RU2665123C2 - Folding quadcopter - Google Patents
Folding quadcopter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665123C2 RU2665123C2 RU2017122347A RU2017122347A RU2665123C2 RU 2665123 C2 RU2665123 C2 RU 2665123C2 RU 2017122347 A RU2017122347 A RU 2017122347A RU 2017122347 A RU2017122347 A RU 2017122347A RU 2665123 C2 RU2665123 C2 RU 2665123C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- beams
- plates
- quadrocopter
- distance
- axes
- Prior art date
Links
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- MEFOUWRMVYJCQC-UHFFFAOYSA-N rimsulfuron Chemical compound CCS(=O)(=O)C1=CC=CN=C1S(=O)(=O)NC(=O)NC1=NC(OC)=CC(OC)=N1 MEFOUWRMVYJCQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/04—Helicopters
- B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Packaging Of Machine Parts And Wound Products (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к области малогабаритных беспилотных авиационных устройств вертикального взлета и посадки (квадрокоптеров), предназначенных для аэрофотографирования и воздушного наблюдения с возможностью передачи информации, получаемой бортовыми датчиками, на наземную станцию управления в реальном масштабе времени.The invention relates to the field of small-sized unmanned aerial devices for vertical take-off and landing (quadrocopters), intended for aerial photography and air surveillance with the possibility of transmitting information received by airborne sensors to a ground-based control station in real time.
Уровень техникиState of the art
В настоящее время широкое распространение получили беспилотные авиационные устройства вертикального взлета и посадки мультироторного типа. Наибольшее распространение получили модели с четырьмя несущими винтами - квадрокоптеры. Они применяются как в бытовой сфере, в качестве игрушек, так и в профессиональной для проведения видеосъемки или видеонаблюдения, доставки грузов и т.д. Профессиональные квадрокоптеры могут достигать взлетной массы от нескольких килограмм до десятков килограмм и размеров (без учет винтов) более 1-1,5 метра. Такие габариты и масса предъявляют повышенные требования к прочности конструкции квадрокоптера. Вместе с тем относительно небольшое время полета квадрокоптеров - как правило не более одного часа - заставляет осуществлять запуск беспилотных летательных аппаратов в непосредственной близости от района выполнения поставленной задачи, что требует транспортировки квадрокоптера. В собранном виде квадрокоптеры имеют довольно большие габариты и, главное, весьма сложную и непрочную внешнюю форму, резко ограничивающую возможность их транспортировки в собранном виде из-за опасности повреждения и неудобных габаритов. Поэтому эти системы, как правило, разворачивают и приводят в рабочее состояние непосредственно в районе применения.Currently, unmanned aerial devices of vertical take-off and landing of a multi-rotor type are widely used. The most widely used models with four rotors - quadrocopters. They are used both in the domestic sphere, as toys, and in the professional one for video filming or video surveillance, cargo delivery, etc. Professional quadrocopters can reach take-off weight from several kilograms to tens of kilograms and sizes (excluding propellers) of more than 1-1.5 meters. Such dimensions and weight impose increased requirements on the strength of the structure of the quadrocopter. At the same time, the relatively short flight time of quadrocopters - usually no more than one hour - makes it necessary to launch unmanned aerial vehicles in the immediate vicinity of the area of the task, which requires transportation of the quadrocopter. The assembled quadrocopters have rather large dimensions and, most importantly, a very complex and fragile external shape, sharply limiting the possibility of their transportation in assembled form due to the risk of damage and inconvenient dimensions. Therefore, these systems, as a rule, are deployed and put into operation directly in the area of application.
