RU2714616C1 - Reusable unmanned aerial vehicle in a launching container and a method for launching a reusable unmanned aerial vehicle from a transport launching container - Google Patents

Reusable unmanned aerial vehicle in a launching container and a method for launching a reusable unmanned aerial vehicle from a transport launching container Download PDF

Info

Publication number
RU2714616C1
RU2714616C1 RU2019113926A RU2019113926A RU2714616C1 RU 2714616 C1 RU2714616 C1 RU 2714616C1 RU 2019113926 A RU2019113926 A RU 2019113926A RU 2019113926 A RU2019113926 A RU 2019113926A RU 2714616 C1 RU2714616 C1 RU 2714616C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
uav
wing
transport
unmanned aerial
launching
Prior art date
Application number
RU2019113926A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Георгиевич Леонов
Сергей Николаевич Зимин
Олег Сергеевич Измалкин
Сергей Михайели Асатуров
Original Assignee
Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения"
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 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" filed Critical Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения"
Priority to RU2019113926A priority Critical patent/RU2714616C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2714616C1 publication Critical patent/RU2714616C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00Wings
    • B64C3/38Adjustment of complete wings or parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00Wings
    • B64C3/38Adjustment of complete wings or parts thereof
    • B64C3/56Folding or collapsing to reduce overall dimensions of aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: group of inventions relates to atmospheric unmanned aerial vehicles (UAV). Reusable UAV in transport launching container comprises fuselage, propulsion unit, booster stage, folding wing and tail unit. Each of wing brackets is made of telescopically interconnected parts installed with possibility of opening by means of spars, each of which is made of telescopically connected parts. Spar root part is rigidly fixed in root part of wing console, and in end part of wing console there is rigidly fixed strong frame, in which the side spar rests upon expansion. Outer ends of root and end parts of spar are made blind. UAV is equipped with folding landing gear. Method of launching the reusable UAV from the transport launching container involves start-up of the start-acceleration stage, movement of the UAV in the transport-launching container and beyond it. After that, empennage and root parts of UAV wing consoles are opened and fixed in flight position, with further extension of wing end consoles by means of telescopically extended spars and fixation in end position. Further, starting-booster stage is separated and UAV propulsion unit is started.
EFFECT: group of inventions is aimed at increasing range, height and duration of flight.
4 cl, 5 dwg

Description

Группа изобретений относится к авиационной технике, более конкретно к атмосферным беспилотным летательным аппаратам (БПЛА).The group of inventions relates to aircraft, and more particularly to atmospheric unmanned aerial vehicles (UAVs).

Изобретение описывает конструкцию многоразового БПЛА со складывающимся крылом большого удлинения, позволяющее размещать и осуществлять его старт из транспортно-пускового контейнера (ТПК), что позволяет оснастить комплексами с БПЛА морские, авиационные и наземные носители.The invention describes the design of a reusable UAV with a folding wing of large elongation, which allows to place and launch it from a transport-launch container (TPK), which makes it possible to equip sea, aviation and ground carriers with UAV complexes.

В современных условиях и в перспективе к числу основных требований, обеспечивающих успешное выполнение практически любой военной операции, является своевременность, достоверность и точность получения данных разведки и целеуказания. Достаточно успешно данную задачу способны решать БПЛА стратегического назначения с большим радиусом действия и высокой продолжительностью полета (более 20-30 часов).In modern conditions and in the future, the main requirements ensuring the successful implementation of almost any military operation are the timeliness, reliability and accuracy of obtaining intelligence and targeting data. Quite successfully, this UAV is capable of solving strategic UAVs with a large radius of action and a high flight duration (more than 20-30 hours).

БПЛА данного класса имеют большой потенциал применения и в гражданской сфере в части обеспечения мониторинга и патрулирования районов, имеющих высокую вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций.UAVs of this class have great potential for civilian use in terms of monitoring and patrolling areas with a high probability of emergency situations.

Однако широкому развертыванию данных систем препятствует ограниченность по условиям базирования и хранения. Ряд БПЛА имеет внушительные габаритные размеры, сопоставимые с размерами легкого самолета.However, the widespread deployment of these systems is hindered by limited basing and storage conditions. A number of UAVs have impressive overall dimensions comparable to the dimensions of a light aircraft.

Практически все БПЛА большого радиуса действия предполагают аэродромное базирование и ангарное хранение, а в ряде случаев, ежедневное техническое обслуживание. Это серьезно ограничивает и затрудняет широкое применение БПЛА, так как подразумевает наличие обширной аэродромной сети, оборудованной соответствующим образом.Almost all long-range UAVs require airfield base and hangar storage, and in some cases, daily maintenance. This seriously limits and complicates the widespread use of UAVs, as it implies the existence of an extensive airfield network equipped accordingly.

Для широкомасштабного и оперативного использования БПЛА рассматриваемого типа необходима возможность для массового развертывания БПЛА на носителях различных классов (морских, авиационных, наземных). Такими носителями БПЛА прежде всего могут быть надводные корабли, самолеты и мобильные наземные пусковые установки на базе колесных или гусеничных шасси высокой проходимости.For the large-scale and operational use of UAVs of the type under consideration, the possibility of mass deployment of UAVs on carriers of various classes (sea, aviation, ground) is necessary. These UAV carriers can primarily be surface ships, airplanes and mobile land launchers based on wheeled or tracked chassis of high cross-country ability.

Использование носителей указанных типов может быть реализовано при компактном размещении БПЛА в специализированном пусковом устройстве: пусковой установке или транспортно-пусковом контейнере (ТПК). При этом одним из требований компактного размещения БПЛА в пусковом устройстве является возможность складывания и раскрытия крыла большого удлинения. Выполнение этого условия позволит обеспечить большую дальность и продолжительность полета БПЛА.The use of carriers of these types can be realized with a compact placement of UAVs in a specialized launching device: a launcher or a transport-launch container (TPK). At the same time, one of the requirements for the compact placement of UAVs in the launcher is the ability to fold and open a wing of large elongation. Fulfillment of this condition will ensure a greater range and duration of the UAV flight.

