RU2780891C1 - Система для проведения предварительных лётных испытаний беспилотных летательных аппаратов - Google Patents
Система для проведения предварительных лётных испытаний беспилотных летательных аппаратов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780891C1 RU2780891C1 RU2022116978A RU2022116978A RU2780891C1 RU 2780891 C1 RU2780891 C1 RU 2780891C1 RU 2022116978 A RU2022116978 A RU 2022116978A RU 2022116978 A RU2022116978 A RU 2022116978A RU 2780891 C1 RU2780891 C1 RU 2780891C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uav
- pushing device
- frame structure
- unit
- unmanned aerial
- Prior art date
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 5
- 230000001808 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 3
- 210000001331 Nose Anatomy 0.000 description 2
- 230000003068 static Effects 0.000 description 2
- 229920002574 CR-39 Polymers 0.000 description 1
- 241000283899 Gazella Species 0.000 description 1
- 210000003128 Head Anatomy 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N p-acetaminophenol Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области летных испытаний авиационной техники, а именно к предварительным летным испытаниям беспилотных летательных аппаратов (БЛА) самолетного типа. Система для проведения предварительных летных испытаний беспилотных летательных аппаратов (БЛА) самолетного типа содержит толкающее устройство, измерительно-вычислительное устройство с блоком датчиков, опорную платформу с ходовой частью и вычислительный блок. Опорная платформа выполнена в виде рамочной конструкции, соединенной с толкающим устройством узлом крепления. При этом на рамочную конструкцию установлен блок подвески. Блок подвески включает в себя вертикальные направляющие, ограничительные планки и шарнирный узел. В шарнирном узле закреплено устройство сопряжения, состоящее из разборных колец, охватывающих фюзеляж БЛА, и шпилек, соединяющих кольца между собой. На рамочной конструкции установлены пневмоподушки, предотвращающие повреждение поверхностей БЛА. Вычислительный блок содержит систему сбора, обработки, регистрации данных от датчиков, передачи и отображения информации в реальном масштабе времени на блок управления, установленный на толкающем устройстве. 2 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к области летных испытаний авиационной техники, а именно, к предварительным летным испытаниям беспилотных летательных аппаратов (БЛА) самолетного типа.
Уровень техники
В целях сокращения сроков, повышения эффективности, снижения объемов и стоимости летных испытаний, а также обеспечения безопасности их проведения испытания авиационной техники целесообразно начинать с предварительных летных испытаний.
Известен патент КНР №109229421А «Система и способ исследования динамических характеристик беспилотных летательных аппаратов», опубликован 18.01.2019, в котором предлагается система и способ проведения испытаний для определения динамических характеристик БЛА. Система включает в себя цилиндрическую неподвижную платформу, кронштейн, датчики давления, подвижную платформу с установленным на ней многороторным БЛА, хомут из нержавеющей стали для крепления БЛА к платформе, электродвигатель, модуль питания БЛА, датчики температуры и скорости, датчики напряжения и тока, главный компьютер. Система и способ проведения испытаний позволяют измерять подъемную силу, крутящий момент, возникающие при подъеме или снижении БЛА, тангаже и крене, и одновременно получать результаты испытаний различных параметров полета. Через модуль беспроводной передачи данные с датчиков передаются и регистрируются в режиме реального времени главным компьютером для последующего анализа динамических характеристик БЛА. Однако, данная система предназначена для испытаний БЛА только многороторного типа.
Также известен патент РФ «Стенд для аэродинамических испытаний сверхлегких летательных аппаратов» №2092804, опубликован 10.10.1997. Данный стенд содержит мачту с системами крепления объекта испытаний и задания угла атаки, установленными на транспортном средстве на базе тяжелого автомобиля с кунгом, датчики усилий и регистратор сигналов. Дополнительно установлен аэродинамический экран в виде откидной площадки, шарнирно закрепленной впереди над транспортным средством посредством стоек и раскосов и связанной блочно-тросовой системой с лебедкой. Установленный аэродинамический экран позволяет изолировать возмущенный автомобилем поток воздуха.
Недостатком использования данного стенда аэродинамических испытаний является сложность и габариты конструкции. В приведенном патенте в качестве объекта испытаний представлен только дельтаплан. При проведении испытаний других видов летательных аппаратов на стенде потребуется внесение изменений в их конструкцию и (или) конструкцию стенда. Предлагаемый в патенте стенд создается для конкретного буксирующего автомобиля (в патенте приведен тяжелый автомобиль с кунгом ГАЗ-66), что также ограничивает его применение. Использование стенда сводится к задаче исследования аэродинамических, прочностных характеристик и статических испытаний сверхлегких летательных аппаратов (при снятии его с автомобиля и установке на пол стенда для статических испытаний).
