RU2815129C1 - Krishtop hybrid aircraft (ha) and method of functioning of ha (versions) - Google Patents

Krishtop hybrid aircraft (ha) and method of functioning of ha (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2815129C1
RU2815129C1 RU2023107603A RU2023107603A RU2815129C1 RU 2815129 C1 RU2815129 C1 RU 2815129C1 RU 2023107603 A RU2023107603 A RU 2023107603A RU 2023107603 A RU2023107603 A RU 2023107603A RU 2815129 C1 RU2815129 C1 RU 2815129C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
hybrid
operator
balloon
electric motors
Prior art date
Application number
RU2023107603A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Михайлович Криштоп
Original Assignee
Анатолий Михайлович Криштоп
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Михайлович Криштоп filed Critical Анатолий Михайлович Криштоп
Application granted granted Critical
Publication of RU2815129C1 publication Critical patent/RU2815129C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: aircraft engineering.
SUBSTANCE: invention relates to VTOL aircraft. Hybrid aircraft includes a storage battery, a control system with a target homing module, body made according to normal "aircraft" aerodynamic configuration, but without tail unit, with straight rectangular wing of flat-convex profile with tips on edges. On the front frontal edge of the wing on support bearings there is a rotary shaft with rigidly fixed on it two electric motors with one or two screws of invariable pitch and with opposite direction of rotation. Rotation of motors through angle of 90 degrees is carried out by a rotary shaft. Suspension devices for bomb weapons are installed on lower flat surface of the hull and straight rectangular wing. On top in the central part of the housing there is an electromagnetic latch for connecting a disposable ring, to which a group of rubber balls inflated with a gas lighter than air is tied for ascent to a given height in a balloon way.
EFFECT: creation of unmanned aerial vehicle of hybrid type, combining properties of balloon, quadcopter, convertiplane, aircraft.
6 cl, 3 dwg

Description

Группа изобретений относится к области авиастроения и авиационной техники.The group of inventions relates to the field of aircraft construction and aviation technology.

Из существующего уровня техники известны беспилотные летательные аппараты (БПЛА), сочетающие в себе свойства квадрокоптера, конвертоплана или самолета.From the existing level of technology, unmanned aerial vehicles (UAVs) are known that combine the properties of a quadcopter, tiltrotor or airplane.

Однако из существующего уровня техники не известен беспилотный летательный аппарат гибридного типа (БПЛАГТ), сочетающий в себе гибридные свойства аэростата, квадрокоптера, конвертоплана или самолета, использующий, как минимум, два неподвижных электродвигателя с пропеллером, как у квадрокоптера и, как минимум, два поворотных электродвигателя с импеллером, как у конвертоплана, а также баллон аэростата, в виде группы, надуваемых газом легче воздуха, резиновых шаров, присоединяемого вручную непосредственно перед вертикальным стартом по-аэростатному и автоматически отсоединяемого электромагнитной защелкой, в полете по команде оператора при переходе на горизонтальный полет БПЛАГТ на режимах полета, как квадрокоптера, конвертоплана или самолета.However, no hybrid unmanned aerial vehicle (UAV) is known from the existing level of technology, combining the hybrid properties of a balloon, quadcopter, tiltrotor or airplane, using at least two fixed electric motors with a propeller, like a quadrocopter, and at least two rotary ones. an electric motor with an impeller, like a tiltrotor, as well as a balloon balloon, in the form of a group, inflated with lighter-than-air gas, rubber balls, manually attached immediately before a vertical launch like a balloon and automatically detached by an electromagnetic latch, in flight at the operator’s command when switching to horizontal flight UAV in flight modes like a quadcopter, tiltrotor or airplane.