Поэтому для таких устройств очень важны характеристики процессов сборки для хранения или транспортировки и разворачивания для работы, которые должны быть простыми, надежными, а используемые для их реализации устройства желательно с небольшой массой. Многие производители квадрокоптеров создали различные разборные или складные конструкции. Самая распространенная конструкция квадрокоптера содержит корпус и четыре несущих корпус луча, внутренние концы которых прикреплены к корпусу, а на внешних концах которых, размещенных по углам квадрата вокруг корпуса, установлены электродвигатели с винтами. Наиболее известным примером такой конструкции является квадрокоптер Tarot Х4 для профессиональной аэрофотосъемки производства китайской фирмы Tarot. Она подробно описана в интернете в многочисленных файлах, например, в Tarot Х4 http://www.tarotrc.com/index.php?main_page=product_info&cPath=65_66&products_id=1289. Там же приведены номера нескольких китайских патентов (№№2014204282854, 2014203682366, 2034302624585, 2014301541104, 2014302583208), относящихся к способу сложению и развертыванию лучей квадрокоптера. Указанное устройство наиболее близко к заявляемому по большинству существенных признаков, поэтому оно выбрано в качестве прототипа. Этот квадрокоптер, содержащий корпус состоящий из двух параллельных пластин, между которыми втулками на осях установлены внутренние концы четырех лучей, внешние концы которых с электромоторами и винтами размещены по углам квадрата вокруг корпуса, причем скрепления лучей с корпусом выполнены возможностью их сложения для удобного хранения и транспортировки. Как отмечено выше важная отличительная характеристика этого квадрокоптера - прототипа - возможность складывания «зонтиком» (то есть в вертикальной плоскости) его лучей в нерабочем положении системы (хранение, транспортировка) и оперативного разворачивания его лучей в рабочем положении системы. Для этого в его конструкции сделано следующее. На внутренних концах лучей имеются горизонтально распложенные втулки, которые надеты на оси, прикрепленные к краям пластин корпуса квадрокоптера. Лучи могут поворачиваться на этих осях в вертикальной плоскости, что позволяет складывать их рядом вертикально вплотную друг к другу при хранении, транспортировке и разворачивать в четыре стороны и жестко фиксировать лучи в рабочем положении квадрокоптера. В верхней точке поворот лучей ограничен уровнем верхней пластины корпуса, в нижней - перпендикуляром к плоскости корпуса. Для фиксации лучей в верхнем положении (при развертывании лучей квадрокоптера) на краях пластины корпуса установлены держатели защелок, которые зацепляют за выступы, выполненные на внутренних концах лучей. Этими защелками лучи закрепляют в развернутом положении и предотвращают их повороты в рабочем положении квадрокоптера.Therefore, for such devices, the characteristics of assembly processes for storage or transportation and deployment for work are very important, which should be simple, reliable, and the devices used to implement them are desirable with a small weight. Many manufacturers of quadrocopters have created various collapsible or folding designs. The most common quadrocopter design contains a housing and four beam-bearing housing, the inner ends of which are attached to the housing, and at the outer ends of which are placed at the corners of the square around the housing, motors with screws are installed. The most famous example of this design is the Tarot X4 quadrocopter for professional aerial photography produced by the Chinese company Tarot. It is described in detail on the Internet in numerous files, for example, in Tarot X4 http://www.tarotrc.com/index.php?main_page=product_info&cPath=65_66&products_id=1289. The numbers of several Chinese patents (No. 2014204282854, 2014203682366, 2034302624585, 2014301541104, 2014302583208) related to the method of adding and deploying quadrocopter rays are also given there. The specified device is closest to the claimed by most essential features, therefore, it is selected as a prototype. This quadrocopter, comprising a housing consisting of two parallel plates, between which bushings on the axles are installed the inner ends of four beams, the outer ends of which with electric motors and screws are placed at the corners of the square around the housing, and the bonds of the beams to the housing are made possible to fold them for easy storage and transportation . As noted above, an important distinguishing characteristic of this quadrocopter - the prototype - the ability to fold the umbrella (that is, in the vertical plane) of its rays in the inoperative position of the system (storage, transportation) and the rapid deployment of its rays in the operating position of the system. For this, the following has been done in its design. At the inner ends of the beams there are horizontally spaced sleeves that are worn on an axis attached to the edges of the quadrocopter case plates. Rays can be rotated on these axes in a vertical plane, which allows them to be stacked next to each other vertically close to each other during storage, transportation and deployed in four directions and rigidly fix the rays in the working position of the quadrocopter. At the upper point, the rotation of the rays is limited by the level of the upper plate of the body, at the bottom - perpendicular to the plane of the body. To fix the rays in the upper position (when deploying the rays of the quadrocopter), latches holders are installed at the edges of the housing plate, which catch on the protrusions made on the inner ends of the rays. With these latches, the rays are fixed in the deployed position and prevent their rotation in the working position of the quadrocopter.
