RU2810886C1

RU2810886C1 - Unmanned aerial vehicle

Info

Publication number: RU2810886C1
Application number: RU2023115540A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Литвиненко
Filing date: 2023-06-13
Publication date: 2023-12-29

Abstract

FIELD: aviation.

SUBSTANCE: designs of unmanned aerial vehicles. The unmanned aerial vehicle contains a fuselage, load-bearing planes, horizontal propeller groups, main and tail rotors. The fuselage is made in the form of two parallel tubes. In their front part, a horizontal propeller group is fixed, at the point with the coordinates of the centre of gravity in the middle part of the pipes, the fastening elements of the main rotor propeller group are fixed, the fixing bolts of which are passed between the pipes, and the tail rotor group is fixed in the rear part of the pipes. The pipes are equipped with partitions that form closed volumes.

EFFECT: simplified design of the UAV fuselage.

1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области беспилотных летательных аппаратов преимущественно вертолетной схемы.The invention relates to the field of unmanned aerial vehicles, predominantly helicopter-type.

Известны летательные аппараты различных конструктивных схем, в том числе и вертолетной, описанные, например, в книге Матвиенко A.M., Акимов А.И., Акопов М.Г. Машиностроение «Энциклопедия» Том IV-21 «Самолеты и вертолеты» Книга 2 Проектирование, конструкции и системы самолетов и вертолетов. - М.: ОАО «Машиностроение», 2004.There are known aircraft of various design designs, including helicopter ones, described, for example, in the book by A.M. Matvienko, A.I. Akimov, M.G. Akopov. Mechanical Engineering "Encyclopedia" Volume IV-21 "Airplanes and Helicopters" Book 2 Design, structures and systems of airplanes and helicopters. - M.: JSC “Machine Building”, 2004.

Наиболее близким по технической сущности является беспилотный летательный аппарат, (БПЛА) описанный в книге «Беспилотные летательные аппараты» / П.М. Афонин, И.С. Голубев, Н.И. Колотков, и др.; Под ред. Л.С. Чернобровкина. М.: Машиностроение, 1967. Такие аппараты содержат фюзеляж, несущие плоскости (в частности, выполненные по схеме «винтокрыл»), винтомоторные группы горизонтального хода, несущего винта, хвостового винта.The closest in technical essence is the unmanned aerial vehicle (UAV) described in the book “Unmanned Aerial Vehicles” / P.M. Afonin, I.S. Golubev, N.I. Kolotkov, etc.; Ed. L.S. Chernobrovkina. M.: Mechanical Engineering, 1967. Such devices contain a fuselage, load-bearing planes (in particular, made according to the “rotorcraft” scheme), horizontal propeller groups, a main rotor, and a tail rotor.

Недостатком данных конструкций является сложная конструкция фюзеляжа, включающая, как правило, фермы, балки, лонжероны, стрингеры и обшивку. Данные элементы являются избыточными для малоразмерных летательных аппаратов, применение этих элементов приводит к утяжелению и усложнению конструкции.The disadvantage of these designs is the complex structure of the fuselage, which usually includes trusses, beams, spars, stringers and skin. These elements are redundant for small aircraft; the use of these elements leads to a heavier and more complex design.

Изобретение направленного на упрощение конструкции фюзеляжа БПЛА.An invention aimed at simplifying the design of the UAV fuselage.

Это достигается тем, что беспилотный летательный аппарат, содержащий фюзеляж, несущие плоскости, винтомоторные группы горизонтального хода, несущего и хвостового винтов, согласно изобретению фюзеляж выполнен в виде двух параллельно расположенных труб, в их передней части закреплена винтомоторная группа горизонтального хода, в точке с координатами центра тяжести в средней части труб закреплены крепящие элементы винтомоторной группы несущего винта, фиксирующие болты которых пропущены между труб, в задней части труб закреплена винтомоторная группа хвостового винта, причем трубы снабжены перегородками, образующими замкнутые объемы.This is achieved by the fact that an unmanned aerial vehicle containing a fuselage, load-bearing planes, horizontal propeller groups, main and tail rotors, according to the invention, the fuselage is made in the form of two parallel pipes, in their front part a horizontal propeller group is fixed, at a point with the coordinates center of gravity in the middle part of the pipes, the fastening elements of the main rotor motor group are fixed, the fixing bolts of which are passed between the pipes; the tail rotor motor group is fixed in the rear part of the pipes, and the pipes are equipped with partitions that form closed volumes.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 показан вид сбоку БПЛА, на фиг. 2 - сечение по двигателю горизонтального хода, на фиг. 3 - сечение по креплению двигателя несущего винта, на фиг. 4 - сечение по креплению хвостового двигателя, на фиг. 5 в увеличенном масштабе показано расположение перегородок и законцовок, на фиг. 6 показано крепление несущих поверхностей, на фиг. 7 показано расположение перегородок в случае применения двигателей внутреннего сгорания.The essence of the invention is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 shows a side view of the UAV, Fig. 2 - cross-section of a horizontal motor, Fig. 3 - cross-section of the main rotor motor mount, in FIG. 4 - cross-section of the tail engine mount, Fig. 5 shows on an enlarged scale the location of the partitions and ends; Fig. 6 shows the fastening of load-bearing surfaces, Fig. Figure 7 shows the location of the partitions in the case of using internal combustion engines.

