RU2763896C1 - Multipurpose unmanned aerial vehicle - Google Patents
Multipurpose unmanned aerial vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2763896C1 RU2763896C1 RU2021122244A RU2021122244A RU2763896C1 RU 2763896 C1 RU2763896 C1 RU 2763896C1 RU 2021122244 A RU2021122244 A RU 2021122244A RU 2021122244 A RU2021122244 A RU 2021122244A RU 2763896 C1 RU2763896 C1 RU 2763896C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hull
- unmanned aerial
- wing
- flight
- aerial vehicle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
- B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиации, в частности к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА), и может быть использовано при разработке конструкций БПЛА с использованием аэродинамической схемы «летающее крыло», которые могут найти широкое применение, в частности, при мониторинге земной и водной поверхности, грузоперевозках, разведке, поиске, в условиях чрезвычайных ситуаций для обеспечения эффективного управления и получения оперативной информации.The invention relates to the field of aviation, in particular to unmanned aerial vehicles (UAVs), and can be used in the development of UAV designs using the "flying wing" aerodynamic scheme, which can be widely used, in particular, in monitoring the earth and water surface, cargo transportation , reconnaissance, search, in emergency situations to ensure effective management and obtaining operational information.
Известен беспилотный летательный аппарат (патент RU №107126 от 2011 г.), включающий фюзеляж, крыло с органами управления, двигатель и винт, крыло выполнено из условия использования аэродинамической схемы «летающее крыло», при этом фюзеляж расположен в носовой части БПЛА в контакте с передней кромкой крыла, а двигатель - в хвостовой части БПЛА в контакте с задней кромкой крыла.Known unmanned aerial vehicle (patent RU No. 107126 of 2011), including a fuselage, a wing with controls, an engine and a propeller, the wing is made from the condition of using the aerodynamic scheme "flying wing", while the fuselage is located in the bow of the UAV in contact with leading edge of the wing, and the engine - in the tail section of the UAV in contact with the trailing edge of the wing.
Недостатком этого устройства является наличие фюзеляжа, как элемента, не участвующего в создании подъемной силы, при этом фюзеляж создает дополнительные потери на трение - увеличивает лобовое сопротивление летательного аппарата, что ухудшает взлетно-посадочные характеристики БПЛА (увеличивает длину разбега). Использование толкающего винта обуславливает необходимость высокоточной балансировки аппарата.The disadvantage of this device is the presence of the fuselage, as an element that is not involved in the creation of lift, while the fuselage creates additional friction losses - it increases the drag of the aircraft, which worsens the takeoff and landing characteristics of the UAV (increases the takeoff run). The use of a pushing screw necessitates high-precision balancing of the apparatus.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является беспилотный летательный аппарат короткого взлета и посадки (патент RU №2606216 от 2015 г.), содержащий крыло прямой стреловидности, выполненное из условия использования аэродинамической схемы «летающее крыло», силовую установку, включающую двигатель с воздушным винтом, и органы управления, крыло в носовой части оснащено силовой установкой и органами управления, выполненными в виде переднего горизонтального оперения и переднего вертикального оперения, при этом силовая установка, переднее горизонтальное оперение и переднее вертикальное оперение размещены над верхней поверхностью крыла на опоре с возможностью обдува воздушным винтом верхней поверхности крыла и органов управления.The closest in technical essence to the claimed invention is a short takeoff and landing unmanned aerial vehicle (RU patent No. screw, and controls, the wing in the bow is equipped with a power plant and controls made in the form of front horizontal tail and front vertical tail, while the power plant, front horizontal tail and front vertical tail are placed above the upper surface of the wing on a support with the possibility of blowing propeller of the upper surface of the wing and controls.