Описанный механизм складывания, развертывания и фиксации положения лучей довольно прост. Но он имеет существенный недостаток, особенно для профессиональных квадрокоптеров. Квадрокоптер поднимется вверх и удерживается в воздухе за счет вращения винтов, установленных на концах внешних частей четырех лучей, расположенных по квадрату на максимальном удалении от корпуса, в котором установлена полезная нагрузка квадрокоптера (видеокамеры, приемники, передатчики, магнитофоны и другая аппаратура). Корпус с полезной нагрузкой тянет квадрокоптер вниз. Таким образом, лучи с винтами и корпус с полезной нагрузкой тянут части квадрокоптера в разные стороны. Эти тяги образуют рычаг, плечи которого соединены в месте прикрепления и фиксации внешних частей лучей квадрокоптера к его корпусу. При этом присоединение осуществлено насадкой втулок лучей на оси корпуса, расположенные на краях пластин корпуса, а фиксация произведена защелками, держатели которых прикреплены к краю корпуса. Держатели зацеплены за специальные выступы, сделанные на концах лучей вблизи корпуса. При такой конструкции квадракоптера вся нагрузка корпуса с нагрузкой при его полете приложена к защелкам, которыми скреплены корпус с лучами. Защелка должна быть прочной, чтобы выдержать вес корпуса с нагрузкой. Однако ее прочность существенно зависит и от прочности установки держателей защелок на корпусе и от прочности специальных выступов для защелок на концах лучей вблизи корпуса. Указанные прочности установки держателей и выступов реально недостаточны, поскольку обе части защелки установлены почти рядом на самых краях пластины корпуса и луча. Поэтому фактически вся нагрузка при полете квадрокоптера давит на защелку и две близко расположенные непрочные опоры, между которых она закреплена. Такое положение определяет слабое сопротивление этого скрепления к давлению сверху. Соответственно, это ограничивает грузоподъемность квадрокоптера, особенно при использовании в системах с большим полезным весом. Надо учесть также, что размещение горизонтальных осей для лучей в этой конструкции возможно только на самом краю пластин корпуса, чтобы лучи могли поворачиваться вниз для складывания в нерабочем положении квадрокоптера. Такое размещение соединения втулок лучей с горизонтальными осями корпусом на самом краю пластины ненадежно в рабочем положении квадроокоптера при наличии нагрузки.The described mechanism of folding, deployment and fixing the position of the rays is quite simple. But it has a significant drawback, especially for professional quadrocopters. The quadrocopter rises up and is held in the air due to the rotation of the screws mounted on the ends of the outer parts of the four beams located squarely at the maximum distance from the housing in which the payload of the quadrocopter is installed (video cameras, receivers, transmitters, tape recorders and other equipment). The payload hull pulls the quadcopter down. Thus, the rays with screws and the body with the payload pull the parts of the quadrocopter in different directions. These rods form a lever, the shoulders of which are connected at the place of attachment and fixation of the outer parts of the rays of the quadrocopter to its body. In this case, the attachment is carried out by the nozzle of the sleeve of the rays on the axis of the housing located on the edges of the plates of the housing, and the fixation is made by latches, the holders of which are attached to the edge of the housing. The holders are hooked to special protrusions made at the ends of the beams near the housing. With this design of the quadcopter, the entire load of the hull with the load during its flight is applied to the latches that fasten the hull to the beams. The latch must be strong to support the weight of the housing with a load. However, its strength significantly depends on the mounting strength of the latch holders on the housing and on the strength of the special protrusions for the latches on the ends of the beams near the housing. The indicated mounting strengths of the holders and protrusions are really insufficient, since both parts of the latch are installed almost side by side at the very edges of the housing plate and beam. Therefore, in fact, the entire load during the flight of a quadrocopter presses on the latch and two closely located weak supports, between which it is fixed. This position determines the weak resistance of this bond to pressure from above. Accordingly, this limits the capacity of the quadrocopter, especially when used in systems with a large useful weight. It should also be noted that the placement of horizontal axes for beams in this design is possible only at the very edge of the housing plates, so that the beams can turn down to fold in the inoperative position of the quadrocopter. Such an arrangement of the connection of the beam bushings with the horizontal axes by the housing at the very edge of the plate is unreliable in the working position of the quadrocopter under load.
