RU2770510C1 - Method for launching and accelerating unmanned aerial vehicles with a turbojet engine and a device for its implementation - Google Patents
Method for launching and accelerating unmanned aerial vehicles with a turbojet engine and a device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2770510C1 RU2770510C1 RU2021112559A RU2021112559A RU2770510C1 RU 2770510 C1 RU2770510 C1 RU 2770510C1 RU 2021112559 A RU2021112559 A RU 2021112559A RU 2021112559 A RU2021112559 A RU 2021112559A RU 2770510 C1 RU2770510 C1 RU 2770510C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- receiver
- aircraft
- turbojet engine
- wad
- unmanned aerial
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 9
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 18
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract 1
- 101100150099 Caenorhabditis elegans spk-1 gene Proteins 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
- B64F1/04—Ground or aircraft-carrier-deck installations for launching aircraft
- B64F1/06—Ground or aircraft-carrier-deck installations for launching aircraft using catapults
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U50/00—Propulsion; Power supply
- B64U50/10—Propulsion
- B64U50/12—Propulsion using turbine engines, e.g. turbojets or turbofans
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
- B64U70/70—Launching or landing using catapults, tracks or rails
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
- F41F1/00—Launching apparatus for projecting projectiles or missiles from barrels, e.g. cannons; Harpoon guns
- F41F1/06—Mortars
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
- F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
- F41F3/04—Rocket or torpedo launchers for rockets
- F41F3/042—Rocket or torpedo launchers for rockets the launching apparatus being used also as a transport container for the rocket
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к ракетной технике, а именно к системам взлета и разгона беспилотных летательных аппаратов.SUBSTANCE: invention relates to rocket technology, namely to take-off and acceleration systems for unmanned aerial vehicles.
Уровень техникиState of the art
Одним из главных этапов влета любого летательного аппарата с земной поверхности является разгон его до скорости, на которой обеспечивается требуемая для полета подъемная сила и устойчивость (так называемой эволютивной скорости).One of the main stages of the flight of any aircraft from the earth's surface is its acceleration to a speed at which the lift and stability required for the flight are provided (the so-called evolutionary speed).
Из уровня техники известны различные решения, направленные на реализацию способов разгона летательных аппаратов до эволютивной скорости, такие как:From the prior art, various solutions are known aimed at implementing methods for accelerating aircraft to an evolutionary speed, such as:
- Взлет по самолетному принципу;- Takeoff on the airplane principle;
- Взлет за счет создания избыточной тяги, превышающей вес БПЛА;- Takeoff due to the creation of excess thrust exceeding the weight of the UAV;
- Разгон летательного аппарата с помощью катапульты.- Acceleration of the aircraft with the help of a catapult.
Изобретение относится к катапультному способу разгона беспилотныхThe invention relates to an ejection method for accelerating unmanned aerial vehicles
летательных аппаратов.aircraft.
Способ запуска в существующих катапультах заключается в создании и накоплении энергии, с последующим преобразованием ее в силу, позволяющую разогнать летательный аппарат по направляющим устройствам.The launch method in existing catapults is to create and accumulate energy, with its subsequent transformation into force, which makes it possible to disperse the aircraft along the guide devices.
Конкретными примерами могут служить:Specific examples are:
- катапульты на упругих элементах;- catapults on elastic elements;
- катапульты пневматические;- pneumatic catapults;
- катапульты паровые (на авианосцах);- steam catapults (on aircraft carriers);
- катапульты электромагнитные (рельсотроны).- electromagnetic catapults (railguns).
Все приведенные выше примеры катапульт имеют внешние источники энергии и рельсовые направляющие, по которым движется разгоняемый аппарат.All the above examples of catapults have external energy sources and rail guides along which the accelerated vehicle moves.
Катапульты на упругих элементах используют чаще всего в качестве накопителя энергии резиновые шнуры. Имея достаточно простую конструкцию, данные катапульты используются только для разгона очень легких БПЛА и имеющих малую эволютивную скорость. Это связано с малой энергоемкостью упругих элементов катапульты.Catapults on elastic elements most often use rubber cords as an energy storage device. Having a fairly simple design, these catapults are used only for accelerating very light UAVs and having a low evolutionary speed. This is due to the low energy consumption of the elastic elements of the catapult.
