RU2746770C1 - Vertical take-off and landing aircraft and its flight control method - Google Patents

Vertical take-off and landing aircraft and its flight control method Download PDF

Info

Publication number
RU2746770C1
RU2746770C1 RU2020125969A RU2020125969A RU2746770C1 RU 2746770 C1 RU2746770 C1 RU 2746770C1 RU 2020125969 A RU2020125969 A RU 2020125969A RU 2020125969 A RU2020125969 A RU 2020125969A RU 2746770 C1 RU2746770 C1 RU 2746770C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
power plants
mode
flight
thrust
Prior art date
Application number
RU2020125969A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Игоревич Никитин
Original Assignee
Александр Игоревич Никитин
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 Александр Игоревич Никитин filed Critical Александр Игоревич Никитин
Priority to RU2020125969A priority Critical patent/RU2746770C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2746770C1 publication Critical patent/RU2746770C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/22Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/22Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft
    • B64C27/28Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft with forward-propulsion propellers pivotable to act as lifting rotors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: invention relates to the field of aviation, in particular to the designs of vertical take-off and landing aircraft. The vertical take-off and landing aircraft contains at least four separate power units for creating thrust in the vertical plane, of which at least two are used as marching units for horizontal flight in airplane mode. The remaining power units are used as heel and tilt controllers during horizontal flight in airplane mode. These power units can freely rotate relatively to the bearing planes in such a way that when the tilt angle of the aircraft changes, the vector of their thrust coincides in the direction with the vector of acceleration of free fall. An even number of power units used as marching units for horizontal flight in airplane mode are fixed on both sides of at least one rocker arm that can be freely rotated in a plane that coincides or is parallel to the plane of symmetry of the aircraft.
EFFECT: invention reduces the transition time from hanging mode to horizontal flight mode and back, improves stability and manageability characteristics in transition mode.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к летательным аппаратам (ЛА) вертикального и укороченного взлета и посадки.The invention relates to aviation technology, in particular to aircraft (LA) vertical and short takeoff and landing.

Известен беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки DeltaQuad [1]. DeltaQuad представляет собой самолет, который содержит маршевую силовую установку для горизонтального полета, две пары подъемных силовых установок для создания тяги в вертикальной плоскости в режиме висения, где одна пара подъемных винтов размещена в задней части крыла, а другая пара подъемных винтов - в передней части крыла.Known unmanned aerial vehicle vertical takeoff and landing DeltaQuad [1]. DeltaQuad is an aircraft that contains a propulsion system for level flight, two pairs of lifting propulsion systems for creating vertical thrust in hovering mode, where one pair of lifting screws is located at the rear of the wing and the other pair of lifting screws is located in the front of the wing. ...

Наличие подъемных силовых установок делает из обычного самолета летательный аппарат гибридной схемы вертикального взлета и посадки, но при этом плоскости круга подъемных винтов имеют тот же не изменяющийся в полете угол, что и несущие площади (в данном случае крыло). В результате полученный гибридный самолет нестабилен и неэффективен в переходных режимах. Он не может разгоняться за счет подъемных винтов без выхода на отрицательные углы атаки. Разгон до нужный скорости за счет только одного маршевого мотора в данной схеме является затруднительным, так как работающие подъемные винты будут создавать сопротивление по мере разгона и вносить дестабилизацию в канале тангажа за счет значительного смещения центра давления вперед относительно центра масс летательного аппарата.The presence of lifting power plants makes an aircraft of a hybrid vertical take-off and landing scheme out of an ordinary aircraft, but at the same time the planes of the lifting rotor circle have the same angle that does not change in flight as the bearing areas (in this case, the wing). As a result, the resulting hybrid aircraft is unstable and ineffective in transient conditions. He cannot accelerate due to the lifting screws without reaching negative angles of attack. Acceleration to the desired speed due to only one sustainer motor in this scheme is difficult, since the operating lifting screws will create resistance as they accelerate and introduce destabilization in the pitch channel due to a significant displacement of the center of pressure forward relative to the center of mass of the aircraft.