Кроме того, габариты квадрокоптера в положении хранения и транспортировки (то есть со сложенными лучами) желательно уменьшить, учитывая обычный режим частой транспортировки системыIn addition, the dimensions of the quadrocopter in the storage and transportation position (that is, with folded beams) are desirable to reduce, given the usual mode of frequent transportation of the system
Задача изобретенияObject of the invention
Задача изобретения - повысить прочность скрепления лучей квадрокоптера с его корпусом и их фиксации при сохранении простоты развертывания лучей в рабочее положение и их сложения в нерабочее положение, а также повысить компактность квадрокоптера в нерабочем положении.The objective of the invention is to increase the strength of the fastening of the rays of the quadrocopter with its body and their fixation while maintaining the simplicity of the deployment of the rays in the working position and their addition to the inoperative position, and also to increase the compactness of the quadrocopter in the inoperative position.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Сущность изобретения состоят в том, что в известную конструкцию складного квадрокоптера, содержащего корпус квадратовидной формы, состоящий из двух параллельных пластин, между которыми втулками на осях установлены внутренние концы четырех лучей - держателей электродвигателей с винтами, внешние концы лучей с электромоторами и винтами размещены по углам квадрата вокруг корпуса, причем скрепления лучей с корпусом выполнены возможностью их сложения для удобного хранения и транспортировки внесены существенные изменения, а именно:The essence of the invention lies in the fact that in the known design of a folding quadrocopter containing a quad-shaped body, consisting of two parallel plates, between which the ends of the four beams — the holders of electric motors with screws, are mounted on the axles by the bushes, the outer ends of the beams with electric motors and screws are placed at the corners square around the case, and the bonds of the beams with the case are made possible by their addition for convenient storage and transportation, significant changes have been made, namely:
лучи квадрокоптера в положении хранения и транспортировки складываются не в вертикальной, а в горизонтальной плоскости, для чего:the quadrocopter rays in the storage and transportation positions are not folded in the vertical, but in the horizontal plane, for which:
- втулки на внутренних концах лучей выполнены вертикально, эти лучи надеты втулками на вертикальные оси, установленные между пластинами корпуса квадрокоптера вблизи его центра,- the sleeves at the inner ends of the beams are made vertically, these beams are worn by the sleeves on the vertical axis installed between the plates of the quadrocopter body near its center,
- две пары вертикальных осей размещены на пластинах корпуса симметрично относительно продольной оси корпуса, проходящей посередине между одинаковыми краями пластин, при этом оси первой пары установлены вблизи центра корпуса симметрично относительно продольной оси корпуса на расстоянии между собой на 0,5-1,0 мм больше диаметра луча, а оси второй пары установлены симметрично относительно продольной оси корпуса на расстоянии между собой на 0,5-1,0 мм больше двойного диаметра луча и на расстоянии каждой из них от ближайшей оси первой пары осей на 3-5 мм больше диаметра луча,- two pairs of vertical axes are placed on the plates of the body symmetrically relative to the longitudinal axis of the body passing in the middle between the same edges of the plates, while the axes of the first pair are installed near the center of the body symmetrically with respect to the longitudinal axis of the body at a distance of 0.5-1.0 mm more the diameter of the beam, and the axes of the second pair are installed symmetrically relative to the longitudinal axis of the body at a distance of 0.5-1.0 mm more than the double diameter of the beam and at a distance of each of them from the nearest axis of the first pair of axes n 3-5 mm larger than the diameter of the beam,
- на всех четырех углах обоих пластинах корпуса, установлены выступы, наружные поверхности которых выполнены выпукло скругленными, а внутренние поверхности, обращенные друг к другу, выполнены плоскими, причем расстояние между выступами на 0,5-1,0 мм больше диаметра луча,- on all four corners of both plates of the body, protrusions are installed, the outer surfaces of which are convexly rounded, and the inner surfaces facing each other are flat, and the distance between the protrusions is 0.5-1.0 mm larger than the beam diameter,
- на каждом луче на расстоянии 1-2 мм перед внешним концом выступа жестко установлен стопор с резьбой, диаметр которого меньше расстояния между пластинами корпуса,- on each beam at a distance of 1-2 mm in front of the outer end of the protrusion, a stopper with a thread is rigidly installed, the diameter of which is less than the distance between the plates of the body,
- на каждом луче между стопором с резьбой и электродвигателем размещена свободно ' перемещаемая конусная гайка с направленной в сторону корпуса расширяющейся конусной частью без резьбы, конус сужен к резьбовой части конусной гайки, резьба которой адекватна резьбе стопора с резьбой,- on each beam between the threaded stopper and the electric motor there is a freely moving conical nut with an expanding conical part without thread directed towards the housing, the cone is narrowed to the threaded part of the conical nut, the thread of which is adequate to the thread of the stopper with a thread,
- внутренний диаметр самой широкой части конуса конусной гайки больше на 0,5-1,0 мм расстояния между внешними сторонами выступов корпуса, внутренний диаметр самой узкой части конуса конусной гайки на 0,5-1,0 мм меньше суммы диаметра луча и двойной толщины выступа,- the inner diameter of the widest part of the cone of the flare nut is 0.5-1.0 mm larger than the distance between the outer sides of the protrusions of the housing, the inner diameter of the narrowest part of the cone of the flare nut is 0.5-1.0 mm less than the sum of the beam diameter and double thickness protrusion
- на внутреннем конце каждого луча между пластинами корпуса может быть жестко закреплен упор, размер которого на 0,5-1,0 мм меньше расстояния между пластинами корпуса.- on the inner end of each beam between the plates of the body can be rigidly fixed stop, the size of which is 0.5-1.0 mm less than the distance between the plates of the body.
