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 PDF

Info

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
Application number
RU2021112559A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Глеб Владимирович Пономаренко
Original Assignee
Глеб Владимирович Пономаренко
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 Глеб Владимирович Пономаренко filed Critical Глеб Владимирович Пономаренко
Priority to RU2021112559A priority Critical patent/RU2770510C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2770510C1 publication Critical patent/RU2770510C1/en
Priority to PCT/RU2022/050134 priority patent/WO2022231478A1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND 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
    • B64F1/00Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/04Ground or aircraft-carrier-deck installations for launching aircraft
    • B64F1/06Ground or aircraft-carrier-deck installations for launching aircraft using catapults
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00Propulsion; Power supply
    • B64U50/10Propulsion
    • B64U50/12Propulsion using turbine engines, e.g. turbojets or turbofans
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U70/00Launching, take-off or landing arrangements
    • B64U70/70Launching or landing using catapults, tracks or rails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41FAPPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F1/00Launching apparatus for projecting projectiles or missiles from barrels, e.g. cannons; Harpoon guns
    • F41F1/06Mortars
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41FAPPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/04Rocket or torpedo launchers for rockets
    • F41F3/042Rocket 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

FIELD: rocket technology.SUBSTANCE: invention relates to rocket technology, and in particular to takeoff and acceleration systems for unmanned aerial vehicles (UAVs). The method consists in launching and accelerating the aircraft to takeoff speed using a mortar method, characterized by opening the aircraft nozzle, starting the aircraft engine, inflating the receiver with the exhaust gases of the aircraft turbojet engine, adjusting the pressure required for starting the pressure reducing valve of the receiver, releasing the wad with the UAV fixed on it by means of a lock-starter mechanism, separating the wad from the UAV and bringing the nozzle of the turbojet engine to its normal state after the latter exits the mortar barrel. The device for implementing the method includes a mortar barrel rigidly mounted on a receiver equipped with a pressure reducing valve, tightly inserted and fixed by a lock-start mechanism located on the mortar barrel, into the wad barrel, on which the tail section is installed and secured with an aircraft lock.EFFECT: launch of the UAV is carried out "according to the mortar" principle, while the turbojet engine of the aircraft itself is the source of energy.5 cl, 9 dwg

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 barrel 1 by creating pressure behind the aircraft 2, and the source of energy converted into pressure and force is the gas generator of the turbojet engine 3.

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 UAV 2 is induced inside the barrel 1;

- в качестве расширительного цилиндра, преобразующего накопленную энергию сжатых газов используется ствол 1 с пыжом 5;- barrel 1 with wad 5 is used as an expansion cylinder that converts the accumulated energy of compressed gases;

- 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 vehicle 2 through the wad 5;

- 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 cheap wad 5 simply flies out of the barrel;

- 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 turbojet engine 3 accelerated by the UAV 2;

- 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 receiver 6 is extremely low 1.7-2 atm., in contrast to 20-60 atm. on existing catapults and in this sense the catapult is absolutely safe.

- 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 receiver 6 60 atm. compressor;

на один ресивер 6 могут работать несколько стволов 1,11 фиг. 2, чтоone receiver 6 can operate several barrels 1.11 of Fig. 2 that

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 barrel 1, rigidly connected to the receiver 6. The barrel is a smooth tube of circular cross section. The receiver connected to the barrel is a container that can withstand an overpressure of 200 kPa.

В стволе устанавливается размещенный на пыже 5, беспилотный летательный аппарат (БПЛА) 2 с турбореактивным двигателем 3.An unmanned aerial vehicle (UAV) 2 with a turbojet engine 3, placed on a wad 5, is installed in the barrel.

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 wad 4 is inserted into the barrel with a seal that maintains pressure in the receiver 6. The UAV 2 is installed on the wad 5 by the tail part and fixed on it with a retainer (not shown in the drawings), which ensures a rigid connection between the UAV 2 and the wad 5, when they are in the barrel 1 and their undocking at the exit from the barrel 1.

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 turbojet engine 3 is installed in a through gas channel located on the wad 5. The gas channel of the wad 5, on one side, is tightly connected to the adjustable nozzle of the turbojet engine 3, and on the other side it discharges gases into the receiver 6.

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 turbojet engine 3 of the UAV 2 has an adjustable nozzle apparatus having two modes - with a fully opened nozzle and with a regular section nozzle. The control of the modes of the nozzle apparatus of the engine 3 is carried out either by changing the position of the central body of the nozzle, or by opening the flaps.

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 TRD 3 disappears, while the gas generator of the engine 3 is able to operate at a back pressure equal to the normal pressure behind the turbine.

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 wad 5, a device is mounted that controls the modes of the nozzle. When the UAV is connected to the wad 5 in the barrel 1 of the mortar, the nozzle mechanically opens, and the thrust of the engine 3 is exchanged for pressure in the receiver 6. When the barrel 1 exits, the nozzle apparatus is brought to its normal state and the thrust necessary for the flight of the UAV 2 appears.

Ствол 1 снабжен стопорно-спусковым механизмом 4, обеспечивающим фиксацию пыжа с БПЛА в стволе до пуска и освобождения их при пуске.The barrel 1 is equipped with a lock-trigger mechanism 4, which ensures the fixation of the wad from the UAV in the barrel before launch and their release during launch.