Известен патент [2]. Известный летательный аппарат вертикального взлета и посадки содержит маршевую силовую установку для горизонтального полета в самолетном режиме, как минимум от трех отдельных подъемных силовых установок для создания тяги в вертикальной плоскости. Воздушные винты подъемных силовых установок установлены таким образом, что плоскость их вращения расположена под углом от 2 до 35 градусов к несущим плоскостям крыла или крыльев. Способ управления полетом летательного аппарата характеризуется тем, что в момент взлета летательный аппарат в режиме висения располагается с положительным углом тангажа от 2-х до 3 5-ти градусов, для набора достаточной скорости на подъемных двигателях осуществляют наклон всего летательного аппарата вперед до угла тангажа, обеспечивающего горизонтальный полет в самолетном режиме, после достижения необходимой скорости (1,1-1,5 скорости сваливания) подъемные двигатели отключают. Фактически, описанный летательный аппарат в самолетном режиме несет на себе лишний вес в виде неработающих подъемных силовых установок, что существенно снижает его энергоэффективность. Также к недостаткам подобного аппарата и способа управления его полетом следует отнести дополнительное аэродинамическое сопротивление неподвижных винтов подъемных силовых установок.Known patent [2]. The known aircraft for vertical take-off and landing contains a cruise power plant for horizontal flight in an airplane mode, from at least three separate lifting power plants to create thrust in a vertical plane. The propellers of the lifting power plants are installed in such a way that the plane of their rotation is located at an angle of 2 to 35 degrees to the bearing planes of the wing or wings. The method for controlling the flight of an aircraft is characterized by the fact that at the time of takeoff, the aircraft in hovering mode is located with a positive pitch angle from 2 to 3 5 degrees, to gain sufficient speed on lifting engines, the entire aircraft is tilted forward to the pitch angle, providing horizontal flight in airplane mode, after reaching the required speed (1.1-1.5 stall speed), the lifting motors are turned off. In fact, the described aircraft in airplane mode bears excess weight in the form of non-working lifting power units, which significantly reduces its energy efficiency. Also, the disadvantages of such an apparatus and the method of controlling its flight include additional aerodynamic resistance of fixed propellers of lifting power plants.

Известен летательный аппарат вертикального взлета и посадки [3], который содержит фюзеляж, киль, шасси, сочлененное крыло, два подъемно-маршевых вентилятора, каждый из которых состоит из винта в профилированном кольце с независимо управляемым приводом поворота, силовую установку с одним или более двигателями, узлом передачи вращающего момента от двигателя на приводные валы подъемно-маршевых вентиляторов и устройством управления тангажом. При этом подъемно-маршевые вентиляторы закреплены вблизи центра масс, симметрично относительно оси летательного аппарата на силовой балке, жестко соединенной с фюзеляжем. В качестве устройства управления тангажом используют двигатель с фенестроном, расположенным в хвостовой части фюзеляжа. Основным недостатком аналога является наличие приводов поворота подъемно-маршевых вентиляторов, что снижает надежность его системы управления, усложняет конструкцию и увеличивает вес пустого летательного аппарата. Кроме этого, переход из вертикального взлета в горизонтальный полет осуществляется через режим, в котором одни и те же подъемно-маршевые вентиляторы используются и для создания подъемной силы, и для разгона аппарата, что значительно снижает его маневренность в данном режиме, а также накладывает ограничение на минимальное время перехода от вертикального взлета к горизонтальному полету.Known aircraft vertical take-off and landing [3], which contains a fuselage, keel, landing gear, articulated wing, two lift-sustainer fans, each of which consists of a propeller in a profiled ring with an independently controlled rotation drive, a power plant with one or more engines , a unit for transmitting torque from the engine to the drive shafts of lift-sustainer fans and a pitch control device. In this case, lift-sustainer fans are fixed near the center of mass, symmetrically relative to the axis of the aircraft on a power beam rigidly connected to the fuselage. An engine with a fenestron located in the aft fuselage is used as a pitch control device. The main disadvantage of the analogue is the presence of rotary drives for lift-sustainer fans, which reduces the reliability of its control system, complicates the design and increases the weight of an empty aircraft. In addition, the transition from vertical take-off to horizontal flight is carried out through a mode in which the same lift-sustainer fans are used both to create lift and to accelerate the vehicle, which significantly reduces its maneuverability in this mode, and also imposes a restriction on the minimum transition time from vertical take-off to level flight.