Таким образом, остается актуальной задача создания беспилотного летательного аппарата гибридного типа (БПЛАГТ), сочетающего в себе гибридные свойства аэростата, квадрокоптера, конвертоплана или самолета, использующего, как минимум, два неподвижных электродвигателя с пропеллером, как у квадрокоптера и, как минимум, два поворотных электродвигателя с импеллером, как у конвертоплана, а также баллон аэростата, в виде группы, надуваемых газом легче воздуха, резиновых шаров, присоединяемого вручную непосредственно перед вертикальным стартом по-аэростатному и автоматически отсоединяемого электромагнитной защелкой, в полете по команде оператора при переходе на горизонтальный полет БПЛАГТ на режимах полета, как квадрокоптера, конвертоплана или самолета.Thus, the task of creating a hybrid unmanned aerial vehicle (UAVV) remains relevant, combining the hybrid properties of a balloon, quadcopter, tiltrotor or aircraft using at least two fixed electric motors with a propeller, like a quadrocopter, and at least two rotary ones. an electric motor with an impeller, like a tiltrotor, as well as a balloon balloon, in the form of a group, inflated with lighter-than-air gas, rubber balls, manually attached immediately before a vertical launch like a balloon and automatically detached by an electromagnetic latch, in flight at the operator’s command when switching to horizontal flight UAV in flight modes like a quadcopter, tiltrotor or airplane.

Задачей достижения технического результата, на который направлена заявленная группа изобретений, является создание беспилотного летательного аппарата (БПЛА) гибридного типа, сочетающего в себе гибридные свойства аэростата, квадрокоптера, конвертоплана или самолета, использующего, как минимум, два неподвижных электродвигателя с пропеллером, как у квадрокоптера и, как минимум, два поворотных электродвигателя с импеллером, как у конвертоплана, а также баллон аэростата, в виде группы, надуваемых газом легче воздуха, резиновых шаров, присоединяемого вручную непосредственно перед вертикальным стартом по-аэростатному и автоматически отсоединяемого электромагнитной защелкой, в полете по команде оператора при переходе на горизонтальный полет БПЛАГТ на режимах полета, как квадрокоптера, конвертоплана или самолета.The task of achieving the technical result to which the stated group of inventions is aimed is to create an unmanned aerial vehicle (UAV) of a hybrid type, combining the hybrid properties of a balloon, quadcopter, tiltrotor or aircraft using at least two fixed electric motors with a propeller, like a quadcopter and at least two rotary electric motors with an impeller, like a tiltrotor, as well as a balloon balloon, in the form of a group, inflated with lighter-than-air gas, rubber balls, attached manually immediately before a vertical launch in a balloon style and automatically detached with an electromagnetic latch in flight operator command when switching to horizontal flight of the UAV in flight modes such as a quadcopter, tiltrotor or airplane.

Указанная задача (достижение технического результата) решается тем, что предложен Гибридный летательный аппарат Криштопа по пункту 1 формулы изобретения.The specified task (achieving a technical result) is solved by the fact that the Krishtop Hybrid aircraft is proposed according to paragraph 1 of the claims.

Указанная задача (достижение технического результата) решается тем, что предложен Гибридный летательный аппарат Криштопа по пункту 2 формулы изобретения.The specified task (achieving a technical result) is solved by the fact that the Krishtop Hybrid aircraft is proposed according to paragraph 2 of the claims.

Указанная задача (достижение технического результата) решается тем, что предложен Гибридный летательный аппарат Криштопа по пункту 3 формулы изобретения.The specified task (achieving a technical result) is solved by the fact that the Krishtop Hybrid aircraft is proposed according to paragraph 3 of the claims.

Указанная задача (достижение технического результата) решается тем, что предложен Гибридный летательный аппарат Криштопа по пункту 4 формулы изобретения.The specified task (achieving a technical result) is solved by the fact that the Krishtop Hybrid aircraft is proposed according to paragraph 4 of the claims.

Указанная задача (достижение технического результата) решается тем, что предложен Гибридный летательный аппарат Криштопа по пункту 5 формулы изобретения.The specified task (achieving a technical result) is solved by the fact that the Krishtop Hybrid aircraft is proposed according to paragraph 5 of the claims.

Технический результат достигается также в способе функционирования Гибридного летательного аппарата Криштопа по пунктам 1-5 формулы изобретения.The technical result is also achieved in the method of operation of the Krishtop Hybrid aircraft according to paragraphs 1-5 of the claims.

Сущность группы изобретений поясняется чертежами Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3.The essence of the group of inventions is illustrated by the drawings of Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3.

