RU2639372C1 - Pilotless aircraft (versions) - Google Patents

Pilotless aircraft (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2639372C1
RU2639372C1 RU2016144262A RU2016144262A RU2639372C1 RU 2639372 C1 RU2639372 C1 RU 2639372C1 RU 2016144262 A RU2016144262 A RU 2016144262A RU 2016144262 A RU2016144262 A RU 2016144262A RU 2639372 C1 RU2639372 C1 RU 2639372C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
engines
propeller
power
torque
Prior art date
Application number
RU2016144262A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Евгеньевич Староверов
Original Assignee
Николай Евгеньевич Староверов
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 Николай Евгеньевич Староверов filed Critical Николай Евгеньевич Староверов
Priority to RU2016144262A priority Critical patent/RU2639372C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2639372C1 publication Critical patent/RU2639372C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D35/00Transmitting power from power plant to propellers or rotors; Arrangements of transmissions
    • B64D35/08Transmitting power from power plant to propellers or rotors; Arrangements of transmissions characterised by the transmission being driven by a plurality of power plants
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/04Control of altitude or depth

Abstract

FIELD: aviation.SUBSTANCE: in first version of the pilotless aircraft has two engines running on one propeller, shafts of which are connected by gears or controlled socket, or who work at a common gearbox with two pinions and connected with reducer by overspeed or clutch couplings. The power of the engine close to the propeller is 170-230% of the power of the second engine. In the second version, a pilotless aircraft has two engines working on a propeller through a gear unit in which the torque of a more powerful engine is transmitted directly, and the torque of a less powerful engine is transmitted via a downshift. Both engines are connected to the gear unit by overspeed or clutch couplings.EFFECT: increasing the time spent in the air.2 cl

Description

Изобретение относится к пилотируемым и беспилотным самолетам (далее - беспилотникам самолетного типа).The invention relates to manned and unmanned aircraft (hereinafter referred to as aircraft-type drones).

Известны беспилотные самолеты, см. интернет, википедия, MQ-9, или пат. RU №132575. Основная борьба сейчас развернулась вокруг времени нахождения в полете (на мой взгляд, это ошибка - беспилотник, рассчитанный на 48 ч полета, может быть сбит через полминуты после вхождения в зону вражеской ПВО). Беспилотные самолеты летают по алгоритму для пилотируемых самолетов, что мешает повышению времени полета). Беспилотнику не надо никуда спешить, ему надо «висеть» в воздухе.Unmanned aircraft are known, see Internet, Wikipedia, MQ-9, or US Pat. RU No. 132575. The main struggle has now unfolded around the time spent in flight (in my opinion, this is a mistake - a drone designed for 48 hours of flight can be shot down within half a minute after entering the enemy air defense zone). Unmanned aircraft fly according to the algorithm for manned aircraft, which prevents an increase in flight time). The drone does not have to rush anywhere, it needs to "hang" in the air.

Задача и технический результат этого изобретения - увеличение времени нахождения беспилотников в воздухе.The objective and technical result of this invention is to increase the time spent by drones in the air.

Этому мешает избыточная мощность и, следовательно, избыточный расход топлива. Но достаточная мощность тем не менее нужна беспилотнику, чтобы быстро набрать нужную безопасную высоту, и чтобы достаточно быстро долететь до зоны заданного нахождения или применения (далее «зона патрулирования»). Однако затем современные беспилотники летают в крейсерском режиме до конца патрулирования. Но в этом нет необходимости, так как задача беспилотника - не пролететь определенное расстояние, а находиться в воздухе как можно дольше.This is prevented by excess power and, consequently, excessive fuel consumption. But nevertheless, a drone needs sufficient power to quickly gain the required safe altitude, and to fly quickly enough to the zone of a given location or application (hereinafter referred to as the "patrol zone"). However, then modern drones fly in cruise mode until the end of the patrol. But this is not necessary, since the task of the drone is not to fly a certain distance, but to stay in the air for as long as possible.

СПОСОБ. Поэтому данный способ заключается в том, что мощность мотора в режиме дежурства выбирается исходя из минимально допустимой для данной высоты и загрузки скорости (близко к пределу сваливания).METHOD. Therefore, this method consists in the fact that the motor power in standby mode is selected based on the minimum speed allowed for a given height and load (close to the stall limit).

Так как запас топлива в современных беспилотниках достигает 50% от взлетного веса, то указанным способом можно сэкономить много топлива и увеличить время нахождения в воздухе на 25-30% без дополнительных конструктивных мер.Since the fuel supply in modern drones reaches 50% of the take-off weight, in this way you can save a lot of fuel and increase the time spent in the air by 25-30% without additional design measures.