Наиболее близким аналогом, выбранным за прототип, является летательный аппарат вертикального взлета [4], приведенный на Фиг. 1. Летательный аппарат (1) вертикального взлета с крылом (3) содержит первый блок (4) двигателя и второй блок (5) двигателя, установленные на этом крыле (3) с возможностью поворота при помощи рычага (7). Первый блок (4) двигателя и второй блок (5) двигателя расположены на крыле (3) на расстоянии от его законцовки (12). Расстояние от первого блока (4) двигателя до продольной оси (10) летательного аппарата (1) приблизительно равно расстоянию от второго блока (5) двигателя до продольной оси (10) летательного аппарата (1). В положении горизонтального полета первый блок (4) двигателя находится на крыле над поверхностью крыла, а второй блок (5) двигателя находится на крыле под плоскостью крыла. В положении вертикального полета первый блок (4) двигателя и второй блок (5) двигателя расположены в одной, по существу горизонтальной плоскости.The closest analogue chosen for the prototype is a vertical take-off aircraft [4], shown in FIG. 1. A vertical takeoff aircraft (1) with a wing (3) contains a first engine block (4) and a second engine block (5) mounted on this wing (3) with the ability to rotate using a lever (7). The first engine block (4) and the second engine block (5) are located on the wing (3) at a distance from its tip (12). The distance from the first engine block (4) to the longitudinal axis (10) of the aircraft (1) is approximately equal to the distance from the second engine block (5) to the longitudinal axis (10) of the aircraft (1). In the horizontal flight position, the first engine block (4) is on the wing above the wing surface, and the second engine block (5) is on the wing under the wing plane. In the vertical flight position, the first engine block (4) and the second engine block (5) are located in the same substantially horizontal plane.

Как утверждает автор изобретения, таким образом обеспечиваются стабильные летные характеристики при вертикальном взлете и посадке. Однако, из приведенной схемы очевидно, что на переходном режиме от вертикального взлета к горизонтальному полету, когда рулевые аэродинамические поверхности еще не эффективны продольная устойчивость и управляемость аналога главным образом определяется длиной рычага (7) и быстротой (темпом) создания разности тяг между первым (4) и вторым (5) блоками двигателя. Для получения заданного момента в продольном канале (кабрирование, пикирование) необходимо либо увеличивать длину рычага (7), что ведет к утяжелению конструкции аппарата, либо при небольшой величине рычага (7) иметь возможность быстро создать потребную разность тяг между блоками двигателей, что тоже проблематично, учитывая естественную инерционность двигателя. Также недостатком аналога является наличие устройства поворота блоков двигателей (4) и (5), что снижает надежность его системы управления, усложняет конструкцию и увеличивает вес пустого летательного аппарата.According to the author of the invention, this ensures stable flight characteristics during vertical takeoff and landing. However, it is obvious from the above diagram that in the transition mode from vertical takeoff to horizontal flight, when the steering aerodynamic surfaces are not yet effective, the longitudinal stability and controllability of the analogue is mainly determined by the length of the lever (7) and the speed (rate) of creating a thrust difference between the first (4 ) and the second (5) engine blocks. To obtain a given moment in the longitudinal channel (pitching, diving), it is necessary either to increase the length of the lever (7), which leads to a heavier structure of the apparatus, or, with a small value of the lever (7), to be able to quickly create the required thrust difference between the engine blocks, which is also problematic , taking into account the natural inertia of the engine. Also, the disadvantage of the analogue is the presence of a device for turning the engine blocks (4) and (5), which reduces the reliability of its control system, complicates the design and increases the weight of an empty aircraft.