Фюзеляж летательный аппарата состоит из двух параллельно расположенных труб 1, в их передней части закреплена с помощью хомута 2 винтомоторная группа 3 горизонтального хода, в точке 4 с координатами центра тяжести в средней части труб закреплены крепящие элементы винтомоторной группы несущего винта состоящие из планок 5, уголков 6, фиксирующих болтов 7, пропущенных между труб. К уголкам 6 с помощью хомута 8 прикреплена винтомоторная группа 9 несущего винта.The fuselage of the aircraft consists of two parallel pipes 1, in their front part a horizontal propeller group 3 is fixed using a clamp 2, at point 4 with the coordinates of the center of gravity in the middle part of the pipes, fastening elements of the main rotor propeller group consisting of strips 5, corners are fixed 6, fixing bolts 7, passed between the pipes. The rotor-motor group 9 of the main rotor is attached to the corners 6 using a clamp 8.

В задней части труб с помощью кронштейнов 10, планки 11, хомута 12 и болтовых соединений закреплена винтомоторная группа 13 хвостового винта. Трубы снабжены перегородкой с фронтальным обтекателем (законцовкой) 14, основной перегородкой 15, концевым обтекателем (законцовкой) 16. Таким образом, сформирована первая полость 17, предназначенная для элементов питания, и пустая полость 18. В случае использования несущих плоскостей на трубах 1 с помощью хомута 19 и планки 20 может быть установлена несущая плоскость 21, причем между несущей плоскостью и трубой 1 установлена треугольная бобышка 22, образующая угол атаки несущей плоскости. В случае использования двигателей внутреннего сгорания справа и слева от основной перегородки 15 устанавливаются дополнительная перегородка 23 образующая вместе с перегородкой 15 полость 24. Аналогичная полость 25 образована между перегородкой 15 и теплоизолирующей перегородкой 26. Полость 27 за теплоизолирующей перегородкой 26 может быть использована для размещения глушителя двигателя внутреннего сгорания. Аппарат снабжен также полетным контроллером 28 и телекоммуникационной аппаратурой 29. Работа аппарата происходит следующим образом. Винтомоторная группа 3 осуществляет горизонтальное перемещение. Вертикальная составляющая образуется за счет функционирования винтомоторной группы 9 несущего винта. Реактивный момент компенсируется винтомоторной группой хвостового винта 13. Следует заметить при этом, что наличие автомата перекоса у винтомоторной группы несущего винта 9 не обязательно. Данной исполнение позволяет компактно разместить винтомоторную группу горизонтального хода 3 между трубами 1. Кроме этого с помощью фиксирующих болтов 7 и планок 5 осуществляется крепление уголков 6, примыкающих к винтомоторной группе несущего винта 9. Крепление винтомоторной группы хвостового винта 13 осуществляется также с помощью кронштейнов 10 и болтовых соединений. В случае применения электропривода первая полость 17 может быть использована для размещения элементов питания, что уменьшает аэродинамическое сопротивление. В случае использования двигателей внутреннего сгорания полости 24 и 25 могут быть использованы в качестве топливных баков, топливопроводы которых соединены параллельно для обеспечения равномерного относительно центра тяжести расхода топлива. Полость 27 может быть использована в качестве глушителя.In the rear part of the pipes, with the help of brackets 10, strip 11, clamp 12 and bolted connections, the tail rotor group 13 is fixed. The pipes are equipped with a partition with a front fairing (tip) 14, a main partition 15, an end fairing (tip) 16. Thus, the first cavity 17 is formed, intended for batteries, and an empty cavity 18. In the case of using load-bearing planes on pipes 1 using clamp 19 and strip 20, a bearing plane 21 can be installed, and a triangular boss 22 is installed between the bearing plane and pipe 1, forming an angle of attack of the bearing plane. In the case of using internal combustion engines, an additional partition 23 is installed to the right and left of the main partition 15, forming a cavity 24 together with the partition 15. A similar cavity 25 is formed between the partition 15 and the heat-insulating partition 26. The cavity 27 behind the heat-insulating partition 26 can be used to accommodate the engine muffler internal combustion. The device is also equipped with a flight controller 28 and telecommunications equipment 29. The device operates as follows. Propeller group 3 carries out horizontal movement. The vertical component is formed due to the functioning of the rotor-motor group 9 of the main rotor. The reaction torque is compensated by the propeller-motor group of the tail rotor 13. It should be noted that the presence of a swash plate in the propeller-motor group of the main rotor 9 is not necessary. This design makes it possible to compactly place the horizontal propeller group 3 between the pipes 1. In addition, using the fixing bolts 7 and strips 5, the corners 6 adjacent to the main rotor group 9 are fastened. The tail rotor group 13 is also fastened using brackets 10 and bolted connections. In the case of using an electric drive, the first cavity 17 can be used to accommodate batteries, which reduces aerodynamic drag. In the case of internal combustion engines, cavities 24 and 25 can be used as fuel tanks, the fuel lines of which are connected in parallel to ensure uniform fuel consumption relative to the center of gravity. Cavity 27 can be used as a muffler.

Техникоэкономическим преимуществом данного аппарата является упрощенная конструкция фюзеляжа, позволяющая эффективно использовать внутренние полости труб, а применение винтомоторной группы горизонтального хода позволяет исключить применение дорогостоящего аппарата перекоса.The technical and economic advantage of this device is the simplified fuselage design, which makes it possible to effectively use the internal cavities of the pipes, and the use of a horizontal propeller group eliminates the use of an expensive swash plate.

Claims

An unmanned aerial vehicle containing a fuselage, load-bearing planes, horizontal propeller groups, main and tail rotors, characterized in that the fuselage is made in the form of two parallel tubes, in their front part a horizontal propeller group is fixed, at a point with the coordinates of the center of gravity in In the middle part of the pipes, the fastening elements of the main rotor motor group are fixed, the fixing bolts of which are passed between the pipes; in the rear part of the pipes, the tail rotor motor group is fixed, and the pipes are equipped with partitions that form closed volumes.