Недостатком этого устройства является то что, при выполнение короткого взлета и посадки, осуществляемых на больших углах атаки, уменьшается скорость летательного аппарата и ухудшаются характеристики его маневренности - устойчивости и управляемости. Для удержания летательного аппарата на наименьшей скорости требуется наибольшее значение подъемной силы. Однако увеличение коэффициента подъемной силы путем увеличения угла атаки возможно только до критического значения угла атаки. Увеличение угла атаки свыше критического приводит к срыву потока на верхней поверхности крыла и к резкому уменьшению коэффициента подъемной силы, что недопустимо.The disadvantage of this device is that when performing a short takeoff and landing, carried out at high angles of attack, the speed of the aircraft decreases and the characteristics of its maneuverability - stability and controllability - deteriorate. To keep the aircraft at the lowest speed, the highest value of lift is required. However, an increase in the lift coefficient by increasing the angle of attack is possible only up to the critical value of the angle of attack. An increase in the angle of attack above the critical one leads to a stall on the upper surface of the wing and to a sharp decrease in the lift coefficient, which is unacceptable.
Задачей изобретения является создание конструкции беспилотного летательного аппарата, которая обеспечит возможность повышения подъемной силы, повышения маневренности и управляемости в полете летательного аппарата, возможности использования в полете экранного эффекта, возможностью длительного нахождения в воздухе и совершение длительных перелетов с применением электродвигателей и пополнения запасов электроэнергии в полете, возможностью доставки различных видов полезной нагрузки в заданную точку маршрута.The objective of the invention is to create a design of an unmanned aerial vehicle, which will provide the possibility of increasing the lifting force, increasing the maneuverability and controllability of the aircraft in flight, the possibility of using the screen effect in flight, the possibility of a long stay in the air and making long flights using electric motors and replenishing electricity reserves in flight , the ability to deliver various types of payload to a given point on the route.
Требуемый технический результат достигается тем, что многоцелевой беспилотный летательный аппарат, содержит крыло прямой стреловидности, выполненное по схеме «летающее крыло» (3), силовую установку с воздушным винтом (9), носовая часть беспилотного летательного аппарата приподнята над поверхностью корпуса, на ней расположено горизонтальное крыло (2), имеющее горизонтальное оперение, на законцовках которого в поворотных гондолах (1) располагаются два электродвигателя с воздушным винтом, в носовой части расположена система спутниковой связи и навигации GPS/ГЛОНАСС (7), система управления, приборы оптического наблюдения (8) в видимом и инфракрасном диапазонах, в нижней и верхней полусфере, малогабаритная РЛС (9), лазерный дальномер, в хвостовой части корпуса расположены два наклонных киля (6) с вертикальным оперением, верхняя поверхность корпуса представляет собой солнечную батарею (5), соединенную с аккумулятором находящимся в корпусе беспилотного летательного аппарата, там же находится закрытый грузовой отсек (4), внизу корпус снабжен многоколесными не убираемыми шасси (11) защищенными обтекателями (10).The required technical result is achieved by the fact that the multi-purpose unmanned aerial vehicle contains a forward-swept wing made according to the "flying wing" scheme (3), a power plant with a propeller (9), the nose of the unmanned aerial vehicle is raised above the surface of the hull, on it is located a horizontal wing (2) with a horizontal tail, on the tips of which in the rotary nacelles (1) there are two electric motors with a propeller, in the bow there is a satellite communication and navigation system GPS / GLONASS (7), a control system, optical observation devices (8 ) in the visible and infrared ranges, in the lower and upper hemisphere, a small-sized radar (9), a laser rangefinder, in the tail part of the body there are two inclined keels (6) with vertical tail, the upper surface of the body is a solar battery (5) connected to battery located in the body of the unmanned aerial vehicle, there is also closed cargo compartment (4), at the bottom of the body is equipped with multi-wheel non-retractable landing gear (11) with protected fairings (10).