На чертеже Фиг. 1 представлены пояснительные эскизы: (-1/1-) вид Гибридный летательный аппарат Криштопа (далее - ГЛАК) сбоку в горизонтальном полете, где: 1 - корпус, 2 - поворотный вал, установленный на опорных подшипниках (на эскизе не показаны), 3 - прямое прямоугольное крыло плоско-выпуклого профиля, расположенное на корпусе 1 таким образом, чтобы поворотный вал 2 находился на центре тяжести полностью снаряженного ГЛАК, 4 - импеллер, с электродвигателем, с одним или двумя винтами, неизменяемого шага (на эскизе не показаны), работающий в режиме как тянущий, 5 - электродвигатель с пропеллером, 12 - штекерное устройство управляемого отключения электрического кабеля, с электропитанием от внешнего источника электроэнергии, отключаемого по команде оператора. На эскизе (-1/2-) вид ГЛАК сбоку при вертикальном взлете или посадке, а также зависании в полете, где: 4 - импеллер, с электродвигателем, с одним или двумя винтами, неизменяемого шага (на эскизе не показаны), работающий в режиме как подъемный. На эскизе (-1/3-) вид ГЛАК сверху при вертикальном взлете или посадке. Устройства подвеса для ракетно-бомбового вооружения и средств поражения неприятельских дронов, установленные на нижней плоской поверхности прямого прямоугольного крыла, а также законцовки крыла и акустические микрофоны, поворотный лазерный высотомер - дальномер на всех эскизах не показаны.In the drawing FIG. 1 shows explanatory sketches: (-1/1-) side view of the Krishtop Hybrid Aircraft (hereinafter - GLAC) in horizontal flight, where: 1 - body, 2 - rotary shaft mounted on support bearings (not shown in the sketch), 3 - a straight rectangular wing of a flat-convex profile, located on the body 1 so that the rotary shaft 2 is at the center of gravity of a fully equipped GLAC, 4 - an impeller, with an electric motor, with one or two screws, a constant pitch (not shown in the sketch), operating in pulling mode, 5 - electric motor with a propeller, 12 - plug-in device for controlled disconnection of the electrical cable, with power supply from an external power source, switched off at the operator’s command. The sketch (-1/2-) shows a side view of the GLAC during vertical takeoff or landing, as well as hovering in flight, where: 4 - impeller, with an electric motor, with one or two propellers, constant pitch (not shown in the sketch), operating in lifting mode. The sketch (-1/3-) shows a top view of the GLAC during vertical takeoff or landing. Suspension devices for missile and bomb weapons and means of destroying enemy drones, installed on the lower flat surface of a straight rectangular wing, as well as wing tips and acoustic microphones, a rotating laser altimeter - range finder are not shown in all sketches.