Задачей изобретения является решение проблемы несовершенства компоновок имеющихся на рынке летательных аппаратов вертикального взлета и посадки, в результате чего они, во-первых, не могут совершать качественные переходы из режима висения в режим горизонтального полета по самолетному и обратно, во-вторых, значительно проигрывают по энергоэффективности горизонтального полета самолетам обычных схем и, в-третьих, имеют более сложную и менее надежную систему управления (при использовании поворотных двигателей), нежели самолеты обычных схем.The objective of the invention is to solve the problem of imperfections in the layouts of vertical take-off and landing aircraft available on the market, as a result of which, firstly, they cannot make high-quality transitions from hover mode to horizontal flight mode along an aircraft and vice versa, and secondly, they are significantly inferior in terms of energy efficiency of horizontal flight for airplanes of conventional schemes and, thirdly, they have a more complex and less reliable control system (when using rotary engines) than airplanes of conventional schemes.

Технический результат заявленного изобретения заключается в снижении времени перехода из режима висения в режим горизонтального полета и обратно, улучшении характеристик устойчивости и управляемости на переходном режиме, увеличении энергоэффективности горизонтального полета, упрощении системы управления и повышении ее надежности.The technical result of the claimed invention is to reduce the time of transition from the hover mode to the horizontal flight mode and vice versa, improve the stability and controllability characteristics in the transient mode, increase the energy efficiency of horizontal flight, simplify the control system and increase its reliability.

Указанный технический результат достигается за счет того, что заявленный аппарат вертикального взлета и посадки содержит как минимум от четырех отдельных силовых установок для создания тяги в вертикальной плоскости, из которых как минимум две используются и в качестве маршевых для горизонтального полета в самолетном режиме. При этом четное число силовых установок, использующихся в качестве маршевых для горизонтального полета в самолетном режиме закреплены по обе стороны как минимум одного коромысла, которое поворачивается в плоскости, совпадающей, либо параллельной плоскости симметрии летательного аппарата, исключительно за счет разности тяг установленных на нем силовых установок с целью увеличения горизонтальной составляющей их суммарной тяги. Силовые установки, не использующиеся в качестве маршевых для горизонтального полета в самолетном режиме, используются в качестве органов управления по крену и тангажу и могут поворачиваться относительно несущих плоскостей таким образом, что при изменении угла тангажа летательного аппарата вектор их тяги совпадает по направлению с вектором ускорения свободного падения.The specified technical result is achieved due to the fact that the claimed vertical take-off and landing apparatus contains at least four separate power plants to create thrust in the vertical plane, of which at least two are used as sustainer for horizontal flight in airplane mode. In this case, an even number of power plants used as sustainer for horizontal flight in airplane mode are fixed on both sides of at least one rocker arm, which rotates in a plane that coincides or parallel to the plane of symmetry of the aircraft, solely due to the difference in thrust of the power plants installed on it in order to increase the horizontal component of their total thrust. Power plants that are not used as sustainer for horizontal flight in airplane mode are used as roll and pitch controls and can be rotated relative to the bearing planes in such a way that when the pitch angle of the aircraft changes, their thrust vector coincides in direction with the free acceleration vector. falling.