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на Фиг. 1 представлен многоцелевой беспилотный летательный аппарат, включающий в свой состав:The essence of the invention is illustrated by the drawing, where in Fig. 1 shows a multi-purpose unmanned aerial vehicle, which includes:
1 - поворотные гондолы с двигателями;1 - rotary nacelles with engines;
2 - горизонтальное крыло;2 - horizontal wing;
3 - корпус крыла;3 - wing body;
4 - грузовой отсек;4 - cargo compartment;
5 - солнечная батарея;5 - solar battery;
6 - наклонный киль;6 - inclined keel;
7 - система спутниковой связи и навигации GPS/ГЛОНАСС;7 - satellite communication and navigation system GPS/GLONASS;
8 - приборы оптического наблюдения.8 - optical observation devices.
На Фиг. 2 представлен вид справа на многоцелевой беспилотный летательный аппарат, где:On FIG. 2 is a right side view of a multipurpose unmanned aerial vehicle, where:
1 - поворотные гондолы с двигателями;1 - rotary nacelles with engines;
2 - горизонтальное крыло;2 - horizontal wing;
3 - корпус крыла;3 - wing body;
6 - наклонный киль;6 - inclined keel;
7 - система спутниковой связи и навигации GPS/ГЛОНАСС;7 - satellite communication and navigation system GPS/GLONASS;
8 - приборы оптического наблюдения;8 - optical observation devices;
9 - малогабаритная РЛС;9 - small-sized radar;
10 - обтекатели шасси;10 - chassis fairings;
11 - многоколесные не убираемые шасси.11 - multi-wheel non-retractable landing gear.
Изобретение работает следующим образом: взлет многоцелевого беспилотного летательного аппарата осуществляется за счет разворота в вертикальное положение поворотных гондол с двигателями (1) на взлетном режиме двигателя. При наборе двигателями мощности достаточной для отрыва, летательный аппарат осуществляет взлет в вертикальном положении. Далее за счет поворота гондол с двигателями (1) и механизации крыла придается горизонтальное движение, создается дополнительная подъемная сила от перепада давлений на верхней и нижней поверхности крыла за счет обдува воздушным винтом верхней поверхности крыла.The invention works as follows: takeoff of a multi-purpose unmanned aerial vehicle is carried out by turning the rotary nacelles with engines (1) into a vertical position in the takeoff engine mode. When the engines gain enough power to take off, the aircraft takes off in a vertical position. Further, due to the rotation of the nacelles with engines (1) and the mechanization of the wing, a horizontal movement is given, an additional lift force is created from the pressure difference on the upper and lower surfaces of the wing due to the blowing of the upper surface of the wing with a propeller.
Такой взлет осуществляется при отсутствии взлетно-посадочных полос достаточной протяженности. При наличии взлетно-посадочных полос взлет осуществляется с разбегом при горизонтальном расположении поворотных гондол с двигателями (1) для экономии заряда аккумуляторных батарей. В режиме крейсерского полета обдув верхней поверхности крыла и органов управления позволяет существенно улучшить маневренность летательного аппарата за счет повышения эффективности органов управления по тангажу, крену и рысканью в широком диапазоне углов атаки.Such a takeoff is carried out in the absence of runways of sufficient length. In the presence of runways, takeoff is carried out with a takeoff run with a horizontal arrangement of rotary nacelles with engines (1) to save battery power. In the cruising flight mode, blowing the upper surface of the wing and controls can significantly improve the maneuverability of the aircraft by increasing the efficiency of the controls in pitch, roll and yaw in a wide range of angles of attack.
В процессе полета существует возможность придания многоцелевому беспилотному летательному аппарату, в зависимости от решаемых задач, различных параметров движения. Высоту и скорость полета для эффективного применения средств наблюдения, поражения и осуществления полета до выполнения задачи или исчерпания энергетических ресурсов. Для увеличения дальности и длительности полета летательный аппарат выполненный по схеме «летающее крыло» может использовать экранный эффект - эффект резкого увеличения подъемной силы крыла и других аэродинамических характеристик летательного аппарата при полете вблизи экранирующей поверхности (воды, земли и др.)During the flight, it is possible to give a multi-purpose unmanned aerial vehicle, depending on the tasks being solved, various motion parameters. Altitude and speed of flight for the effective use of means of observation, destruction and flight until the mission is completed or energy resources are exhausted. To increase the range and duration of the flight, an aircraft made according to the “flying wing” scheme can use the screen effect - the effect of a sharp increase in the wing lift and other aerodynamic characteristics of the aircraft when flying near a screening surface (water, earth, etc.)