На чертеже Фиг. 2 представлены пояснительные эскизы (-2/1-) и (-2/2-) Устройства вертикального запуска (далее - УВЗ) для беспилотных или пилотируемых летательных аппаратов вертикального взлета и посадки, которое позволяет без использования заряда собственной аккумуляторной батареи летательного аппарата осуществлять вертикальный взлет и длительно находиться на определенной высоте, ограниченной длиной электрического кабеля, с электропитанием от внешнего стационарного или передвижного источника электроэнергии, отключаемого по команде оператора при полной зарядке собственной аккумуляторной батареи летательного аппарата. На эскизе (-2/1-) вид ГЛАК сбоку для варианта исполнения, когда в носовой части корпуса 1 установлено штекерное устройство 12 управляемого отключения электрического кабеля, с электропитанием от внешнего источника электроэнергии, отключаемого по команде оператора, где: 12 - штекерное устройство управляемого отключения электрического кабеля, с электропитанием от внешнего источника электроэнергии, отключаемого по команде оператора, 13 - электрический двух или одножильный электрический кабель с металлическим тросовым кордом внутри, 14 - поворотный барабан с ручным или электроприводом (на эскизе не показан), на котором намотан электрический двух или одножильный электрический кабель с металлическим тросовым кордом внутри, 15 - основание, на котором, на котором установлен поворотный барабан с ручным или электроприводом. На эскизе (-2/2-) УВЗ, включающее в себя систему управления (на эскизе не показана), контакты минус 26 и плюс 27 электрического двух или одножильный электрического кабеля 13 с металлическим тросовым кордом внутри, который с одной стороны имеет возможность подключения через коммутационный аппарат (на эскизе не показан), к внешнему стационарному или передвижному источнику электроэнергии (на эскизе не показан), а с другой стороны подключен непосредственно к электрическому штекеру 21, который вручную подключается к штекерному устройству управляемого отключения электрического кабеля 12, установленному непосредственно на летательном аппарате и подключенному к аккумуляторной батарее, которое имеет возможность автоматического отключения по команде оператора летательного аппарата, где: 18 - изолирующий корпус штекерного устройства управляемого отключения электрического кабеля 12, 17 пружина, 19 - электрический контакт плюс, подключенный непосредственно к аккумуляторной батарее, 20 - электрический контакт плюс электрического штекера 21, 22 - электрический контакт минус, подключенный непосредственно к аккумуляторной батарее, 23 - электрический контакт минус электрического штекера 21, 24 - механическая защелка, управляемая сердечником электромагнита 25. На эскизе (-2/3-) показан червячный редуктор с электроприводом 16, расположенный в корпусе 1, управляющий положением поворотного вала 2, установленного на опорных подшипниках (на эскизе не показаны), для поворота импеллеров 4 на угол 90 градусов в горизонтальное или вертикальное положение.In the drawing FIG. 2 presents explanatory sketches (-2/1-) and (-2/2-) of the Vertical Launch Device (hereinafter referred to as UVZ) for unmanned or manned aircraft for vertical take-off and landing, which allows, without using the charge of the aircraft’s own battery, to carry out vertical take-off and remain for a long time at a certain altitude, limited by the length of the electrical cable, with power supplied from an external stationary or mobile source of electricity, switched off at the operator’s command when the aircraft’s own battery is fully charged. The sketch (-2/1-) shows a side view of the GLAC for the version when a plug-in device 12 for controlled disconnection of the electrical cable is installed in the bow of the body 1, with power supply from an external source of electricity, switched off at the operator’s command, where: 12 - plug-in device for controlled disconnecting the electric cable, with power supply from an external source of electricity, turned off at the operator's command, 13 - an electric two-core or single-core electric cable with a metal cable cord inside, 14 - a rotary drum with a manual or electric drive (not shown in the sketch), on which an electric two-wire is wound or a single-core electrical cable with a metal cable cord inside, 15 - the base on which a rotary drum with a manual or electric drive is installed. In the sketch (-2/2-) UVZ, which includes a control system (not shown in the sketch), contacts minus 26 and plus 27 of a two-core or single-core electrical cable 13 with a metal cable cord inside, which on one side can be connected via switching device (not shown in the sketch), to an external stationary or mobile source of electricity (not shown in the sketch), and on the other hand is connected directly to the electrical plug 21, which is manually connected to the plug device for controlled disconnection of the electrical cable 12, installed directly on the aircraft device and connected to the battery, which has the ability to automatically turn off at the command of the aircraft operator, where: 18 - insulating housing of the plug-in device for controlled disconnection of the electrical cable 12, 17 spring, 19 - electrical plus contact connected directly to the battery, 20 - electrical plus contact of the electrical plug 21, 22 - electrical minus contact connected directly to the battery, 23 - electrical minus contact of the electrical plug 21, 24 - mechanical latch controlled by the electromagnet core 25. The sketch (-2/3-) shows a worm gearbox with electric drive 16, located in housing 1, controlling the position of the rotary shaft 2 mounted on support bearings (not shown in the sketch), to rotate the impellers 4 at an angle of 90 degrees to a horizontal or vertical position.