Заявленный способ управления полетом летательного аппарата характеризуется тем, что в момент взлета летательного аппарата в режиме висения коромысло располагается горизонтально, а после взлета для набора горизонтальной скорости осуществляется постепенный поворот коромысла с силовыми установками за счет разности тяг, при этом силовые установки вне коромысла обеспечивают наклон всего летательного аппарата в вертикальной плоскости до угла тангажа, обеспечивающего горизонтальный полет в самолетном режиме. После достижения необходимой скорости коромысло поворачивается в вертикальное положение. Обеспечивается снижение времени перехода из режима висения в режим горизонтального полета и обратно, улучшение характеристик устойчивости и управляемости на переходном режиме, увеличение энергоэффективности горизонтального полета, упрощение системы управления и повышение ее надежности.The claimed method for controlling the flight of an aircraft is characterized by the fact that at the time of takeoff of the aircraft in hovering mode, the rocker is positioned horizontally, and after takeoff to gain horizontal speed, the rocker arm with power plants is gradually rotated due to the difference in thrust, while the power plants outside the rocker arm ensure the inclination of the entire of the aircraft in the vertical plane up to the pitch angle, which ensures the horizontal flight in the airplane mode. After reaching the required speed, the rocker turns to the vertical position. EFFECT: reduced transition time from hover mode to horizontal flight mode and vice versa, improved stability and controllability characteristics in transient mode, increased energy efficiency of horizontal flight, simplified control system and increased its reliability.

Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.

На Фиг. 2 показано устройство летательного аппарата, вид сбоку, где:FIG. 2 shows the device of the aircraft, side view, where:

1 - Летательный аппарат вертикального взлета и посадки;1 - Aircraft vertical takeoff and landing;

2 - Подъемно-маршевые силовые установки,2 - Lifting and cruising power plants,

3 - Подъемные силовые установки, используемые в качестве органов управления по крену и тангажу в горизонтальном полете;3 - Lifting power plants used as roll and pitch controls in level flight;

4 - Коромысло;4 - rocker;

На Фиг. 3 - устройство летательного аппарата, вид сверху, где:FIG. 3 - the device of the aircraft, top view, where:

1 - Летательный аппарат вертикального взлета и посадки;1 - Aircraft vertical takeoff and landing;

2 - Подъемно-маршевые силовые установки,2 - Lifting and cruising power plants,

3 - Подъемные силовые установки, используемые в качестве органов управления по крену и тангажу в горизонтальном полете;3 - Lifting power plants used as roll and pitch controls in level flight;

4 - Коромысло;4 - rocker;

5 - Ось вращения коромысла;5 - the axis of rotation of the rocker arm;

6 - Ось свободного вращения силовых установок, используемых в качестве органов управления по крену и тангажу в горизонтальном полете;6 - Axis of free rotation of power plants used as roll and pitch controls in level flight;

На Фиг. 4 показано устройство летательного аппарата в горизонтальном полете, вид сбоку (обозначения аналогичны обозначениям на Фиг. 2). Осуществление изобретения.FIG. 4 shows the device of the aircraft in level flight, side view (designations are similar to those in FIG. 2). Implementation of the invention.

Изобретение реализуется на базе летательного аппарата вертикального взлета и посадки 1, например, схемы летающее крыло (см. Фиг. 2 - Фиг. 4), на котором размещены пара подъемно-маршевых силовых установок 2 и пара подъемных силовых установок 3, используемых для создания вертикальной тяги в режиме висения. Пара подъемно-маршевых силовых установок 2 непосредственно размещена на концах коромысла 4, которое может поворачиваться относительно оси 5 (см. Фиг. 3). В свою очередь, пара силовых установок 3 может независимо друг от друга свободно поворачиваться относительно оси 6 (см. Фиг. 3).The invention is implemented on the basis of a vertical take-off and landing aircraft 1, for example, a flying wing scheme (see Fig. 2 - Fig. 4), on which a pair of lifting and cruising power plants 2 and a pair of lifting power plants 3 used to create a vertical hover thrust. A pair of lifting and cruising power plants 2 is directly placed at the ends of the rocker arm 4, which can rotate about the axis 5 (see Fig. 3). In turn, the pair of power plants 3 can independently rotate freely about the axis 6 (see Fig. 3).