Посадка с коротким пробегом осуществляется за счет поворота поворотных гондол с двигателями (1) в вертикальное положение и уменьшения оборотов двигателей. Наличие многоколесных неубираемых шасси (11) защищенных обтекателями (10) позволяют осуществлять посадку, как на обычные, так и заснеженные площадки и воду. При посадке на снег многоколесные не убираемые шасси (11) работают как лыжи, а от механического повреждения защищены обтекателями (10). При посадке на воду многоколесные не убираемые шасси (11) работают как дополнительные поплавки.Landing with a short run is carried out by turning the rotary nacelles with engines (1) into a vertical position and reducing engine speed. The presence of multi-wheeled non-retractable landing gear (11) protected by fairings (10) makes it possible to land on both ordinary and snow-covered sites and water. When landing on snow, multi-wheel non-retractable landing gear (11) work like skis, and are protected from mechanical damage by fairings (10). When landing on water, the multi-wheel non-retractable landing gear (11) act as additional floats.
В процессе полета многоцелевого беспилотного летательного аппарата имеется возможность осуществления визуального наблюдения по маршруту полета с помощью приборов оптического наблюдения (8) в видимом и инфракрасном диапазонах, в нижней и верхней полусфере, радиолокационного наблюдения малогабаритной РЛС (9), определением дальности до обнаруженных объектов с помощью лазерного дальномера. Изображение обнаруженных объектов и их координаты через систему спутниковой связи и навигации GPS/ГЛОНАСС (7) передаются на пункт управления, который через систему управления управляет параметрами полета и применением полезной нагрузки, размещаемой в закрытом грузовом отсеке (4). В качестве полезной нагрузки могут выступать средства поражения, различные виды малогабаритных боеприпасов, средства обнаружения, сбрасываемые датчики, гидроакустические буи и т.п., средства постановки пассивных и сбрасываемые станции активных помех и другие известные средства.During the flight of a multi-purpose unmanned aerial vehicle, it is possible to carry out visual observation along the flight route using optical observation devices (8) in the visible and infrared ranges, in the lower and upper hemisphere, radar surveillance of a small-sized radar station (9), determining the range to detected objects using laser rangefinder. The image of the detected objects and their coordinates are transmitted via the GPS/GLONASS satellite communication and navigation system (7) to the control point, which controls the flight parameters and the use of the payload placed in the closed cargo compartment (4) through the control system. The payload can be means of destruction, various types of small-sized ammunition, detection means, drop sensors, sonar buoys, etc., means of setting passive and drop stations of active jamming, and other known means.