Катапульты пневматические используют для разгона энергию сжатого газа, накапливаемую в баллонах высокого давления (ресивера). В состав катапульты входят:Pneumatic catapults use compressed gas energy stored in high-pressure cylinders (receiver) to accelerate. The catapult includes:
- рельсовые направляющие;- rail guides;
- ресиверы высокого давления;- high pressure receivers;
- компрессоры высокого давления;- high pressure compressors;
- пневматические цилиндры;- pneumatic cylinders;
- трансмиссии, передающие энергию на каретку, движущуюся по направляющим, к которой прикреплен летательный аппарат;- transmissions that transmit energy to the carriage moving along the guides to which the aircraft is attached;
- устройства торможения движущихся механизмов для гашения остаточной энергии поршня и трансмиссии после запуска ЛА.- deceleration devices for moving mechanisms to dampen the residual energy of the piston and transmission after the launch of the aircraft.
Пневматические катапульты достаточно эффективны для разгона БПЛА и широко применяются в различных беспилотных комплексах. Однако, они имеют громоздкую конструкцию, сложны и небезопасны в эксплуатации и малый ресурс агрегатов.Pneumatic catapults are quite effective for accelerating UAVs and are widely used in various unmanned systems. However, they have a bulky design, are complex and unsafe in operation, and have a short service life of the units.
Паровые катапульты используются на авианосцах. По сути это пневматические катапульты, использующие имеющуюся на борту энергию, вырабатываемую ходовыми паровыми котлами. Для запуска БПЛА в сухопутных условиях их применение нецелесообразно.Steam catapults are used on aircraft carriers. In fact, these are pneumatic catapults that use the energy available on board, generated by running steam boilers. To launch UAVs in land conditions, their use is impractical.
Набирающие в настоящее время популярность электромагнитные катапульты имеют преимущества в управляемость скорости и ускорения разгона, что очень важно для плавного и равномерного разгона самолетов. Но применение рельсотронов в комплексах беспилотных летательных аппаратов в настоящее время не оправдано.Electromagnetic catapults, which are currently gaining popularity, have advantages in speed controllability and acceleration acceleration, which is very important for smooth and uniform acceleration of aircraft. But the use of railguns in unmanned aerial vehicles is currently not justified.
Известен минометный способ старта, который широко используется в практике запуска ракет различного назначения.Known mortar launch method, which is widely used in the practice of launching missiles for various purposes.
В Википедии дано следующее определение минометного старта:Wikipedia gives the following definition of a mortar launch:
«Минометный старт («холодный» старт) - способ запуска ракеты, при котором она выбрасывается из пусковой установки (транспортно-пускового контейнера) за счет давления, создаваемого в замкнутом объеме каким-либо источником, расположенным вне ракеты. Таким источником может служить, например, пороховой аккумулятор давления (ПАД) или парогазогенератор. Двигатель ракеты при этом запускается уже после того, как ракета выйдет из пусковой установки.»“Mortar launch (“cold” start) is a method of launching a rocket, in which it is ejected from the launcher (transport and launch container) due to pressure created in a closed volume by some source located outside the rocket. Such a source can be, for example, a powder pressure accumulator (PAD) or a steam-gas generator. In this case, the rocket engine starts after the rocket leaves the launcher.
Имеется большое число патентов и реальных образцов, но все они, являются лишь способами быстрого выброса изделия из транспортно-пускового контейнера, но не разгона летательного аппарата до эволютивной скорости. Способ разгона во всех случаях применения минометного старта, это применение избыточной тяги самого двигателя или пороховых ускорителей. Кроме того, все они имеют внешние источники энергии. Это либо баллоны высокого давления, или так называемые вышибные пороховые заряды. В патенте РФ №2240489 таким вышибным зарядом является двигатель малой тяги, при этом разгон производится, опять, пороховым двигателем большой тяги.There are a large number of patents and real samples, but all of them are only methods for quickly ejecting a product from a transport and launch container, but not for accelerating the aircraft to an evolutionary speed. The method of acceleration in all cases of using a mortar launch is the use of excess thrust of the engine itself or powder boosters. In addition, they all have external energy sources. These are either high-pressure cylinders, or the so-called expelling powder charges. In the patent of the Russian Federation No. 2240489, such an expelling charge is a low thrust engine, while acceleration is performed, again, by a high thrust powder engine.