Известен патент ЕПВ №2902320 В1 «Способ и устройство взлета беспилотного летательного аппарата», опубликован 14.04.2021, в котором предлагается способ и устройство для запуска беспилотных летательных аппаратов с неподвижным крылом. Данный способ запуска включает в себя устройство для взлета БЛА (на земле или с поверхности воды), трос для буксировки БЛА, закрепленный на устройстве. БЛА размещается на устройстве запуска между двумя стенками устройства и фиксируется. Устройство с закрепленным на нем БЛА, предпочтительнее в положении «нос вниз», приводится в движение лебедочной системой до достижения или превышения скорости взлета БЛА. При достижении этой скорости летательный аппарат может естественным образом оторваться от устройства взлета. Часть буксирного троса является упругой для того, чтобы уменьшить влияние начального натяжения троса и снизить вероятность его обрыва.
В описании данного патента приведены два способа крепления БЛА на устройство взлета: с помощью фиксации кронштейном задней кромки крыла БЛА или при помощи доработки фюзеляжа БЛА цилиндрическими выступами с полусферическими концами, которые соприкасаются с направляющими, закрепленными вертикально на внутренней поверхности тележки. Применение первого из способов крепления БЛА на устройство взлета может привести к повреждению БЛА, а применение второго способа требует модификации фюзеляжа БЛА. Устройство взлета разрабатывается для конкретного аппарата, и применение его для другой категории БЛА потребует не просто его доработки, а изготовления нового.
Предлагаемое изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в расширении арсенала технических средств для проведения предварительных летных испытаний БЛА самолетного типа, а также в повышении безопасности проведения испытаний БЛА за счет особенностей конструкции составных частей системы и контролирования хода проведения испытаний.
Для достижения указанного технического результата предлагается система для проведения предварительных летных испытаний беспилотных летательных аппаратов (БЛА) самолетного типа, содержащая толкающее устройство, измерительно-вычислительное устройство, опорную платформу с ходовой частью, отличающаяся тем, что опорная платформа выполнена в виде рамочной конструкции, соединенной с толкающим устройством узлом крепления; при этом на рамочную конструкцию установлен блок подвески, включающий в себя вертикальные направляющие, обеспечивающие возможность линейного движения БЛА перпендикулярно строительной плоскости платформы в диапазоне высот, соответствующих размерам испытываемого БЛА, ограничительные планки, предотвращающие выход БЛА за пределы безопасной зоны, и шарнирный узел, обеспечивающий вращение БЛА относительно трех основных осей; в шарнирном узле закреплено устройство сопряжения, состоящее из разборных колец, охватывающих фюзеляж БЛА, и шпилек, соединяющих кольца между собой, при этом размер и количество колец определяется категорией БЛА; кроме того, на рамочной конструкции установлены пневмоподушки, предотвращающие повреждение поверхностей БЛА; дополнительно в систему для проведения предварительных летных испытаний БЛА самолетного типа введено измерительно-вычислительное устройство, содержащее блок датчиков, устанавливаемых на БЛА, и вычислительный блок с системой сбора, обработки, регистрации данных от датчиков, передачи и отображения информации в реальном масштабе времени на блок управления, установленный на толкающем устройстве, для выдачи рекомендаций на изменение параметров движения БЛА путем воздействия на органы управления БЛА и изменения скорости толкающего устройства; в качестве толкающего устройства может использоваться произвольное транспортное средство, соответствующее категории испытываемого БЛА.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 приведен общий вид системы для проведения предварительных летных испытаний беспилотных летательных аппаратов, а на фиг. 2 - увеличенное изображение А фрагмента системы, где:
1 - толкающее устройство,
2 - беспилотный летательный аппарат,
3 - рамочная конструкция,
4 - колесные опоры,
5 - вертикальные направляющие блока подвески,
6 - ограничительные планки блока подвески,
7 - шарнирный узел блока подвески,
8 - разборные кольца устройства сопряжения,
9 - шпильки,
10 - пневмоподушки,
11 - блок датчиков,
12 - вычислительный блок,
13 - блок управления.
В качестве толкающего устройства 1 может использоваться транспортное средство, вид (тип) которого зависит от размера и веса испытуемого БЛА 2 (фиг. 1).