На чертеже Фиг. 3 представлен пояснительный эскиз варианта исполнения ГЛАК с подключенной группой, надуваемых газом легче воздуха, резиновых шаров для подъема ГЛАК по-аэростатному и дополнительным, например, сбрасываемым твердотопливным ракетным ускорителем, установленным под корпусом 1 в хвостовой части ГЛАК, где: 1 - корпус, 4 - импеллер, с электродвигателем, с одним или двумя винтами, неизменяемого шага (на эскизе не показаны), в положении работы в режиме как подъемный, 5 - электродвигатель с пропеллером, 6 - группа, надуваемых газом легче воздуха, резиновых шаров, 7 - стропы группы, надуваемых газом легче воздуха, резиновых шаров, 8 - электромагнитная защелка, управляемая дистанционно оператором, 9 - металлическое кольцо, имеющее возможность подключения и отключения к электромагнитной защелке 8, на котором закрепляются стропы 7 группы, надуваемых газом легче воздуха, резиновых шаров 6, 10 - крепление для управляемого по команде оператора сбрасывания твердотопливного ракетного ускорителя, 11 - сбрасываемый твердотопливный ракетный ускоритель с системой дистанционного запуска по команде оператора.In the drawing FIG. 3 shows an explanatory sketch of a variant of the GLAC with a connected group, inflated with gas lighter than air, rubber balls for lifting the GLAC like an aerostat and an additional, for example, jettisonable solid rocket booster installed under the body 1 in the tail section of the GLAC, where: 1 - body, 4 - impeller, with an electric motor, with one or two screws, constant pitch (not shown in the sketch), in the operating position in lifting mode, 5 - electric motor with a propeller, 6 - group of lighter-than-air gas-inflated rubber balls, 7 - slings group, inflated with gas lighter than air, rubber balls, 8 - electromagnetic latch, controlled remotely by the operator, 9 - metal ring, which has the ability to connect and disconnect to the electromagnetic latch 8, on which the slings of group 7, inflated with gas lighter than air, rubber balls 6 are attached, 10 - mount for dropping a solid propellant rocket accelerator controlled by the operator's command, 11 - resettable solid propellant rocket booster with a remote launch system upon the operator's command.

Работа наиболее предпочтительного варианта исполнения ГЛАК, например, с двумя импеллерами и двумя электродвигателями с пропеллером, описанного по чертежам Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3, осуществляется следующим образом.Operation of the most preferred version of the GLAC, for example, with two impellers and two electric motors with a propeller, described in the drawings of Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3 is carried out as follows.

Запуск в полет ГЛАК может осуществляться несколькими известными способами, например, по-аэростатному бесшумно и без расхода электроэнергии, как баллон аэростата в виде группы, надуваемых газом легче воздуха, резиновых шаров 6 Фиг. 3 в достаточном количестве для подъема на заданную высоту по-аэростатному. Например, для варианта исполнения ГЛАК весом 5 кг может использоваться баллон аэростата в виде группы из 6-7, надуваемых, например водородом, резиновых шаров объемом в 1 кубометр, подъемная сила каждого из которых будет равна 1,2 кг и соответственно общая подъемная сила для ГЛАК весом 5 кг составит 7,2-8,4 кг. Такой способ целесообразно применять в ночное время при безветренной погоде или при попутном ветре предполагаемого направления полета ГЛАК. После набора нужной высоты полета, группа, надуваемых газом легче воздуха, резиновых шаров, может быть по команде оператора отключено электромагнитной защелкой 8 металлическое кольцо 9 Фиг. 3, для освобождения в свободный полет группы, надуваемых газом легче воздуха, резиновых шаров 6, при переходе на горизонтальный полет ГЛАК в режиме только мультикоптера, конвертоплана или самолета.The launch of a GLAC into flight can be carried out in several well-known ways, for example, like a balloon, silently and without consuming electricity, like a balloon balloon in the form of a group of rubber balloons inflated with lighter-than-air gas 6 Fig. 3 in sufficient quantities to rise to a given height like a balloon. For example, for the GLAC version weighing 5 kg, a balloon balloon can be used in the form of a group of 6-7, inflated, for example, with hydrogen, rubber balls with a volume of 1 cubic meter, the lifting force of each of which will be equal to 1.2 kg and, accordingly, the total lifting force for GLAC weighing 5 kg will be 7.2-8.4 kg. This method is advisable to use at night in calm weather or with a tailwind in the intended direction of the GLAC flight. After reaching the desired flight altitude, a group of rubber balloons inflated with lighter-than-air gas can be turned off at the operator's command by an electromagnetic latch 8 metal ring 9 Fig. 3, to release a group of lighter-than-air gas-inflated rubber balloons 6 into free flight, when switching to horizontal flight of the GLAC in multicopter, tiltrotor or airplane mode only.