То есть, все приведенные в патентах решения и известные устройства катапультного старта не являются устройствами разгона летательного аппарата.That is, all the solutions given in the patents and the known ejection launch devices are not devices for accelerating the aircraft.
Раскрытие изобретения Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является осуществление разгона беспилотных летательных аппаратов до эволютивной скорости при наземном старте с минимальными затратами.DISCLOSURE OF THE INVENTION The technical problem to be solved by the claimed invention is the implementation of acceleration of unmanned aerial vehicles to an evolutionary speed during a ground start at minimal cost.
Технический результат заявленного изобретения заключается в том, что старт и разгон беспилотного летательного аппарата производится «по минометному» принципу, причем источником энергии является турбореактивный двигатель самого аппарата тем самым может обеспечиваться наземный старт группы беспилотных летательных аппаратов без подвода внешней энергии с минимальными затратами.The technical result of the claimed invention lies in the fact that the start and acceleration of an unmanned aerial vehicle is carried out "according to the mortar" principle, and the source of energy is the turbojet engine of the device itself, which can provide a ground launch of a group of unmanned aerial vehicles without external energy supply at minimal cost.
Для достижения указанного технического результата предлагается способ запуска и разгона по меньшей мере одного беспилотного летательного аппарата с турбореактивным двигателем заключающийся в запуске и разгоне летательного аппарата до скорости взлета минометным способом характеризующимся раскрытием сопла летательного аппарата, запуском двигателя летательного аппарата, надувом ресивера выхлопными газами турбореактивного двигателя летательного аппарата, регулировкой необходимого для запуска давления редукционным клапаном ресивера, освобождением пыжа с закрепленным на нем беспилотным летательным аппаратом посредством стопорно-пускового механизма, отделением пыжа от беспилотного летательного аппарата и приведением сопла турбореактивного двигателя в штатное состояние после выхода последнего за пределы ствола миномета.To achieve this technical result, a method is proposed for launching and accelerating at least one unmanned aerial vehicle with a turbojet engine, which consists in launching and accelerating the aircraft to takeoff speed using a mortar method characterized by opening the nozzle of the aircraft, starting the aircraft engine, inflating the receiver with exhaust gases of the aircraft turbojet engine. apparatus, by adjusting the pressure reducing valve of the receiver necessary to start the pressure, releasing the wad with the unmanned aerial vehicle fixed on it by means of a locking-starting mechanism, separating the wad from the unmanned aerial vehicle and bringing the nozzle of the turbojet engine to the normal state after the latter exits the mortar barrel.
Так же предлагается устройство для запуска и разгона беспилотных летательных аппаратов с турбореактивным двигателем включающее по меньшей мере один ствол миномета, жестко установленный на емкости-ресивере снабженной редукционным клапаном, плотно вставленный и зафиксированный стопорно-пусковым механизмом, расположенным на стволе миномета в ствол пыж, на котором хвостовой частью установлен и закреплен фиксатором летательный аппарат с турбореактивным двигателем, при этом сопло турбореактивного двигателя летательного аппарата выполнено двухрежимным с возможностями, как полного раскрывания, так и штатного и установлено в газопроводный канал пыжа соединенный с емкостью ресивера.It is also proposed a device for launching and accelerating unmanned aerial vehicles with a turbojet engine, including at least one mortar barrel, rigidly mounted on a receiver tank equipped with a pressure reducing valve, tightly inserted and fixed by a locking-starting mechanism located on the mortar barrel into the wad barrel, on in which the aircraft with a turbojet engine is installed and fixed with a latch by the tail section, while the nozzle of the turbojet engine of the aircraft is made dual-mode with the possibilities of both full opening and standard and installed in the wad gas pipeline channel connected to the receiver tank.