Указанные конструктивные особенности летательного аппарата позволяют решить задачу изобретения и добиться заявленного технического результата. Вертикальный взлет летательного аппарата осуществляется за счет тяги пар силовых установок 2 и 3 (см. Фиг. 2 - Фиг. 3). Причем центр масс каждой силовых установок в паре 3 располагается ниже оси вращения 6, что обеспечивает ориентацию тяги этих установок строго вертикально вниз, вне зависимости от ориентации самого летательного аппарата в вертикальной плоскости (см. Фиг. 4). Поворот коромысла 4 может обеспечить ориентацию пары силовых установок 2 в положение, практически перпендикулярное направлению полета, что позволяет использовать их в качестве маршевых в горизонтальном полете (см. Фиг. 4). Особенность конструкции, реализующей изобретение - поворот коромысла 4 с силовыми установками 2 после взлета для набора горизонтальной скорости осуществляется только за счет разности тяг, без использования каких-либо дополнительных приводов поворота. Сам угол поворота коромысла 4 может быть ограничен для предотвращения последствий аварийных ситуаций при отказе одной из пары подъемно-маршевых силовых установок 2. Расположение пары силовых установок 3 впереди центра масс аппарата исключает потери подъемной силы на его продольную балансировку.The indicated design features of the aircraft make it possible to solve the problem of the invention and achieve the claimed technical result. Vertical take-off of the aircraft is carried out due to the thrust of pairs of power plants 2 and 3 (see Fig. 2 - Fig. 3). Moreover, the center of mass of each power plant in pair 3 is located below the axis of rotation 6, which ensures that the thrust of these units is oriented strictly vertically downward, regardless of the orientation of the aircraft itself in the vertical plane (see Fig. 4). The rotation of the rocker arm 4 can ensure the orientation of the pair of power plants 2 in a position practically perpendicular to the direction of flight, which allows them to be used as sustainer in horizontal flight (see Fig. 4). A design feature that implements the invention is the rotation of the rocker arm 4 with power plants 2 after takeoff to gain horizontal speed is carried out only due to the difference in thrust, without using any additional swing drives. The very angle of rotation of the rocker arm 4 can be limited to prevent the consequences of emergencies in the event of failure of one of the pair of lifting and cruising power plants 2. The location of the pair of power plants 3 in front of the center of mass of the apparatus eliminates the loss of lift for its longitudinal balancing.

Предлагаемая компоновка позволяет аппарату вертикально взлетать (см. Фиг. 2), а затем, установив необходимый угол атаки несущих поверхностей, набирать по мере поворота коромысла 4 достаточную скорость для осуществления полета в самолетном режиме за счет тяги подъемно-маршевых двигателей 2 (см. Фиг. 4). Иными словами, летательный аппарат 1 после взлета переводится в режим висения с положительным углом атаки и, соответственно тангажа, разгоняется в горизонтальной плоскости, а после достижения необходимой скорости (1,1-1,5 скорости сваливания) коромысло 4 становится практически перпендикулярно полету и двигатели 2 на нем создают только горизонтальную тягу.The proposed layout allows the apparatus to take off vertically (see Fig. 2), and then, having set the required angle of attack of the bearing surfaces, as the rocker arm 4 turns, gains sufficient speed for flight in airplane mode due to the thrust of lift-sustainer engines 2 (see Fig. . four). In other words, after takeoff, the aircraft 1 is switched to hover mode with a positive angle of attack and, accordingly, pitch, accelerates in the horizontal plane, and after reaching the required speed (1.1-1.5 stall speed), the rocker arm 4 becomes almost perpendicular to the flight and the engines 2, only horizontal thrust is created on it.