Поэтому поиск технических решений, позволяющих компактно разместить БПЛА самолетного типа с крылом большого удлинения в специализированном пусковом устройстве, позволяющем значительно расширить варианты базирования и эксплуатации БПЛА, представляется чрезвычайно актуальным и важным.Therefore, the search for technical solutions that allow compact placement of aircraft-type UAVs with a large elongation wing in a specialized launching device, which can significantly expand the options for basing and operating UAVs, is extremely relevant and important.

Неполной совокупности указанных требований отвечают БПЛА типа RQ-4 Global Hawk, MQ-9 Reaper, MQ-1 Predator (B.C. Фетисов, В.В. Адамовский и др. «Беспилотная авиация: терминология, классификация, современное состояние», Уфа, Photon, 2014, стр. 21, 23, 134). Данные летательные аппараты имеют крыло большого удлинения, имеют большую продолжительность полета (более 20 часов) и поставляются в транспортном контейнере. Однако конструкция данных БПЛА не предполагает старт из транспортно-пускового контейнера с последующим автоматическим раскрытием крыла большого удлинения.An incomplete set of these requirements is met by UAVs of the type RQ-4 Global Hawk, MQ-9 Reaper, MQ-1 Predator (BC Fetisov, VV Adamovsky and others. “Unmanned aircraft: terminology, classification, current status”, Ufa, Photon, 2014, p. 21, 23, 134). These aircraft have a large elongation wing, have a long flight duration (more than 20 hours) and are delivered in a transport container. However, the design of these UAVs does not imply a launch from a transport and launch container with subsequent automatic opening of a wing of large elongation.

Из уровня техники также известны различные способы складывания и раскрытия консолей крыла БПЛА и размещения его в ТПК.The prior art also known various methods of folding and opening the consoles of the wing of the UAV and placing it in the TPK.

В патенте №US 2005/02118827 А1 от 29.05.2005 г., МПК В64С 3/38 предложена конструкция БПЛА с монокрылом, размещенного в сложенном положении вдоль нижней поверхности фюзеляжа и раскрываемого с помощью поворотного механизма. Данная схема формирует компактное размещение крыла, но не предусматривает возможность раскрытия крыла большого удлинения. Максимальный размах крыла фактически не превышает продольного габаритного размера летательного аппарата. Это не позволяет повысить такие характеристики летательного аппарата, как дальность, высота и продолжительность полета.In patent No. US 2005/02118827 A1 dated 05/29/2005, IPC В64С 3/38, a UAV design with a single wing is proposed, which is placed in a folded position along the lower surface of the fuselage and is opened using a rotary mechanism. This scheme forms a compact placement of the wing, but does not provide for the possibility of disclosing a wing of large elongation. The maximum wing span does not actually exceed the longitudinal overall size of the aircraft. This does not allow to increase such characteristics of the aircraft as range, altitude and duration of flight.

Известна также схема раскрытия консолей крыла БПЛА типа Switchblade (Справочное пособие «Беспилотные летательные аппараты», г. Воронеж, Научная книга, 2015 г., стр. 521-522). БПЛА оснащен электродвигателем, аккумуляторной батареей и полезной нагрузкой.Also known is the opening pattern of the wing consoles of UAVs of the Switchblade type (Reference manual “Unmanned Aerial Vehicles”, Voronezh, Scientific Book, 2015, pp. 521-522). The UAV is equipped with an electric motor, a battery and a payload.

Запуск БПЛА осуществляется из переносной пусковой трубы по типу миномета. После пуска из трубы БПЛА автоматически раскрывает свое оперение и консоли крыла по принципу «перочинный нож». Посадку БПЛА Switchblade осуществляет «на брюхо» методом продольного скольжения.UAV launch is carried out from a portable launch tube as a mortar. After starting from the tube, the UAV automatically opens its plumage and wing consoles on the principle of a “penknife”. Switchblade UAV landing is carried out “on the belly” using the longitudinal sliding method.

Однако приведенная схема также не предусматривает раскрытия крыла большого удлинения. Длина раскрытой консоли крыла при таком способе раскрытия также не превышает продольного габаритного размера БПЛА.However, the above diagram also does not provide for the disclosure of a wing of large elongation. The length of the open wing console with this disclosure method also does not exceed the longitudinal overall size of the UAV.

Известно техническое решение по размещению БПЛА разведки и целеуказания типа KZO разработки немецкого концерна STN Atlas (Справочное пособие «Беспилотные летательные аппараты», г. Воронеж, Научная книга, 2015 г., стр. 182-185).Known technical solution for the deployment of UAV reconnaissance and target designation type KZO developed by the German concern STN Atlas (Reference manual "Unmanned aerial vehicles", Voronezh, Scientific book, 2015, pp. 182-185).

БПЛА является монопланом с низким расположением крыла. Корпус БПЛА изготовлен из композиционных материалов. Двигатель БПЛА поршневой двухцилиндровый с толкающим двухлопастным винтом. Консоли крыла прямые, малого удлинения с двумя поперечными осями складывания. Радиус действия данного БПЛА 100 км, продолжительность полета - 3.5 часа.The UAV is a low wing monoplane. The UAV case is made of composite materials. Two-cylinder piston UAV engine with a pushing two-blade propeller. The wing consoles are straight, of small elongation with two transverse axes of folding. The range of this UAV is 100 km, the flight duration is 3.5 hours.

Система старта, транспортирования и хранения БПЛА - контейнерная. Контейнер размещается на колесном автомобильном шасси. Старт БПЛА KZO осуществляется из наклонной контейнерной пусковой установки с помощью стартового ракетного двигателя (РД). Схема запуска стартового РД - проточная, т.е. открыты передняя и задняя крышки контейнерной пусковой установки.The UAV launch, transportation and storage system is containerized. The container is placed on a wheeled automobile chassis. KZO UAVs are launched from an inclined container launcher using a rocket launcher (RD). Launch taxiway launch scheme is flow-through, i.e. the front and back covers of the container launcher are open.