В предпочтительных вариантах в случаях использования нескольких стволов миномета:In preferred embodiments, in cases where multiple mortar barrels are used:
- емкость-ресивер снабжена вентиляционным клапаном;- the container-receiver is equipped with a ventilation valve;
- между пыжом и ресивером расположены стволовые атмосферный и ресиверный клапаны;- between the wad and the receiver there are stem atmospheric and receiver valves;
- до запуска двигателей открывают атмосферные клапаны стволов, после запуска открывают ресиверный клапан одного из стволов и закрывают атмосферный клапан данного ствола, после выхода летательного аппарата из ствола посредством вентиляционного клапана осуществляют вентиляцию ресивера.- before starting the engines, the atmospheric valves of the trunks are opened, after starting, the receiver valve of one of the trunks is opened and the atmospheric valve of this trunk is closed, after the aircraft exits the trunk, the receiver is ventilated by means of the ventilation valve.
Совокупность приведенных выше существенных признаков приводит к тому, что:The combination of the above essential features leads to the fact that:
- Обеспечивается быстрый запуск и разгон до эволютивной скорости без использования пороховых ускорителей и внешних источников энергии;- Provides quick start and acceleration to evolutive speed without the use of powder accelerators and external energy sources;
- Стоимость запуска ничтожно мала по сравнению с аналогами;- The launch cost is negligible compared to analogues;
- Появляется возможность обеспечить массовый запуск беспилотных летательных аппаратов с наземной пусковой установки для создания «роя».- There is an opportunity to ensure the mass launch of unmanned aerial vehicles from a ground launcher to create a "swarm".
Таким образом, предложенное решение позволяет снизить стоимость наземного запуска аппаратов более чем в 40 раз.Thus, the proposed solution makes it possible to reduce the cost of ground launch of vehicles by more than 40 times.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На фиг. 1-3 показаны схемы, одноствольного миномета, вид по фиг. 1 в исходном состоянии, вид по фиг. 2 в режиме наддува ресивера, вид по фиг. 3, 4 в режиме разгона БПЛА, позициями обозначены:In FIG. 1-3 shows diagrams of a single-barreled mortar, as shown in FIG. 1 in its original state, as shown in FIG. 2 in the boost mode of the receiver, as shown in FIG. 3, 4 in the UAV acceleration mode, the positions indicate:
1 - Ствол;1 - Barrel;
2 - Беспилотный летательный аппарат (БПЛА)2 - Unmanned aerial vehicle (UAV)
3 - Турбореактивный двигатель БПЛА;3 - UAV turbojet engine;
4 - Стопорно-спусковой механизм;4 - Lock-trigger mechanism;
5 - Пыж;5 - wad;
6 - Ресивер;6 - Receiver;
7 - Редукционный клапан ресивера.7 - Receiver pressure reducing valve.
На фиг. 5-7 показаны схемы, многоствольного миномета, вид по фиг. 5 в исходном состоянии, вид по фиг.6 в момент готовности к пуску, вид по фиг. 7 в режиме готовности к пуску и наддува ресивера, позициями обозначены:In FIG. 5-7 shows diagrams of a multi-barreled mortar, as shown in FIG. 5 in the initial state, the view of FIG. 6 at the moment of readiness for launch, the view of FIG. 7 in the mode of readiness for launch and pressurization of the receiver, positions are indicated:
1 - Первый ствол;1 - First trunk;
2 - Беспилотный летательный аппарат в первом стволе (БПЛА-1)2 - Unmanned aerial vehicle in the first barrel (UAV-1)
3 - Турбореактивный двигатель БПЛА-13 - UAV-1 turbojet engine
4 - Стопорно-спусковой механизм первого ствола;4 - Locking and trigger mechanism of the first barrel;
5 - Пыж первого ствола;5 - Wad of the first trunk;
6 - Ресивер;6 - Receiver;
7 - Редукционный клапан ресивера;7 - Reducing valve of the receiver;
8 - Стволовой атмосферный клапан первого ствола (САК-1);8 - Barrel atmospheric valve of the first barrel (SAK-1);
9 - Стволовой ресиверный клапан первого ствола (СРК-1)9 - Stem receiver valve of the first stem (SRK-1)
10 - Вентиляционный клапан ресивера;10 - Ventilation valve of the receiver;
11 - Второй ствол;11 - Second trunk;
12 - Беспилотный летательный аппарат во втором стволе (БПЛА-2);12 - Unmanned aerial vehicle in the second barrel (UAV-2);
