighter helicopter | |
CN117792008A (en) | Pressure wave generator |