В конце полета требуемая мощность мотора может составить всего 25-30% от номинальной. Это делает чрезвычайно желательным применение двигателя с отключаемыми цилиндрами, или двигателя с двумя рабочими валами (то есть практически это два двигателя).At the end of the flight, the required motor power can be only 25-30% of the nominal. This makes it extremely desirable to use an engine with switchable cylinders, or an engine with two working shafts (that is, in practice it is two engines).

САМОЛЕТ (вариант 1). То есть данный беспилотник имеет два двигателя, работающие на один пропеллер, валы которых соединены обгонной или управляемой муфтой (то есть двигатели соединены тандемно), или которые работают на общий редуктор с двумя ведущими шестернями и соединены с редуктором обгонными или управляемыми муфтами, причем в первом случае мощность ближнего к пропеллеру двигателя составляет 60-75% от их суммарной мощности.AIRCRAFT (option 1). That is, this drone has two engines operating on one propeller, the shafts of which are connected by an overrunning or controlled clutch (that is, the engines are connected in tandem), or which work on a common gear with two pinion gears and are connected to the gear by overrunning or controlled couplings, and in the first In this case, the power of the engine closest to the propeller is 60-75% of their total power.

Именно указанное соотношение мощностей двух двигателей, примерно равное 2, позволяет оптимально регулировать мощность мотора без значительного ухудшения его кпд. Допустим, соотношение мощностей 1:2, и требуется мощность менее 65% от номинальной суммарной. В этом случае выключается задний двигатель, и оставшийся передний выдает искомые 65% мощности. Почему не 67%? С учетом снижения оборотов двигателя. Поэтому желателен воздушный винт регулируемого шага.It is the indicated ratio of the power of the two engines, approximately equal to 2, that makes it possible to optimally control the motor power without significantly reducing its efficiency. Suppose the power ratio is 1: 2, and less than 65% of the nominal total power is required. In this case, the rear engine is turned off, and the remaining front engine produces the desired 65% of power. Why not 67%? Given the reduction in engine speed. Therefore, an adjustable pitch propeller is desired.

Понятно, что наличие редуктора с двумя ведущими шестернями предпочтительнее тандемного соединения двух двигателей, так как при потребности менее 33% от суммарной мощности, это позволяет включить один двигатель меньшей мощности. Более мощный двигатель при этом отключается обгонной или управляемой муфтой. При применении редуктора также повышается кпд пропеллера.It is clear that the presence of a gearbox with two pinion gears is preferable to a tandem connection of two engines, since when the need is less than 33% of the total power, this allows you to turn on one engine of lower power. A more powerful engine is disabled by overrunning or controlled clutch. When using the gearbox, the propeller efficiency also increases.

САМОЛЕТ (вариант 2). Так как менее мощные двигатели обычно работают на больших оборотах, чем более мощные (при том же числе цилиндров), то оптимальной будет следующая конструкция. Беспилотник имеет два двигателя, работающие на пропеллер через одно редукторное устройство, в котором крутящий момент более мощного двигателя передается напрямую, а крутящий момент менее мощного двигателя - через понижающую передачу, причем оба двигателя соединены с редукторным устройством через обгонные или управляемые муфты. Это позволит полнее использовать мощность обоих двигателей.AIRCRAFT (option 2). Since less powerful engines usually operate at higher speeds than more powerful ones (with the same number of cylinders), the following design will be optimal. The drone has two engines running on the propeller through one gear unit, in which the torque of a more powerful engine is transmitted directly, and the torque of a less powerful engine is transmitted through a reduction gear, both engines are connected to the gear device via freewheeling or controlled clutches. This will make better use of the power of both engines.

ПРИМЕР. Беспилотник взлетает и набирает высоту на режиме максимальной или крейсерской мощности своего двигателя/двигателей. Затем летит в зону патрулирования на крейсерской скорости (а возможно, и на минимальной). В зоне патрулирования он переходит на полет на минимальной скорости, которая определяется в каждый текущий момент исходя из мгновенного остатка топлива и расхода боеприпасов (если они были предусмотрены конструкцией беспилотника) с учетом аэродинамического качества самолета. При этом по мере снижения потребной мощности отключается один или второй двигатель.EXAMPLE. The drone takes off and climbs at maximum or cruising power of its engine / engines. Then it flies to the patrol zone at cruising speed (and possibly at minimum). In the patrol zone, he switches to flying at the minimum speed, which is determined at each current moment based on the instant fuel balance and ammunition consumption (if they were provided for by the drone design) taking into account the aerodynamic quality of the aircraft. In this case, as the required power decreases, one or the second engine is turned off.