При этом раскрытие консолей крыла БПЛА KZO из сложенного транспортировочного положения в полетную конфигурацию осуществляется внутри контейнерной пусковой установки до запуска стартового ракетного двигателя.In this case, the opening of the wing consoles of the KZO UAV from the folded transportation position to the flight configuration is carried out inside the container launcher before the launch of the rocket engine.

После выхода БПЛА KZO из контейнера и запуска основной двигательной установки стартовый ракетный двигатель отделяется и БПЛА осуществляет полет по программной траектории (https://ru.wikipedia.org/wiki/KZO).After the KZO UAV leaves the container and the main propulsion system starts, the launch rocket engine is separated and the UAV flies along the programmed path (https://ru.wikipedia.org/wiki/KZO).

Данное решение по технической сущности наиболее близко к предлагаемому изобретению и взято в качестве прототипа.This solution is in technical essence closest to the proposed invention and is taken as a prototype.

Однако технические решения в части конструкции БПЛА и способа старта БПЛА из ТПК, реализованные в прототипе, сопряжены со следующими трудностями и недостатками:However, technical solutions in terms of the design of the UAV and the method of starting the UAV from TPK, implemented in the prototype, are associated with the following difficulties and disadvantages:

1. Показанные конструкции и способы раскрытия крыла не позволяют разместить БПЛА с крылом большого удлинения в малогабаритном ТПК. БПЛА прототип занимает контейнер, габариты которого: длина - 3.05 м, ширина - 2.44 м, высота - 2.44 м. Это делает невозможным размещение не только на авиационном носителе, но делает проблематичным его базирование и на морском носителе из-за значительных габаритных размеров и способу старта в связи с проточной схемой запуска стартового РД.1. The shown designs and methods of opening the wing do not allow placing the UAV with the wing of large elongation in a small-sized TPK. The UAV prototype occupies a container, the dimensions of which are: length - 3.05 m, width - 2.44 m, height - 2.44 m. This makes it impossible to place it not only on an aircraft carrier, but makes it difficult to base it on a sea carrier because of the significant overall dimensions and method start in connection with the flow diagram of the launch of the launch taxiway.

Применение БПЛА KZO с мобильной пусковой установки (автомобильного шасси) также сопряжено со значительными трудностями и высокими требованиями к стартовой позиции. Так для реализации способа старта БПЛА KZO требуется стартовая наземная площадка размером около 100×100 м. Это накладывает значительные ограничения на возможности оперативного выбора стартовой позиции. При этом формирование полетной конфигурации (раскрытие крыла) осуществляется на стартовой позиции внутри контейнерной пусковой установки с помощью обслуживающего персонала. В связи с этим время подготовки БПЛА к старту доходит до 30 минут, что значительно снижает оперативность применения БПЛА и в ряде специфических операций делает его практически бесполезным.The use of KZO UAVs from a mobile launcher (car chassis) is also fraught with significant difficulties and high requirements for the launch position. So, to implement the KZO UAV launch method, a launching ground of about 100 × 100 m in size is required. This imposes significant limitations on the ability to quickly select a launch position. In this case, the formation of the flight configuration (opening of the wing) is carried out at the launch position inside the container launcher with the help of staff. In this regard, the time for UAV preparation for launch reaches 30 minutes, which significantly reduces the efficiency of UAV use and in a number of specific operations makes it practically useless.

2. Предлагаемые технические решения не предусматривают унифицированного размещения БПЛА на любых других типах носителей (морских, авиационных и наземных);2. The proposed technical solutions do not provide for the unified deployment of UAVs on any other types of carriers (marine, aviation and ground);

3. Представленные схемы компоновки БПЛА в ТПК не предусматривают оснащение БПЛА взлетно-посадочным посадочным шасси (т.е. по сути практически все БПЛА, размещенные в ТПК, являются многоразовыми, но с коротким ресурсом эксплуатации).3. The presented layout schemes for UAVs in TPK do not provide for equipping UAVs with a take-off and landing landing gear (that is, in fact, almost all UAVs located in TPKs are reusable, but with a short service life).

Технической задачей предлагаемого решения является исключение указанных недостатков и создание возможности размещения БПЛА в ТПК и старта из него, реализация которой обеспечивала:The technical objective of the proposed solution is to eliminate these drawbacks and create the possibility of placing UAVs in TPK and launching from it, the implementation of which provided:

- размещение БПЛА со сложенным крылом большого удлинения, взлетно-посадочным шасси и оперением в малогабаритном ТПК;- placement of a UAV with a folded wing of large elongation, take-off and landing gear and plumage in a small-sized TPK;

- раскрытие крыла большого удлинения после выхода БПЛА из малогабаритного ТПК;- the disclosure of the wing of great elongation after the exit of the UAV from the small-sized TPK;

- возможность унифицированного размещения от 1-ого и более БПЛА на основных типах носителей - морском, авиационном, наземном;- the possibility of a unified deployment of the first or more UAVs on the main types of carriers - sea, aviation, land;

- многоразовость применения БПЛА.- reusability of UAV use.

Техническим результатом является возможность:The technical result is the ability to:

- компактного размещения БПЛА в ТПК на типовом морском, авиационном и наземном носителях;- compact placement of UAVs in TPK on typical sea, aviation and land carriers;

- многоразового старта и применения БПЛА из ТПК;- reusable start and use of UAVs from TPK;

- увеличения дальности, высоты и продолжительности полета БПЛА.- increase the range, altitude and duration of the UAV flight.

Это радикально расширит возможности применения БПЛА при проведении поисковых, разведывательных и спасательных операций, длительному мониторингу и патрулированию районов с высоким риском возникновения чрезвычайных ситуаций.This will radically expand the possibilities of using UAVs during search, reconnaissance and rescue operations, long-term monitoring and patrolling of areas with a high risk of emergency situations.