В процессе развертывания квадрокоптера в рабочее положение лучи поворачивают вокруг вертикальных осей, расположенных вблизи центра корпуса устанавливают напротив выступов корпуса и фиксируют посредством закручивания конусных гаек на резьбу на стопорах. Выступы корпуса установлены на самых краях пластин корпуса, они под давлением надвигающегося на них конусов конусных, гаек слегка, (порядка 0,5 мм) сгибаются вовнутрь, навстречу друг другу, плотно упираясь при этом в лучи, находящиеся между пластинами корпуса. Это плотно прижимает выступы корпуса к лучам, жестко фиксируя положение луча. Лучи в предложенной конструкции зажаты между осями пластин и пластинами корпуса в отличие от прототипа, в котором лучи крепились к горизонтальным осям на самом краю пластин корпуса. Вертикальное положение осей укрепляет сопротивление лучей внешнему давлению. Прочность конструкции дополнительно поддерживают упоры высотой на 0.5 мм меньше расстояния между пластинами, размещенные на внутренних концах лучей между его пластинами. Так как оси вращения лучей расположены значительно ближе к центру корпуса - внутренние концы лучей глубже входят в корпус. Это делает их соединение с корпусом гораздо прочнее, чем в прототипе, Перечисленные выше изменения конструкции упрочили скрепление лучей с корпусом и уменьшило нагрузку на него, что повысило грузоподъемкость и надежность устройства в целом. Это позволило увеличить вес полезной нагрузки, то есть повысить эффективность работы квадрокоптера. Время полета квадрокоптера возросло до 1 часа (против 18 минут у прототипа) - за счет применения более мощной аккумуляторной батареи.In the process of deploying the quadrocopter to the working position, the rays are rotated around the vertical axes located near the center of the housing, set opposite to the protrusions of the housing and fixed by tightening the flare nuts on the threads on the stoppers. The protrusions of the housing are mounted on the very edges of the housing plates; they, under the pressure of the cone cones and nuts approaching on them, slightly (about 0.5 mm) bend inward, towards each other, resting against the beams between the housing plates. This tightly presses the protrusions of the body to the beams, rigidly fixing the position of the beam. The rays in the proposed design are sandwiched between the axes of the plates and the plates of the body, in contrast to the prototype, in which the rays were attached to the horizontal axes at the very edge of the plates of the body. The vertical position of the axes strengthens the resistance of the rays to external pressure. The strength of the structure is additionally supported by stops 0.5 mm high less than the distance between the plates, located at the inner ends of the beams between its plates. Since the axes of rotation of the rays are located much closer to the center of the body - the inner ends of the rays go deeper into the body. This makes their connection with the housing much stronger than in the prototype. The above design changes strengthened the bonding of the beams with the housing and reduced the load on it, which increased the load capacity and reliability of the device as a whole. This allowed to increase the payload weight, that is, to increase the efficiency of the quadrocopter. The flight time of the quadrocopter increased to 1 hour (versus 18 minutes for the prototype) - due to the use of a more powerful battery.
В нерабочем положении квадрокоптера (хранение, перевозка) конусные гайки отвинчены, освободившиеся от скрепления с корпусом лучи попарно повернуты в горизонтальной плоскости в разные стороны вокруг осей до взаимного касания.In the inoperative position of the quadrocopter (storage, transportation), the flare nuts are unscrewed, the beams freed from fastening with the body are rotated in pairs in a horizontal plane in different directions around the axes until they touch each other.
Кроме того, сложение всех лучей квадрокоптера в одной (горизонтальной) плоскости повысило его компактность в сложенном виде.In addition, the addition of all the rays of the quadrocopter in one (horizontal) plane increased its compactness when folded.
Таким образом, технический эффект изобретения состоит в повышении прочности сцепления лучей квадрокоптера с его корпусом, повышении его грузоподъемности и компактности квадрокоптера в сложенном для хранения виде.Thus, the technical effect of the invention consists in increasing the adhesion strength of the rays of the quadrocopter with its body, increasing its carrying capacity and compactness of the quadrocopter when folded for storage.
Перечень фигурList of figures
Фиг. 1 - Квадрокоптер в сложенном и рабочем положенииFIG. 1 - Quadrocopter in the folded and working position
Фиг. 2 - Крепление и фиксация луча к корпусу квадрокоплетаFIG. 2 - Mounting and fixing the beam to the body of the quadrocoplet
Фиг 3 - конструкция луча квадрокоптераFig 3 - the design of the beam of the quadrocopter
На фигурах приняты следующие обозначения 1 - верхняя пластина корпуса, 2 - лучи с двигателями, 3 - конусные гайки, 4 - стопоры с резьбой, 5 - выступы, 6 - нижняя пластина корпуса, 7 - оси крепления лучей, 8 - втулка на конце луча, 9 - упоры, 10 - двигатели.The following notation is used in the figures: 1 — the upper plate of the body, 2 — rays with motors, 3 — flare nuts, 4 — stoppers with thread, 5 — protrusions, 6 — lower plate of the body, 7 — axis of attachment of the beams, 8 — bush at the end of the beam , 9 - stops, 10 - engines.