Claims (2)

1. Беспилотный самолет, отличающийся тем, что имеет два двигателя, работающие на один пропеллер, валы которых соединены обгонной или управляемой муфтой, или которые работают на общий редуктор с двумя ведущими шестернями и соединены с редуктором обгонными или управляемыми муфтами, причем в первом случае мощность ближнего к пропеллеру двигателя составляет 170-230% от мощности второго двигателя.1. An unmanned aircraft, characterized in that it has two engines operating on one propeller, the shafts of which are connected by a freewheel or controlled clutch, or which work on a common gearbox with two pinion gears and connected to the gearbox by a freewheel or controlled clutch, and in the first case power the engine closest to the propeller is 170-230% of the power of the second engine. 2. Беспилотный самолет, отличающийся тем, что имеет два двигателя, работающие на пропеллер через одно редукторное устройство, в котором крутящий момент более мощного двигателя передается напрямую, а крутящий момент менее мощного двигателя - через понижающую передачу, причем оба двигателя соединены с редукторным устройством через обгонные или управляемые муфты.2. An unmanned aircraft, characterized in that it has two engines running on the propeller through one gear unit, in which the torque of a more powerful engine is transmitted directly, and the torque of a less powerful engine is transmitted through a reduction gear, both engines being connected to the gear device via overrunning or controlled couplings.
RU2016144262A 2016-11-10 2016-11-10 Pilotless aircraft (versions) RU2639372C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144262A RU2639372C1 (en) 2016-11-10 2016-11-10 Pilotless aircraft (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144262A RU2639372C1 (en) 2016-11-10 2016-11-10 Pilotless aircraft (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2639372C1 true RU2639372C1 (en) 2017-12-21

Family

ID=63857227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016144262A RU2639372C1 (en) 2016-11-10 2016-11-10 Pilotless aircraft (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2639372C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111379652A (en) * 2020-04-09 2020-07-07 中科灵动航空科技成都有限公司 Oil-electricity hybrid unmanned aerial vehicle electric starting device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2180599A (en) * 1936-03-10 1939-11-21 Vega Airplane Company Multiple motor drive
CA2230270A1 (en) * 1998-04-16 1999-10-16 Yvon Martel Multi motorised shaft
RU132575U1 (en) * 2013-04-18 2013-09-20 ООО "ИРКУТ Инжиниринг" SMALL UNMANNED AIRCRAFT SYSTEM
WO2014137365A1 (en) * 2012-03-05 2014-09-12 Embry-Riddle Aeronautical University, Inc. Hybrid assembly for an aircraft

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2180599A (en) * 1936-03-10 1939-11-21 Vega Airplane Company Multiple motor drive
CA2230270A1 (en) * 1998-04-16 1999-10-16 Yvon Martel Multi motorised shaft
WO2014137365A1 (en) * 2012-03-05 2014-09-12 Embry-Riddle Aeronautical University, Inc. Hybrid assembly for an aircraft
RU132575U1 (en) * 2013-04-18 2013-09-20 ООО "ИРКУТ Инжиниринг" SMALL UNMANNED AIRCRAFT SYSTEM

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГУЛЯ А.А. и др., Летчику о турбовинтовом самолете, ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СССР, М. 1971, с.91. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111379652A (en) * 2020-04-09 2020-07-07 中科灵动航空科技成都有限公司 Oil-electricity hybrid unmanned aerial vehicle electric starting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2659111B1 (en) Propulsion system for a vehicle and method
EP3002435B1 (en) Accessory drive system for a gas turbine engine
US8690099B2 (en) Aircraft and propulsion system
JP2019177865A5 (en)
US10793284B2 (en) Multimode clutch assemblies for rotorcraft
CN203996885U (en) Combustion engine powered multirotor helicopter
TN2009000122A1 (en) AIRCRAFT WITH AERODYNAMIC AND SPATIAL MIXED FLYWHEEL AND ASSOCIATED STEERING METHOD
RU2639372C1 (en) Pilotless aircraft (versions)
US8297039B2 (en) Propulsion engine
CN204173160U (en) The combustion engine powered multirotor helicopter of modularization
US20210047026A1 (en) Taxiing an aircraft having a hybrid propulsion system
JP2019156379A (en) Multicopter
EP2727834A2 (en) Kit and production method for producing an unmanned aircraft and unmanned aircraft produced with same
RU168859U1 (en) AIRCRAFT
GB574873A (en) Propulsion of aircraft
US11661049B2 (en) Gearbox for air cushion vehicles
GB564061A (en) Improvements in or relating to power-plants for aircraft
RU2333135C1 (en) Rudolph grokhovsky helicopter
US11708868B2 (en) Failsafe multimode clutch assemblies for rotorcraft
RU93776U1 (en) POWER UNIT FOR AIRCRAFT
RU2670401C1 (en) Aircraft drop tank (variants)
US20200277874A1 (en) Aircraft propulsion system having hybrid-electric powerplant and combustion powerplant
US1481829A (en) Power apparatus for use on vessels
RU2371359C1 (en) Pilotless aircraft
RU74890U1 (en) UNMANNED AERIAL VEHICLE