Технический результат осуществляется за счет того, что:The technical result is due to the fact that:

- многоразовый беспилотный летательный аппарат (БПЛА) в транспортно-пусковом контейнере, содержащий фюзеляж, двигательную установку, стартово-разгонную ступень, складывающиеся крыло и оперение, отличающийся тем, что каждая из консолей крыла выполнена из двух или более телескопически связанных между собой частей, установленных с возможностью раскрытия при помощи одного и более лонжеронов, каждый из которых выполнен из телескопически соединенных частей, при этом корневая часть лонжерона жестко закреплена в корневой части консоли крыла, а в концевой части консоли крыла выполнен жестко закрепленный силовой шпангоут, в которой упирается лонжерон после раздвижения, внешние торцы корневой и концевой частей лонжерона выполнены глухими, при этом БПЛА оснащен складывающимися взлетно-посадочным шасси. В качестве двигательной установки может быть использована турбореактивная, винтомоторная, электрическая винтомоторная двигательная установка. При этом многоразовый БПЛА может быть оснащен системой автоматической дозаправки топливом в полете и/или системой автоматической подзарядки электроэнергией в полете.- a reusable unmanned aerial vehicle (UAV) in a transport and launch container containing a fuselage, a propulsion system, a booster stage, a folding wing and a tail unit, characterized in that each of the wing consoles is made of two or more telescopically connected parts installed with the possibility of opening with the help of one or more spars, each of which is made of telescopically connected parts, while the root part of the spar is rigidly fixed in the root part of the wing console, in the end portion of the wing console is configured rigidly mounted power frame, wherein the side member abuts after razdvizheniya, outer root ends and the end portions of the spar are made blind, wherein the UAV is equipped with folding runway chassis. As a propulsion system can be used turbojet, propeller, electric propeller propulsion system. At the same time, a reusable UAV can be equipped with a system of automatic refueling in flight and / or a system of automatic recharge of electric energy in flight.

- Способ старта многоразового беспилотного летательного аппарата из транспортно-пускового контейнера, включающий запуск стартово-разгонной ступени, движение беспилотного летательного аппарата в транспортно-пусковом контейнере и за его пределами, отличающийся тем, что после полного выхода беспилотного летательного аппарата из транспортно-пускового контейнера производят раскрытие и фиксацию в полетном положении оперения и корневых частей консолей крыла БПЛА, с последующим выдвижением концевых консолей крыла при помощи телескопически выдвигаемых лонжеронов и фиксацией в конечном положении, после чего отделяют стартово-разгонную ступень и запускают двигательную установку БПЛА.- A method of launching a reusable unmanned aerial vehicle from a transport and launch container, including launching a launch-booster stage, moving an unmanned aircraft in and out of the transport and launch container, characterized in that after the unmanned aircraft is completely out of the transport and launch container, opening and fixing in the flight position of the plumage and the root parts of the UAV wing consoles, followed by extension of the wing end consoles using telescopic and nominated spars and lockable in the end position, after which the separated booster stage of starting-and-trigger and propulsion of UAV.

При этом большая дальность и высота полета в сочетании с высокой продолжительностью полета обеспечивается оснащением БПЛА крылом большого удлинения. Крыло большого удлинения имеет повышенное аэродинамическое качество, определяющее высокую экономичность, продолжительность, дальность и высоту полета БПЛА (Г.И. Житомирский «Конструкция самолетов», г. Москва, Машиностроение, 1995 г. стр. 56-57 г.).At the same time, a large range and flight altitude in combination with a high flight duration is provided by equipping the UAV with a long elongation wing. The wing of high elongation has an increased aerodynamic quality, which determines the high profitability, duration, range and flight height of the UAV (GI Zhitomirsky “Aircraft Design”, Moscow, Mechanical Engineering, 1995, pp. 56-57).

Задача размещения БПЛА с крылом большого удлинения в ТПК решается тем, что каждая из консолей крыла делится на две или более кинематических части, состыкованных между собой телескопическим подвижным соединением с помощью телескопического лонжерона.The problem of placing a UAV with a wing of large elongation in the TPK is solved by the fact that each of the wing consoles is divided into two or more kinematic parts joined together by a telescopic movable joint using a telescopic spar.

На Фигуре 1 представлена схема компактного размещения БПЛА в ТПК и эксплуатационные конфигурации БПЛА.The Figure 1 presents a diagram of the compact placement of UAVs in TPK and operational configurations of UAVs.

На Фигуре 2 представлена схема раскрытия телескопического крыла с помощью телескопического лонжерона.The Figure 2 presents a diagram of the disclosure of a telescopic wing using a telescopic spar.

На Фигуре 3 представлена схема раскрытия оперения и консолей крыла большого удлинения БПЛА после старта из ТПК.The Figure 3 presents a diagram of the disclosure of the plumage and wing consoles of a large elongation of the UAV after starting from TPK.

На Фигуре 4 представлены варианты размещения БПЛА на носителях.The Figure 4 presents the options for placing UAVs on carriers.

На Фигуре 5 представлены варианты применения БПЛА с различных носителей.The Figure 5 presents the options for the use of UAVs from various carriers.

Приняты следующие обозначения:The following notation is accepted:

1. БПЛА;1. UAV;

2. ТПК;2. TPK;

3. Крышка ТПК;3. TPK cover;

4. Стартово-разгонная ступень (СРС);4. Start-and-boost stage (СРС);

5. Двигательная установка;5. Propulsion system;

6. Оперение БПЛА;6. The plumage of the UAV;

7. Крыло БПЛА;7. UAV wing;

8. Корневая часть консоли крыла;8. The root part of the wing console;

9. Концевая часть консоли крыла;9. The end of the wing console;

10. Телескопический лонжерон консоли крыла;10. Telescopic side member of the wing console;

11. Блок сенсоров и датчиков обнаружения БПЛА;11. Block of sensors and UAV detection sensors;

12. Передняя стойка взлетно-посадочного шасси БПЛА;12. The front strut of the UAV take-off and landing gear;

13. Задние стойки взлетно-посадочного шасси БПЛА;13. The rear struts of the UAV take-off and landing gear;

14. Фюзеляж БПЛА;14. The fuselage of the UAV;

15. Надводный корабль носитель БПЛА;15. Surface ship carrier UAV;

16. Авиационный носитель БПЛА;16. Aircraft carrier UAV;