На ресивере 6 имеется редукционный клапан 7, обеспечивающий поддержание заданного давления в ресивере 6.The receiver 6 has a pressure reducing valve 7, which maintains the set pressure in the receiver 6.

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 aerial vehicle 2, when moving along the barrel of the mortar 1. Acceleration is carried out due to the gas pressure behind the wad 5, on which the UAV 2 is installed. up to a pressure corresponding to the pressure behind the turbojet 3 turbine.

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 receiver 6 of the mortar. TRD 3 is launched and supplies exhaust gases through the air duct to the receiver 6. To maintain the set pressure in the receiver 6, a pressure reducing valve 7 is installed, which discharges excess gas, acting as a jet engine nozzle apparatus. Valve 7 maintains the pressure in the receiver at about 170=200 kPa. This pressure creates a force on wad 5.

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 UAV 2 is shown. The lock-trigger mechanism 4 releases the wad 5, which begins to move along the trunk 1 together with the UAV 2.

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 UAV 2 from the trunk 1 is shown. The wad 5 is separated from the aircraft 2 and falls. The nozzle of the engine 3 assumes a normal position, providing the thrust necessary for flight. The wad retainer to the engine nozzle is separated at the moment the UAV 2 exits the barrel 1.

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 receiver 6 to disperse UAVs 2 and 12 along several barrels in example 1 and 11. The double-barreled mortar of FIG. 5-7 includes the following elements:

- Ресивер, предназначенный для накопления энергии сжатого газа 7- Receiver designed to accumulate the energy of compressed gas 7

- Стволы миномета 1 и 11;- Mortar barrels 1 and 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 trunks 4 and 14;

- 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 receiver 7;

• вентиляционный клапан ресивера 10;• vent valve of the receiver 10;

- Пыжи 5, 15, на которых размещаются разгоняемые беспилотные летательные аппараты 2 и 12.- Wads 5, 15, which are accelerating unmanned aerial vehicles 2 and 12.

Пуск двух БПЛА 2 и 12 происходит в следующем порядке:The launch of two UAVs 2 and 12 occurs in the following order:

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 stem receiver valve 9 of the first stem of the SRK-1 is opened, and the SAK-1 is closed. The gases from the engine 3 enter the receiver 6 and pressurize, increasing the pressure in it. After reaching the critical value, the reduction clan 7 opens, discharging excess gases into the atmosphere and maintaining the working pressure in the receiver 6. Due to this pressure, a force is created on the wad 5, which ensures mortar acceleration.

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 wad 5 from the stopper 4. The force acting on the wad 5 accelerates the UAV 2 until the wad 5 leaves the trunk 1. In the free space, the wad 5 is separated from the UAV 2 and the wing opens (not shown in the drawings).

После выхода БПЛА 2 из ствола 1 производится вентиляция ресивера Фиг. 8After the UAV 2 leaves the barrel 1, the receiver is ventilated Fig. eight

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 barrel 1, the gases exit and the pressure is released, after which the ventilation valve 10 opens on the receiver 6, through which the heated air is replaced by atmospheric air.

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 second UAV 12 SRK-1 is closed, isolating the first barrel 1 from the receiver 6. The ventilation valve 10 is also closed, sealing the receiver 6.

Операция пуска повторяется для второго ствола 12 в аналогичном пуску первого ствола порядке, изображенном на Фиг 9.The firing operation is repeated for the second barrel 12 in the same order as shown in Fig. 9 for the first barrel.

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 receiver 6 is pressurized from the second barrel 12, followed by the launch of the second UAV 12 and the receiver 6 ventilation. for example, when the engine suddenly stops 13.

Claims (5)

1. 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.1. A method 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 aircraft nozzle, starting the aircraft engine, inflating the receiver with exhaust gases of the aircraft turbojet engine, by adjusting the pressure required to start the pressure reducing valve of the receiver, releasing the wad with the unmanned aerial vehicle attached to it by means of a locking and triggering 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. 2. 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.2. 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 and triggering mechanism located on the mortar barrel into the wad barrel , on which the aircraft with a turbojet engine is installed and secured with a latch, 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. 3. Устройство для запуска и разгона беспилотных летательных аппаратов с турбореактивным двигателем по п. 2, отличающееся тем, что емкость-ресивер снабжена вентиляционным клапаном.3. A device for launching and accelerating unmanned aerial vehicles with a turbojet engine according to claim 2, characterized in that the receiver tank is equipped with a ventilation valve. 4. Устройство для запуска и разгона беспилотных летательных аппаратов с турбореактивным двигателем по п. 2, отличающееся тем, что между пыжом и ресивером расположены стволовые атмосферный и ресиверный клапаны.4. A device for launching and accelerating unmanned aerial vehicles with a turbojet engine according to claim 2, characterized in that atmospheric and receiver valves are located between the wad and the receiver. 5. Способ запуска и разгона беспилотных летательных аппаратов с турбореактивным двигателем по п. 1, отличающийся тем, что 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.5. A method for launching and accelerating unmanned aerial vehicles with a turbojet engine according to claim 1, characterized in that before starting the engines, the atmospheric valves of the trunks are opened, after launch, 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 a vent valve.
RU2021112559A 2021-04-30 2021-04-30 Method for launching and accelerating unmanned aerial vehicles with a turbojet engine and a device for its implementation RU2770510C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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