Опорная платформа представляет собой рамочную конструкцию 3 на колесных опорах 4 в виде жесткой ферменной конструкции, соединенной с толкающим устройством 1 узлом крепления (не показан). На рамочную конструкцию 3 установлен блок подвески, включающий в себя вертикальные направляющие 5, которые дают возможность линейного движения БЛА 2 перпендикулярно строительной плоскости платформы в диапазоне высот, зависящих от размеров испытываемого БЛА 2, ограничительные планки 6, которые предотвращают выход БЛА 2 за пределы безопасной зоны, и шарнирный узел 7, обеспечивающий вращение БЛА 2 относительно трех основных осей (фиг. 2). В шарнирном узле 7 (фиг. 2) закреплено устройство сопряжения, состоящее из разборных колец 8, охватывающих фюзеляж БЛА 2, и шпилек 9, соединяющих кольца 8 между собой, при этом размер и количество колец 8 определяется категорией БЛА 2. На рамочной конструкции 3 установлены пневмоподушки 10 (фиг. 1), которые позволяют при взаимодействии с поверхностями БЛА 2 не повреждать его конструкцию.
Измерительно-вычислительное устройство состоит из блока датчиков 11, устанавливаемых на БЛА 2, и вычислительного блока 12 для сбора, обработки, регистрации данных от датчиков, передачи и отображения информации в реальном масштабе времени на блок управления 13, который находится на толкающем устройстве 1 и выдает рекомендации на изменение параметров движения БЛА 2 путем воздействия на органы управления БЛА 2 и изменения скорости толкающего устройства 1 (фиг. 1).
Система работает следующим образом. Для минимизации влияния собственных движений опорной платформы на БЛА испытания проводятся на ровном участке дороги или ВПП аэродрома.
БЛА 2 самолетного типа устанавливается на рамочную конструкцию 3 системы с применением образующих устройство сопряжения колец 8 и шпилек 9, закрепляемых в шарнирном узле 7 блока подвески. Приводимая в движение толкающим устройством 1 система для проведения предварительных летных испытаний БЛА выполняет пробежки с поэтапным и постепенным увеличением скорости вплоть до скорости подъема носового колеса БЛА 2. При этом направляющие 5 и ограничительные планки 6 блока подвески предотвращают выход БЛА 2 за пределы безопасной зоны в процессе движения системы. Во время работы системы блоки 11, 12 измерительно-вычислительного устройства осуществляют контроль за выполнением каждого этапа испытаний.
В процессе испытаний с использованием блока управления 13 система позволяет провести проверку и отладку информационного комплекса БЛА, каналов командного радиоуправления и телеметрии, а при включенном двигателе БЛА - получение подтверждения срабатывания автономных бортовых и внешних средств принудительного прекращения движения БЛА на планируемых дальностях проведения испытаний. Также система позволяет провести проверку выключения двигателя по таймеру в стационарных условиях, проверку включения и отработку каналов стабилизации тангажа, крена, высоты и исследование аэродинамических характеристик испытуемого БЛА.
Пример осуществления изобретения для БЛА самолетного типа весом до 100 кг.
Для данной категории БЛА толкающим устройством может быть выбран грузовой автомобиль марки «Газель». Опорная платформа представляет собой сварную рамочную конструкцию и может изготавливаться из квадратной трубы. В качестве колесных опор могут быть использованы амортизационные колеса для роликов, велосипедов, тележек и т.д. Для реализации прямолинейного перемещения БЛА (вертикальные направляющие) может применяться система линейного перемещения (система скольжения), в которой по рельсовым направляющим перемещается каретка. На каретку закрепляется планка с шарнирным узлом, состоящим из шарнирной головки (самоцентрирующийся подшипник скольжения, который использует сферическое внутреннее кольцо). Устройство сопряжения может состоять из шпилек и выточенных из алюминиевого прутка колец диаметром, соответствующим размеру испытуемого БЛА. В качестве подушек безопасности могут быть использованы надувные баллоны из ПВХ цилиндрической формы. Блок датчиков может измерять такие параметры полета, которые характеризуют угловое движение БЛА, как углы тангажа, крена, рыскания и их угловые скорости. При этом выходной измерительный сигнал с датчиков после подачи на вход вычислительного блока с помощью АЦП преобразуется в цифровой код, что дает возможность обработки измерительной информации в режиме реального времени с последующим отображением ее на мониторе блока управления.
Таким образом, предлагаемая система для проведения предварительных летных испытаний беспилотных летательных аппаратов позволяет реализовать практически натурные условия для проведения испытаний БЛА при обеспечении контроля и безопасности исследуемого объекта.