Также возможен интересный вариант запуска ГЛАК, как гибридный аэростатно-мультикоптерный вариант, например, при загрузке максимальной полезной нагрузки, когда подъемная сила суммируется группой, надуваемых газом легче воздуха, резиновых шаров 6 и вертикальной тягой всех электродвигателей с пропеллером 5 и импеллеров, с электродвигателем 4 Фиг. 3.An interesting option for launching GLAC is also possible, as a hybrid balloon-multicopter option, for example, when loading the maximum payload, when the lifting force is summed up by a group of lighter-than-air gas-inflated rubber balls 6 and the vertical thrust of all electric motors with a propeller 5 and impellers with an electric motor 4 Fig. 3.

Также при необходимости предварительной длительной аэровоздушной разведки на высотах от 10 до 100 метров, когда прямая видимость увеличивается на десятки км, может быть использован запуск ГЛАК с применением дополнительного штекерного устройства управляемого отключения электрического кабеля, с электропитанием от внешнего стационарного или передвижного источника электроэнергии, отключаемого по команде оператора, осуществляемого с помощью Устройства вертикального запуска (далее - УВЗ) Фиг. 2 (-2/1-), когда оба импеллера 4, с электродвигателем, с одним или двумя винтами, неизменяемого шага должны быть установлены вертикально и работают как подъемные, а электрический штекер 21, вручную подключается к штекерному устройству управляемого отключения электрического кабеля 12, установленному непосредственно на ГЛАК и подключенному к его аккумуляторной батарее Фиг. 2 и таким образом, ГЛАК поднимается как мультикоптер, с дополнительной подъемной силой от прямого прямоугольного крыла 3 при наличии ветра, «подобно известному воздушному змею» на высоту, определяемую длиной электрического кабеля 13 с металлическим тросовым кордом внутри. При этом аккумуляторная батарея ГЛАК не расходует свой запас электроэнергии, так как электроснабжение всех электродвигателей ГЛАК осуществляется от внешнего стационарного или передвижного источника электроэнергии и соответственно ГЛАК способен длительно вести разведку без расхода собственного запаса электроэнергии. При установке УВЗ с подключенным ГЛАК на движущийся танк, БТР или БМП такая разведывательная система способна очень длительное время осуществлять разведку местности, например в радиусе 26 км при длине 50 метров электрического кабеля 13 с металлическим тросовым кордом внутри. При обнаружении цели, по команде оператора, действием механической защелки 24, управляемой сердечником электромагнита 25, электрический штекер 21 отключается от штекерного устройства 12 управляемого отключения электрического кабеля и ГЛАК переводится в самостоятельный полет по-мультикоптерному или по-самолетному, как управляемый конвертоплан по командам оператора для ведения разведки, нанесения точечных ракетно-бомбовых ударов и противодействия БПЛА противника. При полете по-самолетному направление полета может регулироваться за счет изменения тяги импеллеров 4, с электродвигателями, установленными по краям плоскости прямого прямоугольного крыла плоско-выпуклого профиля, а высота полета регулируется величиной тангажа за счет изменения тяги носового и кормового электродвигателей с пропеллером 5, то есть при положительном тангаже ГЛАК осуществляет набор высоты, а при отрицательном тангаже ГЛАК снижение высоты вплоть до возможного пикирования на цель с последующим набором высоты или маневром типа «мертвая петля» для набора высоты и последующего пикирования на следующую цель.Also, if preliminary long-term aerial reconnaissance is necessary at altitudes from 10 to 100 meters, when line of sight increases by tens of kilometers, a GLAC launch can be used using an additional plug-in device for controlled disconnection of the electrical cable, with power supplied from an external stationary or mobile power source, switched off by operator command carried out using a Vertical Launch Device (hereinafter referred to as UVZ) FIG. 2 (-2/1-), when both impellers 4, with an electric motor, with one or two screws, of constant pitch must be installed vertically and operate as lifting ones, and the electrical plug 21 is manually connected to the plug device for controlled disconnection of the electrical cable 12, installed directly on the GLAC and connected to its battery FIG. 2 and thus, GLAC rises like a multicopter, with additional lift from the straight rectangular wing 3 in the presence of wind, “like a well-known kite” to a height determined by the length of the electric cable 13 with a metal cable cord inside. At the same time, the GLAC battery does not consume its reserve of electricity, since the power supply of all GLAC electric motors is carried out from an external stationary or mobile source of electricity and, accordingly, the GLAC is capable of conducting long-term exploration without consuming its own reserve of electricity. When installing an UVZ with a connected GLAC on a moving tank, armored personnel carrier or infantry fighting vehicle, such a reconnaissance system is capable of reconnaissance of the area for a very long time, for example, within a radius of 26 km with a length of 50 meters of electric cable 13 with a metal cable cord inside. When a target is detected, at the operator’s command, by the action of a mechanical latch 24, controlled by the electromagnet core 25, the electrical plug 21 is disconnected from the plug device 12 of the controlled disconnection of the electrical cable and the GLAC is transferred to an independent flight in a multicopter or aircraft manner, like a controlled tiltrotor at the operator’s commands for conducting reconnaissance, conducting targeted missile and bomb strikes and countering enemy UAVs. When flying like an airplane, the flight direction can be adjusted by changing the thrust of the impellers 4, with electric motors installed at the edges of the plane of a straight rectangular wing with a flat-convex profile, and the flight altitude can be adjusted by the pitch by changing the thrust of the bow and stern electric motors with the propeller 5, then there is, with a positive pitch, the GLAC climbs, and with a negative pitch, the GLACK lowers the altitude up to a possible dive onto a target with a subsequent climb or a “loop” type maneuver to gain altitude and then dive onto the next target.