Полет летательного аппарата осуществляется с помощью двух электродвигателей с воздушным винтом. Питание электродвигателей осуществляется от солнечной батареи (5) на верхней поверхности корпуса и аккумуляторной батареи, находящейся в корпусе беспилотного летательного аппарата. Во время полета имеется возможность зарядки аккумуляторной батареи.The flight of the aircraft is carried out using two electric motors with a propeller. The electric motors are powered by a solar battery (5) on the upper surface of the body and a battery located in the body of the unmanned aerial vehicle. During the flight, it is possible to charge the battery.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021122244A RU2763896C1 (en) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | Multipurpose unmanned aerial vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021122244A RU2763896C1 (en) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | Multipurpose unmanned aerial vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2763896C1 true RU2763896C1 (en) | 2022-01-11 |
Family
ID=80040116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021122244A RU2763896C1 (en) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | Multipurpose unmanned aerial vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2763896C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070034739A1 (en) * | 2003-10-27 | 2007-02-15 | Urban Aeronautics Ltd. | Ducted fan VTOL vehicles |
RU2613629C2 (en) * | 2015-07-22 | 2017-03-21 | Закрытое акционерное общество "Институт телекоммуникаций" | Drone aircraft (versions) |
US20170203839A1 (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | Aurora Flight Sciences Corporation | Hybrid Propulsion Vertical Take-Off and Landing Aircraft |
WO2017163157A1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-09-28 | Leonardo Spa | Tail-less unmanned aerial vehicle |
RU2708782C1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-12-11 | Дмитрий Сергеевич Дуров | Unmanned aircraft-helicopter-missile carrier |
RU199511U1 (en) * | 2020-04-28 | 2020-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Unmanned aerial vehicle vertical takeoff and landing |
-
2021
- 2021-07-26 RU RU2021122244A patent/RU2763896C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070034739A1 (en) * | 2003-10-27 | 2007-02-15 | Urban Aeronautics Ltd. | Ducted fan VTOL vehicles |
RU2613629C2 (en) * | 2015-07-22 | 2017-03-21 | Закрытое акционерное общество "Институт телекоммуникаций" | Drone aircraft (versions) |
US20170203839A1 (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | Aurora Flight Sciences Corporation | Hybrid Propulsion Vertical Take-Off and Landing Aircraft |
WO2017163157A1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-09-28 | Leonardo Spa | Tail-less unmanned aerial vehicle |
RU2708782C1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-12-11 | Дмитрий Сергеевич Дуров | Unmanned aircraft-helicopter-missile carrier |
RU199511U1 (en) * | 2020-04-28 | 2020-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Unmanned aerial vehicle vertical takeoff and landing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3033272B1 (en) | Convertiplane with new aerodynamic and technical solutions which make the aircraft safe and usable | |
CN105620735B (en) | High-speed multi-rotor vertical take-off and landing aircraft | |
RU2548444C2 (en) | Airborne vehicle | |
US8498756B1 (en) | Movable ground based recovery system for reuseable space flight hardware | |
US20160318609A1 (en) | System and method for flying trucks | |
US20130313359A1 (en) | Aerovehicle system including plurality of autogyro assemblies | |
US7735775B2 (en) | Wing-in-ground-effect craft | |
DK3233634T3 (en) | Aerodynamically shaped, active towing body | |
CN104364154A (en) | Aircraft, preferably unmanned | |
CN108945434B (en) | Ground effect aircraft | |
US20220097812A1 (en) | Hybrid aquatic unmanned aerial and submersible vehicle | |
CN105667783A (en) | Tiliting fixed-wing water unmanned plane with power structure | |
CN106672231A (en) | Unmanned aerial vehicle | |
US10661623B2 (en) | Multi-modal flying airplane and underwater glider | |
RU2674742C1 (en) | Aircraft rocket complex with unmanned attack helicopter-airplane | |
RU181026U1 (en) | Multipurpose Unmanned Aerial Vehicle | |
CN102424110A (en) | Variable wing miniature amphibious aircraft | |
RU2763896C1 (en) | Multipurpose unmanned aerial vehicle | |
CN205113714U (en) | Dual -purpose unmanned navigation ware device under water in air | |
CN104192295A (en) | Autonomous flight unmanned aerial vehicle without active force and flight mode | |
CN114802749A (en) | Water traction type over-the-horizon detection and communication system and use method | |
US6845833B2 (en) | All-terrain vehicle | |
CN110683031A (en) | Tailstock type supersonic speed unmanned aerial vehicle capable of taking off and landing vertically | |
RU41295U1 (en) | Reconnaissance unmanned aerial vehicle | |
CN116160810B (en) | Sea-air amphibious cross-medium aircraft capable of being put in all regions and flight control method thereof |