17. Мобильная пусковая установка носитель БПЛА;17. Mobile launcher carrier UAV;

18. Выход БПЛА;18. UAV exit;

19. Раскрытие оперения и корневых частей консолей крыла БПЛА;19. Disclosure of plumage and root parts of UAV wing consoles;

20. Выдвижение концевых частей консолей крыла БПЛА;20. Extension of the end parts of the UAV wing consoles;

21. Программная траектория полета БПЛА;21. Programmed UAV flight path;

22. Зона поиска и обнаружения БПЛА;22. The area of search and detection of UAVs;

23. Объект поиска и спасения;23. Object of search and rescue;

24. Надводный корабль спасательной службы;24. Surface ship rescue service;

25. Космический аппарат;25. The spacecraft;

26. Передача данных об обнаруженном объекте на носитель;26. Transferring data about the detected object to the medium;

27. Передача данных на спасательное судно;27. Data transmission to a rescue ship;

28. Передача данных на КА;28. Data transmission to the spacecraft;

29. Разворот БПЛА на ближайший аэродром;29. UAV turn to the nearest airfield;

30. Посадка БПЛА на ближайший аэродром;30. Landing of the UAV at the nearest airfield;

31. Аэродром посадки БПЛА.31. Airfield landing UAV.

В исходном положении для транспортировки, хранения и эксплуатации БПЛА (1) со сложенными оперением (6) и крылом (7) размещен в ТПК (2) (фрагмент (а), фигура 1).In the initial position for transportation, storage and operation of the UAV (1) with folded plumage (6) and wing (7) is placed in the TPK (2) (fragment (a), figure 1).

В носовой части фюзеляжа (14) БПЛА расположен блок сенсоров и датчиков обнаружения (11), в хвостовой части БПЛА расположена двигательная установка (5) (фрагмент (а), фигура 1). К хвостовой части фюзеляжа (14) тандемно пристыкована СРС (4) (фрагмент (б), фигура 1).In the forward part of the UAV fuselage (14) there is a block of sensors and detection sensors (11), in the rear part of the UAV there is a propulsion system (5) (fragment (a), figure 1). CPC (4) is tandemly docked to the rear of the fuselage (14) (fragment (b), figure 1).

Для осуществления посадки на аэродром БПЛА имеет убирающиеся внутрь фюзеляжа (14) переднюю (12) и задние (13) стойки шасси (фрагмент (г), фигура 1).To make landing on the airfield, the UAV has front (12) and rear (13) landing gears that can be retracted into the fuselage (14) (fragment (g), figure 1).

Оперение (6) БПЛА выполнено по «V»-образной схеме, с возможностью складывания вдоль верхней поверхности фюзеляжа (14) (фрагменты (б), фигура 1).The plumage (6) of the UAV is made according to a “V” -shaped scheme, with the possibility of folding along the upper surface of the fuselage (14) (fragments (b), figure 1).

Для обеспечения высоких летно-технических характеристик БПЛА (1) крыло (7) имеет большое удлинение, каждая из консолей которого состоит из двух телескопически связанных между собой частей: корневой (8) и концевой (9) (фрагмент (г), фигура 1). Концевые части (9) консолей крыла (7) содержат замковые механизмы с возможностью фиксации в конечном положении (фрагмент (б), фигура 2).To ensure high flight performance of the UAV (1), the wing (7) has a large elongation, each of the consoles of which consists of two telescopically connected parts: the root (8) and the end (9) (fragment (g), figure 1) . The end parts (9) of the wing consoles (7) contain locking mechanisms with the possibility of fixing in the final position (fragment (b), figure 2).

Для обеспечения выдвижения концевой части крыла из корневой в конструкции крыла предусмотрен телескопический лонжерон, выполненный из двух или более кинематических частей, герметично состыкованных между собой подвижным телескопическим соединением наподобие складной зрительной трубы (телескопа). Корневая часть лонжерона жестко закреплена в корневой части консоли крыла, а в концевой части консоли крыла выполнен зацело силовой шпангоут, в которой упирается лонжерон после раз движения.To ensure the extension of the wing end portion from the root in the wing structure, a telescopic spar is provided, made of two or more kinematic parts hermetically joined together by a movable telescopic connection like a folding telescope. The root part of the spar is rigidly fixed in the root part of the wing console, and in the end part of the wing console the whole power frame is made integrally, in which the spar rests after the movement.

Внешние торцы корневой и концевой частей телескопического лонжерона выполнены глухими для обеспечения работоспособности и герметичности.The outer ends of the root and end parts of the telescopic spar are made deaf to ensure operability and tightness.

Кинематические части лонжерона могут представлять собой прямые цилиндрические оболочки, либо прямые призматические оболочки. Конструкция телескопического лонжерона выполнена подвижной и полой с возможностью изменения внутреннего объема.The kinematic parts of the spar can be straight cylindrical shells, or direct prismatic shells. The design of the telescopic spar is movable and hollow with the possibility of changing the internal volume.

Корневые части консолей крыла (8) выполнены складывающимися по принципу «перочинный нож» в подфюзеляжное или в надфюзеляжное или в внутрифюзеляжное пространство БПЛА (1) и снабжены механизмами (например, на основе пружин, пневмо- или гидприводов), служащими для их раскрытия и последующей фиксации в полетном положении (фрагменты (б) и (в), фигура 3). Концевая часть консоли крыла (9) и телескопический лонжерон (10) в сложенном положении размещаются в корневой части консоли крыла (8) (фрагмент (а), фигура 2).The root parts of the wing consoles (8) are made folding on the principle of a “penknife” in the ventral or dorsal or in the fuselage space of the UAV (1) and are equipped with mechanisms (for example, based on springs, pneumatic or hydraulic actuators), which serve for their opening and subsequent fixation in flight position (fragments (b) and (c), figure 3). The end part of the wing console (9) and the telescopic spar (10) in the folded position are placed in the root part of the wing console (8) (fragment (a), figure 2).

Рассмотрим способ старта предложенного БПЛА (1) из ТПК (2).Consider the method of starting the proposed UAV (1) from TPK (2).