Описание работы устройстваDevice Description
Корпус квадрокоптера состоит из двух параллельных пластин 1 и 6. Между пластинами.1 и 6 вертикально укреплены четыре оси 7, установленные между пластинами корпуса квадрокоптера вблизи его центра. Две пары вертикальных осей 7 размещены на пластинах корпуса симметрично относительно продольной оси корпуса, проходящей посередине между одинаковыми краями пластин, при этом оси первой пары установлены вблизи центра корпуса симметрично относительно продольной оси корпуса с расстоянием между собой, на 0,5-1,0 мм большим диаметра луча, а оси второй пары осей 7 установлены симметрично относительно продольной оси корпуса с расстоянием между собой, на 0,5-1,0 мм большим двойного диаметра луча, и на расстоянии каждой из них от ближайшей оси первой пары осей, на 3-5 мм большим диаметра луча. На обеих пластинах 1 и 6 четырех углов корпуса установлены выступы 5, наружные поверхности которых выполнены выпукло скругленными, а внутренние поверхности, обращенные друг к другу, выполнены плоскими, причем расстояние между ними больше диаметра луча на 0,5-1,0 мм. На каждом луче 2 перед внешним концом выступа 5 корпуса жестко закреплен стопор с резьбой 4, при этом внешний размер стопора меньше расстояния между пластинами 1 и 6 корпуса. На каждом луче 2 между стопором с резьбой 4 и двигателем 30 размещена свободно перемещаемая конусная гайка 3, имеющая спереди направленную в сторону корпуса расширяющуюся конусную часть без резьбы. Конус конусной гайки 3 сужается к резьбовой части конусной гайки, резьба которой совпадает с резьбой на стопоре с резьбой 4, внутренний диаметр самой широкой части конуса конусной гайки 3 больше на 1 мм расстояния между внешними сторонами выступов 5 корпуса, а внутренний диаметр самой узкой части конуса конусной гайки 3 меньше на 0,5-1,0 мм суммы диаметра луча и двойной толщины выступа 5, причем выпуклость выступа 5 согласована с формой конуса конусной гайки.The quadrocopter housing consists of two
На каждом луче 2 могут быть расположены упор 9, стопор с резьбой 4 и свободно перемещающаяся конусная гайка 3. Упор 9 размером на 0,5-1,0 мм меньше расстояния между пластин корпуса жестко закреплен на луче 2 между пластинами 1 и 6 корпуса. Упор 9 вставлен для поддержания заданного расстояния между пластин корпуса при возможных аварийных ситуациях. Стопор с резьбой 4 жестко закреплен перед внешними концами выступов 5 корпуса. Поэтому при завинчивании резьбы конусной гайки, ее надвигают на выступ, прижимая его к лучу. Этим осуществляют точную установку и крепление лучей 2 к корпусу квадрокоптера. Затем на двигатели лучей 2 прикрепляют винты. Сборка квадрокоптера для работы закончена.A stop 9, a stopper with thread 4 and a freely moving
В сложенном положении лучи 2 расположены в одной плоскости параллельно друг другу (Фиг. 1). Для сборки квадрокоптера лучи поворачивают вокруг осей 7 в горизонтальной плоскости попарно в разные стороны между пластинами корпуса до совмещения с выступами 5 на корпусе. Направления поворота каждого луча указаны стрелками на фиг. 1.In the folded position, the
Складной квадрокоптер перевозят в штатной упаковке. Упаковка - транспортировочный кейс (чемодан) в котором размещен сложенный летательный аппарат, снятые винты, полезная нагрузка и другое оборудование системы.The folding quadrocopter is transported in standard packaging. Packaging - a transportation case (suitcase) in which a folded aircraft is located, removed screws, payload and other system equipment.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Каркас устройства может быть выполнен из хорошо известных легких и прочных материалов, например, композитных. Предусмотренное изобретением взаимодействие средств реализуется в известных технологических процессах в области авиастроения и использования пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов различного назначения. Квадрокоптер, реализующий заявляемое изобретение, был изготовлен и неоднократно экспериментально проверен в опытных партиях продукции предприятия-заявителя.The frame of the device can be made of well-known light and durable materials, for example, composite. The interaction of means provided by the invention is realized in known technological processes in the field of aircraft construction and the use of manned and unmanned aerial vehicles for various purposes. A quadrocopter that implements the claimed invention was manufactured and repeatedly experimentally tested in experimental batches of products of the applicant enterprise.