13 - Турбореактивный двигатель БПЛА-213 - UAV-2 turbojet engine
14 - Стопорно-спусковой механизм второго ствола;14 - Locking and trigger mechanism of the second barrel;
15 - Пыж второго ствола;15 - Wad of the second trunk;
16 - Стволовой атмосферный клапан второго ствола (САК-2);16 - Barrel atmospheric valve of the second barrel (SAK-2);
17- Стволовой ресиверный клапан второго ствола (СРК-2)17- Stem receiver valve of the second stem (SRK-2)
На фиг. 8, 9 показаны схемы, многоствольного миномета, вид по фиг. 8 в режиме вентиляции ресивера, вид по фиг. 9 в режиме наддува ресивера вторым БПЛА, позициями обозначены:In FIG. 8, 9 shows diagrams of a multi-barreled mortar, view from Fig. 8 in the receiver ventilation mode, as shown in FIG. 9 in the boost mode of the receiver by the second UAV, positions are indicated:
4 - Стопорно-спусковой механизм первого ствола;4 - Locking and trigger mechanism of the first barrel;
7 - Редукционный клапан ресивера;7 - Reducing valve of the receiver;
8 - Стволовой атмосферный клапан первого ствола (САК-1);8 - Barrel atmospheric valve of the first barrel (SAK-1);
9 - Стволовой ресиверный клапан первого ствола (СРК-1);9 - Stem receiver valve of the first stem (SRK-1);
10 - Вентиляционный клапан ресивера;10 - Ventilation valve of the receiver;
17 - Стволовой ресиверный клапан второго ствола (СРК-2)17 - Stem receiver valve of the second stem (SRK-2)
Осуществление и примеры реализации изобретенияImplementation and examples of the invention
Заявленное изобретение по фиг. 1-9 представляет собой способ и устройство, работающее по принципу миномета, где разгон происходит по стволу 1 за счет создания давления за летательным аппаратом 2, а источником энергии, преобразованной в давление и силу, является газогенератор турбореактивного двигателя 3.The claimed invention according to FIG. 1-9 is a method and device operating on the principle of a mortar, where acceleration occurs along the
По сути, заявляемое устройство, это пневматическая катапульта, использующая энергию сжатого газа.In fact, the claimed device is a pneumatic catapult that uses the energy of compressed gas.
От классической пневматической катапульты, предлагаемый способ и устройство имеет следующие отличия:From the classic pneumatic catapult, the proposed method and device has the following differences:
- в качестве направляющей системы используется ствол 1 миномета;- the barrel of 1 mortar is used as a guide system;
- разгоняемый БПЛА 2 наводится внутри ствола 1;- accelerating
- в качестве расширительного цилиндра, преобразующего накопленную энергию сжатых газов используется ствол 1 с пыжом 5;-
- в миномете отсутствует трансмиссия, передающая энергию от расширительного цилиндра на ЛА 2 - энергия передается прямо на разгоняемый аппарат 2 через пыж 5;- in the mortar there is no transmission that transmits energy from the expansion cylinder to the aircraft 2 - the energy is transmitted directly to the accelerated
- не требуется торможения штока пневматического цилиндра и трансмиссии - одноразовый дешевый пыж 5 просто вылетает из ствола;- no braking of the pneumatic cylinder rod and transmission is required - a one-time
- не требуется внешний компрессор для накопления энергии сжатого газа источник энергии газогенератор турбореактивного двигателя 3, разгоняемого БПЛА 2;- no external compressor is required to accumulate the energy of the compressed gas; the energy source is the gas generator of the
- давление в ресивере 6 крайне малое 1,7-2 атм., в отличие от 20-60 атм. на существующих катапультах и в этом смысле катапульта абсолютно безопасна.- the pressure in the
- время накопления энергии крайне малое -4-5 секунд и несоизмеримо с накачкой ресивера 6 60 атм. компрессором;- the energy accumulation time is extremely short -4-5 seconds and is incommensurable with the pumping of the
на один ресивер 6 могут работать несколько стволов 1,11 фиг. 2, чтоone
обеспечивает запуск группы БПЛА 2,12. Простейшая реализация заявляемого способа в виде одноствольного миномета представлена на Фиг. 1-4ensures the launch of a group of UAVs 2.12. The simplest implementation of the proposed method in the form of a single-barreled mortar is shown in Fig. 1-4