Осуществляется открытие передней крышки (3) ТПК (2). Выстреливание БПЛА (1) из ТПК (2) осуществляется посредством специального газогенератора или путем запуска двигателя СРС (4), например, работающего в режиме «затянутого» выхода на полную тягу. После того, как давление в донном объеме ТПК (2) достигнет заданного уровня БПЛА (1), скользя на опорных накладках по направляющей цилиндрической поверхности ТПК (2), начинает прямолинейное ускоренное движение. Носовая часть БПЛА отходит от переднего торца ТПК (2), а затем передняя часть фюзеляжа (14) выходит из ТПК (2).Opening the front cover (3) TPK (2). The UAV (1) is fired from the TPK (2) by means of a special gas generator or by starting the CPC engine (4), for example, operating in the “tightened” full throttle mode. After the pressure in the bottom volume of the TPK (2) reaches a predetermined UAV level (1), sliding on the support plates along the guide cylindrical surface of the TPK (2), begins a rectilinear accelerated movement. The nose of the UAV departs from the front end of the TPK (2), and then the front of the fuselage (14) leaves the TPK (2).

После полного выхода (отсутствие частей БПЛА в контейнере) БПЛА (1) из ТПК (2) с помощью гидро- или пневмо- приводов раскрываются и фиксируются пружинными механизмами в полетном положении корневые части консолей крыла (8) и оперения (6) (фрагменты (б) и (в), фигура 3).After the complete exit (absence of UAV parts in the container), the UAV (1) from the TPK (2) using the hydraulic or pneumatic actuators, the root parts of the wing consoles (8) and plumage (6) are opened and fixed by spring mechanisms in the flight position (fragments ( b) and (c), figure 3).

После раскрытия корневых частей (8) консолей крыла (7) в полетное положение они фиксируются в нем с помощью пружинных замковых механизмов.After the root parts (8) of the wing consoles (7) are opened to the flight position, they are fixed in it using spring lock mechanisms.

После фиксации корневых консолей (8) крыла (7) БПЛА (1) в полетном положении начинается телескопическое выдвижение концевых частей (9) из корневых частей (8) каждой из двух консолей крыла с помощью телескопического лонжерона (фрагмент (в), фигура 3).After fixing the root consoles (8) of the wing (7) of the UAV (1) in the flight position, the telescopic extension of the end parts (9) from the root parts (8) of each of the two wing consoles using the telescopic spar (fragment (c), figure 3) .

Для обеспечения телескопического выдвижения концевых частей (9) во внутреннее пространство телескопического лонжерона (10) каждой из консолей крыла (7) одновременно по трассам высокого давления подается рабочее тело (жидкость или газ) (фрагмент (б), фигура 2).To ensure telescopic extension of the end parts (9) into the inner space of the telescopic spar (10) of each of the wing consoles (7), a working fluid (liquid or gas) is simultaneously supplied along high-pressure paths (fragment (b), figure 2).

В результате концевые части (9) консолей крыла (7) выдвигаются в конечное полетное положение с последующей фиксацией с помощью замковых механизмов.As a result, the end parts (9) of the wing consoles (7) are advanced to the final flight position, followed by fixing using locking mechanisms.

СРС (4) разгоняет БПЛА (1) до заданной скорости и по завершении работы отделяется от хвостовой части БПЛА под действием пиротолкателей и набегающего потока. После отделения СРС (4) формируется полетная конфигурация БПЛА (1) (фрагмент (в), фигура 1), осуществляются операции по запуску двигательной установки (5) и начинается полет БПЛА (1) в маршевом режиме по программной траектории.CPC (4) accelerates the UAV (1) to a predetermined speed and, upon completion of work, is separated from the tail of the UAV under the action of pyro-pushers and the incoming flow. After separation of the CDS (4), the UAV flight configuration (1) is formed (fragment (c), figure 1), operations are carried out to start the propulsion system (5), and the UAV (1) begins to fly in march mode along the programmed path.

Увеличивая или уменьшая давление рабочего тела (газа или жидкости) внутри телескопического лонжерона можно увеличивать или уменьшать продольный размер лонжерона, осуществляя тем самым раскрытие или складывание телескопических частей консоли крыла БПЛА.By increasing or decreasing the pressure of the working fluid (gas or liquid) inside the telescopic spar, it is possible to increase or decrease the longitudinal dimension of the spar, thereby opening or folding the telescopic parts of the UAV wing console.

Такая конструкция консолей крыла большого удлинения позволяет последовательно, начиная от корневой и заканчивая концевой частями, раскрыть, а после выполнения посадки компактно сложить консоли крыла большого удлинения в исходное положение (например, в подфюзеляжное, либо надфюзеляжное, либо во внутрифюзеляжное пространства БПЛА).This design of the wing extension consoles of large elongation allows successively, starting from the root and ending with the end parts, to open, and after landing, compactly fold the wing consoles of large elongation to its original position (for example, in the dorsal, or dorsal, or in the dorsal spaces of the UAV).

Складывание оперения БПЛА производится стандартно вдоль продольной оси БПЛА на внешнюю поверхность фюзеляжа БПЛА.Folding of the UAV plumage is standard along the UAV longitudinal axis on the outer surface of the UAV fuselage.

Благодаря этому достигается заявленный технический результат: размещение БПЛА с крылом большого удлинения в ТПК.Thanks to this, the claimed technical result is achieved: placement of a UAV with a large elongation wing in the TPK.

Предлагаемое техническое решение позволяет разместить БПЛА (1), например, на надводном корабле (фрагмент (а), фигура 4), транспортном самолете (фрагмент (б), фигура 4), мобильной пусковой установке (фрагмент (в), фигура 4) в количестве не менее двух единиц.The proposed technical solution allows you to place a UAV (1), for example, on a surface ship (fragment (a), figure 4), a transport aircraft (fragment (b), figure 4), a mobile launcher (fragment (c), figure 4) in number of at least two units.