Квадрокоптер имеет вес в сборе до 9 кг (с полезной нагрузкой), максимальный размер (с учетом винтов) - более 2 м, время работы в воздухе - до 60 минут, скорость полета - 0-60 км/час, максимальный вес полезной нагрузки до 2 кг, время сборки 4-5 минут (с учетом установки полезной нагрузки).The quadcopter has an assembled weight of up to 9 kg (with payload), the maximum size (including screws) is more than 2 m, the flight time is up to 60 minutes, the flight speed is 0-60 km / h, and the maximum payload weight is up to 2 kg, assembly time 4-5 minutes (taking into account the installation of the payload).
Изобретение предназначено для использования в квадрокоптерах различного назначения. В состав комплекса обычно входит квадрокоптер с установленной на нем полезной нагрузкой (фотоаппаратом или видеокамерой видимого или ИК-диапазона на стабилизированной управляемой платформе). Обслуживание комплекса осуществляют техническим расчетом из двух человек с неподготовленных в инженерном отношении площадок при скорости ветра до 10 метров в секунду. Время подготовки к старту из походного положения - не более 15 минут. Время подготовки квадрокоптера к повторному вылету - не более 10 минут, в том числе на сборку квадрокоптера не более 5-и минут. Время зарядки бортовой аккумуляторной батареи - не более 2 часов.The invention is intended for use in quadrocopters for various purposes. The complex usually includes a quadrocopter with a payload installed on it (a camera or a visible or IR camera on a stabilized controlled platform). Maintenance of the complex is carried out by a technical calculation of two people from unprepared engineering sites at wind speeds of up to 10 meters per second. The preparation time for starting from the stowed position is no more than 15 minutes. The preparation time for a quadrocopter for a second flight is no more than 10 minutes, including for assembling a quadrocopter no more than 5 minutes. Charging time on-board battery - no more than 2 hours.
При этом сборку и разборку устройства проводили начинающие работники невысокой квалификации, ранее не имевшие опыта применения беспилотных авиационных устройств. Испытуемые устройства многократно вывозили на многодневные натурные испытания, в том числе - в сельские некомфортные условия. Для сборки и разборки квадрокоптера используют только гаечный ключ для крепления винтов к двигателю. Конусные гайки имеют ребристые внешние стороны, поэтому они закручиваются и раскручиваются пальцами. В целом время сборки системы обученными работниками не превышает 5 минут и за время испытаний не было случаев неправильной сборки и развала квадрокоптера в ходе полетов. Разборка и транспортная упаковка вообще не выявили каких-либо проблем.At the same time, assembly and disassembly of the device was carried out by novice workers of low qualification who had no previous experience in the use of unmanned aerial devices. The tested devices were repeatedly exported to multi-day field tests, including in rural uncomfortable conditions. To assemble and disassemble the quadrocopter, only a wrench is used to attach the screws to the engine. The flare nuts have ribbed outer sides, so they are twisted and untwisted with your fingers. In general, the assembly time of the system by trained workers does not exceed 5 minutes and during the test there were no cases of improper assembly and collapse of the quadrocopter during flights. Dismantling and transport packaging did not reveal any problems at all.
Таким образом, эксперименты подтвердили наше предположение о том, что предложенные нами механизмы скрепления лучей с корпусом и их фиксация достаточно надежны. Максимальный вес полезного груза квадрокоптера при прочихравных условиях стал заметно больше, время полета квадрокоптера увеличилось в три раза по сравнению с прототипом (за счет возможности установки аккумулятора большей емкости), конструкция креплений лучей к корпусу стала значительно прочнее. Надежность скрепления многократно подтверждена в ходе многомесячных длительных работ в сложных походных некомфортных условиях. При этом немаловажен факт, что объем, занимаемый квадрокоптером, при одинаковой с прототипом длине лучей и размерах корпуса, стал меньше примерно на треть.Thus, the experiments confirmed our assumption that our proposed mechanisms for attaching beams to the body and their fixation are quite reliable. The maximum payload weight of the quadrocopter, under other conditions, has become noticeably larger, the flight time of the quadrocopter has increased three times compared to the prototype (due to the possibility of installing a larger battery), the design of the beam mounts to the body has become much stronger. The reliability of fastening was repeatedly confirmed during many months of long-term work in difficult traveling uncomfortable conditions. At the same time, the fact that the volume occupied by the quadrocopter, with the same length of the rays and the size of the case as the prototype, has become less than a third.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017122347A RU2665123C2 (en) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | Folding quadcopter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017122347A RU2665123C2 (en) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | Folding quadcopter |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017122347A3 RU2017122347A3 (en) | 2018-07-23 |