Также возможен запуск ГЛАК по-мультикоптерному с переходом на режим полета как конвертоплана и самолета, без группы, надуваемых газом легче воздуха, резиновых шаров 6, когда все импеллеры 4, с электродвигателем установлены вертикально и работают как подъемные вместе с электродвигателями с пропеллером 5, а затем импеллеры 4 переводятся в режим работы как тянущие для горизонтального полета по-самолетному и изменение положения всех импеллеров 4, с электродвигателем, с одним или двумя винтами, неизменяемого шага осуществляется по команде оператора при повороте на угол в пределах 90 градусов с помощью червячного редуктора с электроприводом 16 Фиг. 2 (-2/3-), расположенного в корпусе 1, управляющим положением поворотного вала 2, установленного на опорных подшипниках (на эскизе не показаны).It is also possible to launch the GLAC in a multicopter mode with a transition to the flight mode as a tiltrotor and an airplane, without a group, inflated with lighter-than-air gas, rubber balls 6, when all the impellers 4, with an electric motor, are installed vertically and work as lifting ones together with electric motors with a propeller 5, and then the impellers 4 are switched to operating mode as pulling for horizontal flight like an airplane and the change in the position of all impellers 4, with an electric motor, with one or two screws, a constant pitch is carried out at the operator’s command when turning an angle within 90 degrees using a worm gear with electric drive 16 Fig. 2 (-2/3-), located in housing 1, controlling the position of the rotary shaft 2 mounted on support bearings (not shown in the sketch).

А также запуск может осуществляться, например по-самолетному с помощью катапульты или дополнительного сбрасываемого или несбрасываемого твердотопливного ракетного ускорителя, когда все импеллеры 4, с электродвигателем, с одним или двумя винтами, неизменяемого шага установлены и работают в положении как тянущие.And also the launch can be carried out, for example, like an airplane using a catapult or an additional resettable or non-resettable solid rocket booster, when all impellers 4, with an electric motor, with one or two screws, of constant pitch, are installed and operate in the pulling position.

Посадка ГЛАК осуществляется по-мультикоптерному (все импеллеры 4, с электродвигателями в положении как подъемные) уменьшением тяги электродвигателей или с предварительным планированием по-самолетному и посадкой как конвертоплана по командам оператора.The GLAC landing is carried out in a multicopter manner (all impellers are 4, with electric motors in the lifting position) by reducing the thrust of the electric motors or with preliminary planning like an airplane and landing like a tiltrotor at the operator’s commands.

Алгоритм работы других вариантов исполнения ГЛАК, например, с верхним расположением крыла или с различным числом электродвигателей, аналогичен вышеописанному.The operating algorithm for other versions of the GLAC, for example, with an upper wing or with a different number of electric motors, is similar to that described above.