Рассмотрим вариант применения рассматриваемого БПЛА (1) с одного из типовых носителей: надводного корабля (15), авиационного носителя (16) и мобильной наземной пусковой установки (17) (фигура 5).Consider the application of the UAV under consideration (1) from one of the typical carriers: surface ship (15), aircraft carrier (16) and mobile ground launcher (17) (figure 5).

Выход БПЛА (1) из ТПК (2) осуществляется путем запуска двигателя СРС (4). После запуска двигателя СРС (4) БПЛА начинает прямолинейное ускоренное движение по внутренним направляющим ТПК (2).The output of the UAV (1) from the TPK (2) is carried out by starting the CPC engine (4). After starting the CPC engine (4), the UAV begins a rectilinear accelerated motion along the internal guides of the TPK (2).

После выхода (18) БПЛА (1) из ТПК (2) раскрываются и фиксируются в полетном положении (19) корневые части консоли крыла (8) и оперения (6) БПЛА. После фиксации корневых консолей (8) крыла (7) БПЛА (1) в полетном положении начинается выдвижение (20) концевых частей (9) консолей крыла (7).After the exit (18) of the UAV (1) from the TPK (2), the root parts of the wing console (8) and the tail unit (6) of the UAV are opened and fixed in the flight position (19). After fixing the root consoles (8) of the wing (7) of the UAV (1) in the flight position, the extension (20) of the end parts (9) of the wing consoles (7) begins.

После завершения формирования полетной конфигурации БПЛА (1) СРС (4) разгоняет БПЛА (1) до заданной скорости и по завершении работы отделяется от БПЛА (1) под действием пиротолкателей и набегающего воздушного потока. После отделения СРС (4) осуществляется формирование полетной конфигурации БПЛА (1), и запуск двигательной установки (6). После осуществления операций по его запуску БПЛА (1) начинает полет в маршевом режиме по программной траектории (21).After completion of the formation of the flight configuration of the UAV (1), the SRS (4) accelerates the UAV (1) to a predetermined speed and, upon completion of work, is separated from the UAV (1) under the influence of pyro-pushers and the incoming air flow. After separation of the CDS (4), the formation of the UAV flight configuration (1) and the propulsion system (6) are launched. After the operations for its launch, the UAV (1) starts the flight in marching mode along the programmed path (21).

После запуска двигательной установки (5) и начала маршевого полета по программной траектории (21) включается блок сенсоров и датчиков обнаружения (11) и формируется зона поиска и обнаружения (22).After starting the propulsion system (5) and the beginning of the marching flight along the programmed path (21), the block of sensors and detection sensors (11) is turned on and a search and detection zone (22) is formed.

При попадании объекта поиска (23) в зону поиска и обнаружения (22) бортовой комплекс связи БПЛА осуществляет:When the search object (23) enters the search and detection zone (22), the UAV airborne communications complex performs:

- передачу данных (26) об обнаруженном объекте поиска на соответствующий носитель БПЛА;- data transfer (26) about the detected search object to the corresponding UAV carrier;

- передачу данных (27) об обнаруженном объекте поиска на надводный корабль спасательной службы (24);- data transmission (27) about the detected search object to the surface ship of the rescue service (24);

- передачу данных (28) об обнаруженном объекте поиска на КА (25) мониторинговой орбитальной группировки.- data transmission (28) about the detected search object on the spacecraft (25) of the monitoring orbital group.

После завершения процесса передачи данных об обнаруженном объекте поиска (23) БПЛА (1) выполняет программный разворот (29) и полет к ближайшему аэродрому (31), где осуществляет посадку (30) посредством предусмотренных выпускаемых передней стойки (12) и задних стоек (13) взлетно-посадочного шасси.After completing the process of transmitting data about the detected search object (23), the UAV (1) performs a program turn (29) and flies to the nearest airfield (31), where it lands (30) by means of the provided front struts (12) and rear struts (13) ) landing gear.

На аэродроме (31) после прохождения технического осмотра, устранения неисправностей и проведения регламентных работ БПЛА (1) может быть размещен в подготовленном ТПК (2) и готов к повторному применению.After passing the technical inspection, troubleshooting and routine maintenance, an UAV (1) can be placed in a prepared TPK (2) at the airport (31) and is ready for reuse.

Подводя итог, можно заключить, что оснащение БПЛА телескопическим складывающимися крылом большого удлинения с телескопическим многозвенным лонжероном, оперением, взлетно-посадочным шасси позволяет разместить БПЛА в малогабаритном ТПК с минимальными ограничениями по базированию на любых типовых авиационных, морских и наземных носителях.Summing up, we can conclude that equipping the UAV with a telescopic folding wing of large elongation with a telescopic multi-link spar, plumage, take-off and landing gear allows you to place UAVs in a small-sized TPK with minimal restrictions on basing on any typical aviation, sea and ground carriers.

Это открывает широкие возможности по оперативному использованию многоразового БПЛА стратегического назначения с любых типовых носителей в целях получения данных целеуказания, проведения разведки, мониторинга и патрулирования.This opens up great opportunities for the operational use of reusable strategic UAVs from any typical media in order to obtain target designation data, reconnaissance, monitoring and patrolling.

Claims (4)