| RU2017122347A RU2017122347A (en) | 2018-07-23 |
| RU2665123C2 true RU2665123C2 (en) | 2018-08-28 |
Family
ID=62981442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017122347A RU2665123C2 (en) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | Folding quadcopter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2665123C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| RU2734680C1 (en) * | 2020-02-11 | 2020-10-21 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Quadcopter |
| RU210795U1 (en) * | 2021-07-26 | 2022-05-05 | Евгений Александрович Толстыко | Beam folding mechanism for multicopters |
| RU2790211C1 (en) * | 2022-09-24 | 2023-02-15 | Ооо "Финко" | Folding multicopter |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2233393A2 (en) * | 2009-03-23 | 2010-09-29 | Gregor Schnoell | Locking system |
| RU141669U1 (en) * | 2014-01-24 | 2014-06-10 | Закрытое Акционерное Общество "Транзас" | VERTICAL TAKEOFF AND LANDING FLIGHT |
| KR20150145853A (en) * | 2014-06-19 | 2015-12-31 | 한양대학교 에리카산학협력단 | Multicopter |
| GB2529302A (en) * | 2014-06-25 | 2016-02-17 | Pearson Eng Ltd | Improvements in or relating to inspection systems |
-
2017
- 2017-01-23 RU RU2017122347A patent/RU2665123C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2233393A2 (en) * | 2009-03-23 | 2010-09-29 | Gregor Schnoell | Locking system |
| RU141669U1 (en) * | 2014-01-24 | 2014-06-10 | Закрытое Акционерное Общество "Транзас" | VERTICAL TAKEOFF AND LANDING FLIGHT |
| KR20150145853A (en) * | 2014-06-19 | 2015-12-31 | 한양대학교 에리카산학협력단 | Multicopter |
| GB2529302A (en) * | 2014-06-25 | 2016-02-17 | Pearson Eng Ltd | Improvements in or relating to inspection systems |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| RU2734680C1 (en) * | 2020-02-11 | 2020-10-21 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Quadcopter |
| RU210795U1 (en) * | 2021-07-26 | 2022-05-05 | Евгений Александрович Толстыко | Beam folding mechanism for multicopters |
| RU2790211C1 (en) * | 2022-09-24 | 2023-02-15 | Ооо "Финко" | Folding multicopter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017122347A3 (en) | 2018-07-23 |
| RU2017122347A (en) | 2018-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8328130B2 (en) | Vertical take off and landing unmanned aerial vehicle airframe structure | |
| RU2665123C2 (en) | Folding quadcopter | |
| US10414483B2 (en) | Tiltrotor articulated wing extension | |
| JP2017206238A (en) | Aircraft wing shift device | |
| CN204998780U (en) | Parachute for unmanned aerial vehicle | |
| JP2019516611A (en) | Passenger Transport Unmanned Aerial Vehicle Powered by Hybrid Generator System | |
| CN110466750A (en) | A kind of Portable vertical landing scouting monitoring unmanned plane | |
| CN105253293A (en) | Small super-short-range unmanned aerial vehicle system provided with folding wings | |
| US20150284068A1 (en) | Effector With Ejectable Stealth Shell | |
| RU173480U1 (en) | Block-type collapsible unmanned aerial vehicle | |
| CN204355276U (en) | A kind of small-sized individual combat aircraft of Dual-motors Driving | |
| KR101665236B1 (en) | Multi rotor frame of unmanned vehicle and assembly method of the frame using the same | |
| CN214729761U (en) | Unmanned aerial vehicle forces descending damper | |
| RU188461U1 (en) | FOLDABLE COPPER | |
| CN106184795A (en) | A kind of novel plant protection unmanned plane charging station | |
| CN106005467B (en) | A kind of small-sized fixed-wing unmanned aerial vehicle ejecting frame | |
| RU2456211C1 (en) | Drone with parachute landing | |
| CN205738062U (en) | A kind of unmanned plane propeller | |
| CN216546668U (en) | Wing structure of light unmanned aerial vehicle | |
| CN211253054U (en) | Anticollision unmanned aerial vehicle | |
| RU127717U1 (en) | SMALL UNMANNED AIRCRAFT SYSTEM | |
| AU2016204270A1 (en) | Unmanned aerial vehicle (uav) for reducing force per unit area applied on an arm in event of collision | |
| CN213566504U (en) | Unmanned aerial vehicle article carry equipment | |
| CN106256689B (en) | A kind of unmanned aerial vehicle ejecting frame steps on switch with foot | |
| CN107856844B (en) | Auxiliary device rises and falls based on unmanned aerial vehicle wireless charging equipment |