Простейший «миномет» состоит из ствола 1, жестко соединенного с ресивером 6. Ствол представляет собой гладкую трубу круглого сечения. Соединенный со стволом ресивер представляет собой емкость, выдерживающий избыточное давление 200 кПа.The simplest "mortar" consists of a
В стволе устанавливается размещенный на пыже 5, беспилотный летательный аппарат (БПЛА) 2 с турбореактивным двигателем 3.An unmanned aerial vehicle (UAV) 2 with a
Пыж 4 вставлен в ствол с уплотнением, обеспечивающим удержание давления в ресивере 6. На пыж 5 хвостовой частью устанавливается БПЛА 2 и закрепляется на нем фиксатором (на чертежах не показан), обеспечивающем жесткую связь БПЛА 2 с пыжом 5, при нахождении их в стволе 1 и их расстыковку при выходе из ствола 1.The
Сопло ТРД 3 устанавливается в сквозной газопроводный канал, расположенный на пыже 5. Газопроводный канал пыжа 5, одной стороны плотно подсоединен к регулируемому соплу турбореактивного двигателя 3, а с другой выводит газы в ресивер 6.The nozzle of the
Турбореактивный двигатель 3 БПЛА 2 имеет регулируемый сопловой аппарат, имеющий два режима - с полностью раскрытым соплом и с соплом штатного сечения. Управление режимами соплового аппарата двигателя 3 производится либо путем изменения положения центрального тела сопла, либо раскрытием створок.The
В режиме раскрытого сопла тяга ТРД 3 пропадает, при этом газогенератор двигателя 3 способен работать на противодавлении, равном нормальному давлению за турбиной.In the open nozzle mode, the thrust of the
На пыже 5 смонтировано устройство, управляющее режимами сопла. При соединении БПЛА с пыжом 5 в стволе 1 миномета сопло механически раскрывается, и тяга двигателя 3, разменивается на давление в ресивере 6. При выходе из ствола 1 сопловой аппарат приводится в штатное состояние и появляется тяга, необходимая для полета БПЛА 2.On the
Ствол 1 снабжен стопорно-спусковым механизмом 4, обеспечивающим фиксацию пыжа с БПЛА в стволе до пуска и освобождения их при пуске.The
На ресивере 6 имеется редукционный клапан 7, обеспечивающий поддержание заданного давления в ресивере 6.The
Заявляемый способ, по Фиг. 1-9 заключается в придании скорости беспилотному летательному аппарату 2, при движении по стволу миномета 1. Разгон осуществляется за счет давления газов за пыжом 5, на котором установлен БПЛА 2. Напор газов создается газогенератором турбореактивного двигателя 3 разгоняемого аппарата 2, который накачивает ресивер 6 до давления, соответствующему давлению за турбиной ТРД 3.The proposed method, according to Fig. 1-9 is to give speed to the unmanned
На фиг. 2 показан режим наддува ресивера 6 миномета. ТРД 3 запущен и подает через воздуховод выхлопные газы в ресивер 6. Для поддержания заданного давления в ресивере 6 установлен редукционный клапан 7, который сбрасывает излишки газа, выполняя роль соплового аппарата реактивного двигателя. Клапан 7 поддерживает давление в ресивере около 170=200 кПа. Это давление создает силу на пыже 5.In FIG. 2 shows the pressurization mode of the
На Фиг. 3. изображен процесс разгона БПЛА 2. Стопорно-спусковой механизм 4 освобождает пыж 5, который начинает вместе с БПЛА 2 двигаться по стволу 1.On FIG. 3. the process of acceleration of the
На Фиг. 4. изображен выход БПЛА 2 из ствола 1. Пыж 5 отделяется от летательного аппарата 2 и падает. Сопло двигателя 3 принимает нормальное положение, обеспечивая тягу, необходимую для полета. Фиксатор пыжа к соплу двигателя отделяется в момент выхода БПЛА 2 из ствола 1.On FIG. 4. the exit of the
Пример осуществленияImplementation example
Особенностью изобретение является возможность реализации многоствольного миномета фиг. 5-9, использующего один ресивер 6 для разгона БПЛА 2 и 12 по нескольким стволам в примере 1 и 11. Двуствольный миномет по Фиг. 5-7 включает в себя следующие элементы:A feature of the invention is the possibility of implementing a multi-barreled mortar of FIG. 5-9, using one
- Ресивер, предназначенный для накопления энергии сжатого газа 7- Receiver designed to accumulate the energy of
- Стволы миномета 1 и 11;-
- Систему клапанов, управляющую потоками газов в каждом стволе расположенные между пыжом и ресивером:- A system of valves that controls the flow of gases in each barrel located between the wad and the receiver:
• стволовой атмосферный клапан первого ствола (САК-1) 8;• stem atmospheric valve of the first stem (SAK-1) 8;
• стволовой ресиверный клапан первого ствола (СРК-1) 9;• stem receiver valve of the first stem (SRK-1) 9;
• стволовой атмосферный клапан второго ствола (САК-2) 16;• stem atmospheric valve of the second stem (SAK-2) 16;
• стволовой ресиверный клапан второго ствола (СРК-2) 17;• stem receiver valve of the second stem (SRK-2) 17;
- Стопорно-спусковые механизмы стволов 4 и 14;- Locking and triggering mechanisms of
- Клапаны, управляющие давлением и потоками газов в ресивере 6:- Valves controlling the pressure and gas flows in the receiver 6:
• редукционный клапан ресивера 7;• pressure reducing valve of the
• вентиляционный клапан ресивера 10;• vent valve of the
- Пыжи 5, 15, на которых размещаются разгоняемые беспилотные летательные аппараты 2 и 12.-
Пуск двух БПЛА 2 и 12 происходит в следующем порядке:The launch of two
Открываются атмосферные клапаны стволов САК-1 и САК-2. Последовательно запускаются двигатели обоих БПЛА. Газы из двигателей через САК отводятся наружу в атмосферу и миномет переходит в режим готовности к пуску Фиг. 6The atmospheric valves of the SAK-1 and SAK-2 barrels open. The engines of both UAVs are sequentially started. The gases from the engines through the SAK are discharged outside into the atmosphere and the mortar goes into the ready-to-launch mode. 6
Для разгона первого летательного аппарата открывается стволовой ресиверный клапан 9 первого ствола СРК-1, а САК-1 закрывается. Газы из двигателя 3 поступают в ресивер 6 и осуществляют наддув, увеличивая в нем давление. После достижения критического значения, открывается редукционный клан 7, сбрасывающий излишки газов в атмосферу и поддерживающий рабочее давление в ресивере 6. За счет этого давления на пыже 5 создается сила, обеспечивающая минометный разгон.To accelerate the first aircraft, the
Старт и разгон происходит после снятия пыжа 5 со стопора 4. Сила, действующая на пыж 5 разгоняет БПЛА 2 до выхода пыжа 5 из ствола 1. В свободном пространстве пыж 5 отделяются от БПЛА 2 и раскрывается крыло (не показано на чертежах).Start and acceleration occurs after the removal of the
После выхода БПЛА 2 из ствола 1 производится вентиляция ресивера Фиг. 8After the
Через освободившийся ствол 1 происходит выход газов сбрасывание давления, после чего на ресивере 6 открывается вентиляционный клапан 10, через который разогретый воздух замещается атмосферным.Through the freed
Для обеспечения пуска второго БПЛА 12 СРК-1 закрывается, изолируя первый ствол 1 от ресивера 6. Вентиляционный клапан 10 также закрывается, герметизируя ресивер 6.To ensure the launch of the
Операция пуска повторяется для второго ствола 12 в аналогичном пуску первого ствола порядке, изображенном на Фиг 9.The firing operation is repeated for the
Открывается СРК-2 и закрывается САК-2, после чего осуществляется наддув ресивера 6 из второго ствола 12 с последующим пуском второго БПЛА 12 и вентиляцией ресивера 6. Сбрасывающий клапан- редукционный 7 ресивера 6 служит для быстрого сброса давления при необходимости прекратить наддув ресивера 6, например, при внезапной остановке двигателя 13.SRK-2 is opened and SAK-2 is closed, after which the
Claims (5)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021112559A RU2770510C1 (en) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | Method for launching and accelerating unmanned aerial vehicles with a turbojet engine and a device for its implementation |
PCT/RU2022/050134 WO2022231478A1 (en) | 2021-04-30 | 2022-04-21 | Device and method for launching and accelerating a uav with a turbojet engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021112559A RU2770510C1 (en) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | Method for launching and accelerating unmanned aerial vehicles with a turbojet engine and a device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2770510C1 true RU2770510C1 (en) | 2022-04-18 |
Family