Claims (1)
- Система для проведения предварительных летных испытаний беспилотных летательных аппаратов (БЛА) самолетного типа, содержащая: толкающее устройство, измерительно-вычислительное устройство, опорную платформу с ходовой частью, отличающаяся тем, что опорная платформа выполнена в виде рамочной конструкции, соединенной с толкающим устройством узлом крепления; при этом на рамочную конструкцию установлен блок подвески, включающий в себя вертикальные направляющие, обеспечивающие возможность линейного движения БЛА перпендикулярно строительной плоскости платформы в диапазоне высот, соответствующих размерам испытываемого БЛА, ограничительные планки, предотвращающие выход БЛА за пределы безопасной зоны, и шарнирный узел, обеспечивающий вращение БЛА относительно трех основных осей; в шарнирном узле закреплено устройство сопряжения, состоящее из разборных колец, охватывающих фюзеляж БЛА, и шпилек, соединяющих кольца между собой, при этом размер и количество колец определяется категорией БЛА; кроме того, на рамочной конструкции установлены пневмоподушки, предотвращающие повреждение поверхностей БЛА; дополнительно в систему для проведения предварительных летных испытаний БЛА самолетного типа введено измерительно-вычислительное устройство, содержащее блок датчиков, устанавливаемых на БЛА, и вычислительный блок с системой сбора, обработки, регистрации данных от датчиков, передачи и отображения информации в реальном масштабе времени на блок управления, установленный на толкающем устройстве, для выдачи рекомендаций на изменение параметров движения БЛА путем воздействия на органы управления БЛА и изменения скорости толкающего устройства; в качестве толкающего устройства может использоваться произвольное транспортное средство, соответствующее категории испытываемого БЛА.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2780891C1 true RU2780891C1 (ru) | 2022-10-04 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2617096C1 (ru) * | 2015-11-20 | 2017-04-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Пусковая установка для запуска беспилотного летательного аппарата |
| CN108622437A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-10-09 | 大连理工大学 | 一种多机型无人机调试平台和调试方法 |
| EP2902320B1 (en) * | 2014-01-30 | 2021-04-14 | The Boeing Company | Uav take-off method and apparatus |
| RU2767584C1 (ru) * | 2021-04-12 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Способ экспериментальных исследований аэромеханики и динамики полёта беспилотных летательных аппаратов и устройство для его осуществления |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2902320B1 (en) * | 2014-01-30 | 2021-04-14 | The Boeing Company | Uav take-off method and apparatus |
| RU2617096C1 (ru) * | 2015-11-20 | 2017-04-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Пусковая установка для запуска беспилотного летательного аппарата |
| CN108622437A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-10-09 | 大连理工大学 | 一种多机型无人机调试平台和调试方法 |
| RU2767584C1 (ru) * | 2021-04-12 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Способ экспериментальных исследований аэромеханики и динамики полёта беспилотных летательных аппаратов и устройство для его осуществления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111721493B (zh) | 一种具有独立尾桨装置的直升机组合模型风洞试验装置 | |
| US9211959B2 (en) | UAV launching from moving platform | |
| CN104931219B (zh) | 一种着陆冲击试验装置及其试验方法 | |
| US10712196B2 (en) | Aerospace vehicle weight and balance estimation system and method | |
| CN102358223B (zh) | 用于测试无杆飞机牵引车的测试车 | |
| CN105083589B (zh) | 飞机起降滑跑性能综合验证平台 | |
| CN107402583B (zh) | 一种有动力氦气球的轻重量遥感传感器搭载装置 | |
| CN111942577A (zh) | 一种无人机的重心配平方法及无人机 | |
| CN113340573A (zh) | 一种航空机轮疲劳试验台的侧偏加载滚转装置及试验方法 | |
| CN113602525A (zh) | 一种弹射起飞的无人机全机静力试验柔性支持方法 | |
| CN104503258B (zh) | 基于光缆敷设的共轴双旋翼无人直升机建模方法 | |
| CN114889801B (zh) | 基于飞艇的航空拖靶系统、使用及武器攻击窗口确定方法 | |
| RU2780891C1 (ru) | Система для проведения предварительных лётных испытаний беспилотных летательных аппаратов | |
| CN105954820A (zh) | 下投式风场探测仪及探测方法 | |
| CN108609201A (zh) | 轻型单发混合动力飞机缩比验证机 | |
| CN205280389U (zh) | 一种测量飞机轮胎压缩量的机载设备 | |
| CN205615699U (zh) | 一种通用型固定翼无人机 | |
| Su et al. | Flight performance characteristics of a modified Quadcopter with and without a wing based on flight test | |
| CN114152401A (zh) | 一种车载气动试验装置 | |
| CN114166496A (zh) | 一种倾转旋翼试验装置 | |
| RU2804156C1 (ru) | Испытательный стенд для настройки беспилотных летательных аппаратов мультироторного типа | |
| RU2781047C1 (ru) | Стенд испытания и настройки беспилотных летательных аппаратов различной конфигурации | |
| CN116027191A (zh) | 一种无人机电推进系统载荷测试系统 | |
| RU2158908C1 (ru) | Стенд для натурных испытаний летательного аппарата | |
| RU211674U1 (ru) | Стенд для комплексного тестирования модулей беспилотного воздушного судна мультироторного типа |