Предлагаемая компоновка аппарата, а также способ управления позволяют реализовать не только вертикальный взлет с последующим переходом в горизонтальный полет, но и взлетать под некоторым углом к поверхности, затем также переходя к горизонтальному полету.The proposed arrangement of the apparatus, as well as the control method, allow realizing not only vertical take-off with subsequent transition to horizontal flight, but also take-off at a certain angle to the surface, then also passing to horizontal flight.

Источники информацииInformation sources

1. https://www.deltaquad.com/, опубл.: 20161.https: //www.deltaquad.com/, publ .: 2016

2. Патент РФ на изобретение «Летательный аппарат вертикального взлета и посадки и способ управления его полетом» №2638221 от 12.12.20172. RF patent for the invention "Vertical take-off and landing aircraft and a method of controlling its flight" No. 2638221 dated 12.12.2017

3. Патент РФ на полезную модель «Летательный аппарат вертикального взлета и посадки» №141669 от 10.06.20143. RF patent for a useful model "Vertical take-off and landing aircraft" No. 141669 dated 06/10/2014

4. Патент РФ на изобретение «Летательный аппарат вертикального взлета» №2627261 от 04.08.20174. RF patent for the invention "Vertical take-off aircraft" No. 2627261 dated 04.08.2017

Claims (3)

1. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий как минимум четыре отдельных силовых установки для создания тяги в вертикальной плоскости, из которых как минимум две используются и в качестве маршевых для горизонтального полета в самолетном режиме, отличающийся тем, что четное число силовых установок, использующихся в качестве маршевых для горизонтального полета в самолетном режиме, закреплены по обе стороны как минимум одного коромысла с возможностью его поворота в плоскости, совпадающей либо параллельной плоскости симметрии летательного аппарата, исключительно за счет разности тяг, установленных на нем силовых установок.1. An aircraft with vertical take-off and landing, containing at least four separate power plants for creating thrust in the vertical plane, of which at least two are used as sustainer for level flight in airplane mode, characterized in that an even number of power plants used as sustainer for horizontal flight in airplane mode, fixed on both sides of at least one rocker arm with the ability to rotate it in a plane coinciding or parallel to the plane of symmetry of the aircraft, solely due to the difference in thrust, installed on it power plants. 2. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что силовые установки, не использующиеся в качестве маршевых для горизонтального полета в самолетном режиме, выполнены с возможностью использования в качестве органов управления по крену и тангажу и могут поворачиваться относительно несущих плоскостей таким образом, что при изменении угла тангажа летательного аппарата вектор их тяги совпадает по направлению с вектором ускорения свободного падения.2. The aircraft according to claim 1, characterized in that the power plants, which are not used as sustainer for level flight in airplane mode, are designed to be used as roll and pitch controls and can be rotated relative to the bearing planes in such a way that when the pitch angle of the aircraft changes, their thrust vector coincides in direction with the gravitational acceleration vector. 3. Способ управления полетом заявленного летательного аппарата, характеризующийся тем, что в момент взлета летательного аппарата в режиме висения коромысло с силовыми установками располагают горизонтально, после взлета для набора горизонтальной скорости осуществляют постепенный его поворот за счет разности тяг, установленных на нем силовых установок, вплоть до вертикального положения, при этом силовые установки вне коромысла обеспечивают наклон всего летательного аппарата в вертикальной плоскости до угла тангажа, обеспечивающего горизонтальный полет в самолетном режиме.3. A method of controlling the flight of the claimed aircraft, characterized by the fact that at the time of takeoff of the aircraft in hovering mode, the rocker with power plants is placed horizontally, after takeoff to gain horizontal speed, it gradually rotates due to the difference in thrust of the power plants installed on it, up to to a vertical position, while the power plants outside the rocker arm ensure the inclination of the entire aircraft in the vertical plane to the pitch angle, which ensures horizontal flight in aircraft mode.
RU2020125969A 2020-07-29 2020-07-29 Vertical take-off and landing aircraft and its flight control method RU2746770C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125969A RU2746770C1 (en) 2020-07-29 2020-07-29 Vertical take-off and landing aircraft and its flight control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125969A RU2746770C1 (en) 2020-07-29 2020-07-29 Vertical take-off and landing aircraft and its flight control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2746770C1 true RU2746770C1 (en) 2021-04-20