ID=81212698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021112559A RU2770510C1 (en) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | Method for launching and accelerating unmanned aerial vehicles with a turbojet engine and a device for its implementation |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2770510C1 (en) |
WO (1) | WO2022231478A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2373117C1 (en) * | 2008-05-16 | 2009-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Aircraft take-off accelerator |
DE102012021339A1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-04-30 | Eads Deutschland Gmbh | Unmanned aerial vehicle and operating procedures therefor |
RU2617096C1 (en) * | 2015-11-20 | 2017-04-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Launcher to launch unmanned aircraft |
RU2721215C1 (en) * | 2019-10-08 | 2020-05-18 | Константин Валентинович Мигалин | Pneumatic hydraulic catapult |
RU2725013C1 (en) * | 2019-04-04 | 2020-06-29 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" | Catapult for launching of unmanned aerial vehicles |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2288419C2 (en) * | 2004-03-02 | 2006-11-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method and device for firing from artillery guns and mortars |
RU63874U1 (en) * | 2007-01-16 | 2007-06-10 | Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | TURBOJET ENGINE NOZZLE BLOCK WITH STARTED POWDER GAS GENERATOR |
-
2021
- 2021-04-30 RU RU2021112559A patent/RU2770510C1/en active
-
2022
- 2022-04-21 WO PCT/RU2022/050134 patent/WO2022231478A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2373117C1 (en) * | 2008-05-16 | 2009-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Aircraft take-off accelerator |
DE102012021339A1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-04-30 | Eads Deutschland Gmbh | Unmanned aerial vehicle and operating procedures therefor |
RU2617096C1 (en) * | 2015-11-20 | 2017-04-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Launcher to launch unmanned aircraft |
RU2725013C1 (en) * | 2019-04-04 | 2020-06-29 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" | Catapult for launching of unmanned aerial vehicles |
RU2721215C1 (en) * | 2019-10-08 | 2020-05-18 | Константин Валентинович Мигалин | Pneumatic hydraulic catapult |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022231478A1 (en) | 2022-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7739938B2 (en) | Gas generator launcher for small unmanned aerial vehicles (UAVs) | |
US7410124B2 (en) | Lightweight air vehicle and pneumatic launcher | |
US4040334A (en) | Missile launcher for aircraft | |
US9915496B2 (en) | Light gas gun | |
US20120187249A1 (en) | Gas gun launcher | |
US4560121A (en) | Stabilization of automotive vehicle | |
US7398721B1 (en) | Cold-gas munitions launch system | |
RU2770510C1 (en) | Method for launching and accelerating unmanned aerial vehicles with a turbojet engine and a device for its implementation | |
RU2215981C2 (en) | Cruising missile in transportation-launching container | |
US4333382A (en) | Boost assisted missile launcher | |
CN112665457A (en) | Pressurization launching device for airborne buried weapon | |
RU2721215C1 (en) | Pneumatic hydraulic catapult | |
RU182345U1 (en) | A device for separating a group of unmanned aerial vehicles from a carrier aircraft | |
WO1989004451A1 (en) | Recoil-less launch system | |
CN221757770U (en) | Unmanned aerial vehicle launching tube and flight equipment | |
US8866057B2 (en) | Fin deployment method and apparatus | |
US3093034A (en) | Pneumatic jettisoning device | |
RU2175726C1 (en) | Solid-propellant engine boost unit | |
RU143714U1 (en) | AIRCRAFT (OPTIONS) | |
RU2771531C1 (en) | Method for returning the head fairing of the rocket to the ground (options) and a fairing for the implementation of this method (options) | |
CN113232882B (en) | Tailstock type unmanned flight platform applied to ballistic launching and launching method | |
KR20120075642A (en) | Multiple underwater missile launchers which used compressed air and water | |
US5551368A (en) | Container for launching a lightweight torpedo from a surface craft | |
WO2024091197A1 (en) | A launching system | |
TR2022016375A1 (en) | A LAUNCH SYSTEM |