1. Многоразовый беспилотный летательный аппарат (БПЛА) в транспортно-пусковом контейнере, содержащий фюзеляж, двигательную установку, стартово-разгонную ступень, складывающиеся крыло и оперение, отличающийся тем, что каждая из консолей крыла выполнена из двух или более телескопически связанных между собой частей, установленных с возможностью раскрытия при помощи одного и более лонжеронов, каждый из которых выполнен из телескопически соединенных частей, при этом корневая часть лонжерона жестко закреплена в корневой части консоли крыла, а в концевой части консоли крыла выполнен жестко закрепленный силовой шпангоут, в который упирается лонжерон после раздвижения, внешние торцы корневой и концевой частей лонжерона выполнены глухими, при этом БПЛА оснащен складывающимися взлетно-посадочными шасси.1. A reusable unmanned aerial vehicle (UAV) in a transport and launch container comprising a fuselage, a propulsion system, a booster stage, a folding wing and a tail unit, characterized in that each of the wing consoles is made of two or more telescopically connected parts, installed with the possibility of opening with the help of one or more spars, each of which is made of telescopically connected parts, while the root part of the spar is rigidly fixed in the root part of the wing console, and in the end part of the wing console, a rigidly mounted power frame is made, in which the spar abuts after sliding, the outer ends of the root and end parts of the spar are made blind, while the UAV is equipped with folding take-off and landing landing gear. 2. Многоразовый беспилотный летательный аппарат по п. 1 отличающийся тем, что оснащен системой автоматической дозаправки топливом в полете.2. A reusable unmanned aerial vehicle according to claim 1, characterized in that it is equipped with an automatic refueling system in flight. 3. Многоразовый беспилотный летательный аппарат по п. 1 отличающийся тем, что оснащен системой автоматической подзарядки электроэнергией в полете.3. A reusable unmanned aerial vehicle according to claim 1, characterized in that it is equipped with a system for automatically recharging electric energy in flight. 4. Способ старта многоразового беспилотного летательного аппарата из транспортно-пускового контейнера, включающий запуск стартово-разгонной ступени, движение беспилотного летательного аппарата в транспортно-пусковом контейнере и за его пределами, отличающийся тем, что после полного выхода беспилотного летательного аппарата из транспортно-пускового контейнера производят раскрытие и фиксацию в полетном положении оперения и корневых частей консолей крыла БПЛА, с последующим выдвижением концевых консолей крыла при помощи телескопически выдвигаемых лонжеронов и фиксацией в конечном положении, после чего отделяют стартово-разгонную ступень и запускают двигательную установку БПЛА.4. A method for launching a reusable unmanned aerial vehicle from a transport and launch container, including launching a launch and booster stage, moving an unmanned aircraft in and out of a transport and launch container, characterized in that after the unmanned aerial vehicle is completely out of the transport and launch container disclose and fix in the flight position the plumage and the root parts of the UAV wing consoles, followed by extension of the wing end consoles using telescopic Ki extended spars and fixation in the final position, after which the start-acceleration stage is separated and the UAV propulsion system is launched.
RU2019113926A 2019-05-08 2019-05-08 Reusable unmanned aerial vehicle in a launching container and a method for launching a reusable unmanned aerial vehicle from a transport launching container RU2714616C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019113926A RU2714616C1 (en) 2019-05-08 2019-05-08 Reusable unmanned aerial vehicle in a launching container and a method for launching a reusable unmanned aerial vehicle from a transport launching container

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019113926A RU2714616C1 (en) 2019-05-08 2019-05-08 Reusable unmanned aerial vehicle in a launching container and a method for launching a reusable unmanned aerial vehicle from a transport launching container

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2714616C1 true RU2714616C1 (en) 2020-02-19

Family

ID=69626066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019113926A RU2714616C1 (en) 2019-05-08 2019-05-08 Reusable unmanned aerial vehicle in a launching container and a method for launching a reusable unmanned aerial vehicle from a transport launching container

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2714616C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2778177C1 (en) * 2022-02-22 2022-08-15 АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ЭЙРБУРГ" (АО "Эйрбург") Multifunctional small-scale transformable reusable unmanned aerial vehicle in transport-launch container and starting methods

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4410151A (en) * 1979-08-30 1983-10-18 Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker Gmbh Unmanned craft
US5118052A (en) * 1987-11-02 1992-06-02 Albert Alvarez Calderon F Variable geometry RPV
RU184881U1 (en) * 2017-08-29 2018-11-13 Закрытое акционерное общество "Институт телекоммуникаций" Unmanned aerial vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4410151A (en) * 1979-08-30 1983-10-18 Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker Gmbh Unmanned craft
US5118052A (en) * 1987-11-02 1992-06-02 Albert Alvarez Calderon F Variable geometry RPV
RU184881U1 (en) * 2017-08-29 2018-11-13 Закрытое акционерное общество "Институт телекоммуникаций" Unmanned aerial vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2778177C1 (en) * 2022-02-22 2022-08-15 АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ЭЙРБУРГ" (АО "Эйрбург") Multifunctional small-scale transformable reusable unmanned aerial vehicle in transport-launch container and starting methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1476354B1 (en) Convertible vertical take-off and landing miniature aerial vehicle
US8925857B2 (en) In-line staged horizontal takeoff vehicles and related methods
US6260797B1 (en) Transformable gun launched aero vehicle
US8528853B2 (en) In-line staged horizontal takeoff and landing space plane
US6142421A (en) Vehicle refueling system
US20180170510A1 (en) Tube launched hybrid multirotor methods and apparatus for system
US7097136B2 (en) Immersible unmanned air vehicle and system for launch, recovery, and re-launch at sea
CN110065634A (en) Unmanned flight robot based on the cold power-assisted transmitting of compressed gas
RU2010148003A (en) SMALL UNMANNED AIRCRAFT SYSTEM
CN103043214A (en) Folding type unmanned plane
US4240601A (en) Method for observing the features characterizing the surface of a land mass
RU2623128C1 (en) Mobile air system (options)
CN110844079A (en) Swarm unmanned aerial vehicle aerial transmitting device and method
WO2020097367A1 (en) Vertical flight aircraft with improved stability
US20040031880A1 (en) Aircraft and propulsion system for an aircraft, and operating method
RU2482030C2 (en) Carrier rocket
RU2714616C1 (en) Reusable unmanned aerial vehicle in a launching container and a method for launching a reusable unmanned aerial vehicle from a transport launching container
RU196251U1 (en) Unmanned Helicopter "SHADOW"
Taylor GALLERY OF SOVIET
CN113232854B (en) Distributed unmanned aerial vehicle platform applied to ballistic launching and launching method
CN109515732B (en) Combined aircraft based on barrel type launching
RU184881U1 (en) Unmanned aerial vehicle
CN102180269A (en) Multifunctional helicopter
RU2778177C1 (en) Multifunctional small-scale transformable reusable unmanned aerial vehicle in transport-launch container and starting methods
US20200047894A1 (en) Extended Drone Range