Family

ID=75521252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020125969A RU2746770C1 (en) 2020-07-29 2020-07-29 Vertical take-off and landing aircraft and its flight control method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2746770C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101554487B1 (en) * 2013-12-23 2015-09-21 이상현 Multi rotor aerial vehicle
RU2627261C2 (en) * 2012-07-27 2017-08-04 Джонатан ХЕССЕЛЬБАРТ Vertical takeoff aircraft
US20190152593A1 (en) * 2015-11-04 2019-05-23 Fuvex Sistemas, S.L. (95%) Aerodyne with vertical-takeoff-and-landing ability
RU2700323C2 (en) * 2017-09-05 2019-09-16 Александр Степанович Дрозд Aeromechanical method of controlling configuration and flight mode of converted aircraft (convertoplane)
CN110506003A (en) * 2017-05-08 2019-11-26 英西图公司 With the modular aircraft to take off vertically with throwing power

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627261C2 (en) * 2012-07-27 2017-08-04 Джонатан ХЕССЕЛЬБАРТ Vertical takeoff aircraft
KR101554487B1 (en) * 2013-12-23 2015-09-21 이상현 Multi rotor aerial vehicle
US20190152593A1 (en) * 2015-11-04 2019-05-23 Fuvex Sistemas, S.L. (95%) Aerodyne with vertical-takeoff-and-landing ability
CN110506003A (en) * 2017-05-08 2019-11-26 英西图公司 With the modular aircraft to take off vertically with throwing power
RU2700323C2 (en) * 2017-09-05 2019-09-16 Александр Степанович Дрозд Aeromechanical method of controlling configuration and flight mode of converted aircraft (convertoplane)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10717522B2 (en) Vertical takeoff and landing (VTOL) air vehicle
US11932386B2 (en) Air vehicle and method of operation of air vehicle
RU2670356C2 (en) Aircraft capable of vertical take-off
US11174016B2 (en) Compound rotorcraft with propeller
US6086016A (en) Gyro stabilized triple mode aircraft
US8256704B2 (en) Vertical/short take-off and landing aircraft
US20200108919A1 (en) Quiet Redundant Rotorcraft
US20190291860A1 (en) Vertical take-off and landing aircraft and control method
US10287011B2 (en) Air vehicle
US20170174342A1 (en) Vertical Takeoff Aircraft and Method
US20140158815A1 (en) Zero Transition Vertical Take-Off and Landing Aircraft
US20170008622A1 (en) Aircraft
US9902486B2 (en) Transition arrangement for an aircraft
US20200140080A1 (en) Tilt Winged Multi Rotor
US11254430B2 (en) Tilt winged multi rotor
US20220363376A1 (en) Free Wing Multirotor Transitional S/VTOL Aircraft
US11407506B2 (en) Airplane with tandem roto-stabilizers
RU2638221C2 (en) Vertical take-off and landing aircraft and method to control its flight
RU2746770C1 (en) Vertical take-off and landing aircraft and its flight control method
CN207607645U (en) Compound rotor aircraft
RU2753312C1 (en) Vertical take-off and landing aircraft and aeromechanical method for controlling rotation of lift cruise power units thereof
RU142287U1 (en) SECURITY STABILIZATION SYSTEM
RU2456208C1 (en) Converter plane
RU2776523C1 (en) Method for controlling flight of aircraft with fixed wing with possibility of performing vertical takeoff and landing
CN109969387A (en) The safe and efficient high-speed helicopter of cross-arranging type propeller aircraft