Акустический локатор с акустическими микрофонами и поворотный лазерный высотомер - дальномер могут использоваться для поиска и уничтожения неприятельских дронов дополнительным устройством типа «дробовика по уткам». Поворотный лазерный высотомер - дальномер может использоваться также для определения восходящих потоков воздуха для парения ГЛАК на высоте по-орлиному, что увеличивает длительность полета.An acoustic locator with acoustic microphones and a rotating laser altimeter - range finder can be used to search and destroy enemy drones with an additional “duck shotgun” type device. The rotary laser altimeter - range finder can also be used to determine the ascending air flows for soaring the GLAC at an eagle-like altitude, which increases the flight duration.

Благодаря вышеперечисленному в группе изобретений достигается технический результат, заключающийся в создании ГЛАК, беспилотного летательного аппарата (БПЛА) гибридного типа, сочетающего в себе гибридные свойства аэростата, квадрокоптера, конвертоплана или самолета, использующего, как минимум, два неподвижных электродвигателя с пропеллером, как у квадрокоптера и, как минимум, два поворотных электродвигателя с импеллером, как у конвертоплана, а также баллон аэростата, в виде группы, надуваемых газом легче воздуха, резиновых шаров, присоединяемого вручную непосредственно перед вертикальным стартом по-аэростатному и автоматически отсоединяемого электромагнитной защелкой, в полете по команде оператора при переходе на горизонтальный полет БПЛАГТ на режимах полета, как квадрокоптера, конвертоплана или самолета.Thanks to the above, the group of inventions achieves a technical result consisting in the creation of GLAC, an unmanned aerial vehicle (UAV) of a hybrid type, combining the hybrid properties of an aerostat, quadcopter, tiltrotor or aircraft using at least two fixed electric motors with a propeller, like a quadcopter and at least two rotary electric motors with an impeller, like a tiltrotor, as well as a balloon balloon, in the form of a group, inflated with lighter-than-air gas, rubber balls, attached manually immediately before a vertical launch in a balloon style and automatically detached with an electromagnetic latch in flight operator command when switching to horizontal flight of the UAV in flight modes such as a quadcopter, tiltrotor or airplane.

Claims (6)

1. Гибридный летательный аппарат, характеризующийся тем, что включает в себя аккумуляторную батарею и систему управления с модулем самонаведения на цель, корпус, выполненный по нормальной «самолетной» аэродинамической схеме, но без хвостового оперения, с низко или высоко расположенным прямым прямоугольным крылом плоско-выпуклого профиля с законцовками или без законцовок по краям, на передней фронтальной кромке которого на опорных подшипниках установлен поворотный вал с жестко закрепленными на нем как минимум двумя электродвигателями с импеллером, с одним или двумя винтами неизменяемого шага и с встречным направлением вращения, поворот которых на угол 90 градусов осуществляется поворотным валом через червячный редуктор привода с дополнительным электродвигателем управления, и при этом внутри, по продольной оси корпуса, перпендикулярной к поворотному валу, жестко закреплен кронштейн, на выходных концах которого жестко закреплены как минимум два электродвигателя с пропеллером, с одним или двумя винтами неизменяемого шага и с встречным направлением вращения, имеющими неизменяемый вектор тяги вертикально вверх, как у квадрокоптера, и на нижней плоской поверхности корпуса и прямого прямоугольного крыла установлены устройства подвеса для бомбового вооружения, а сверху в центральной части корпуса установлена электромагнитная защелка для подключения снаружи одноразового кольца, к которому привязана группа надуваемых газом легче воздуха резиновых шаров в достаточном количестве для подъема на заданную высоту по-аэростатному, и при этом после набора высоты по команде оператора электромагнитная защелка может быть отключена для освобождения в свободный полет группы надуваемых газом легче воздуха резиновых шаров при переходе на горизонтальный полет гибридного летательного аппарата в режиме квадрокоптера, конвертоплана или самолета.1. A hybrid aircraft, characterized by the fact that it includes a battery and a control system with a target homing module, a body made according to a normal “aircraft” aerodynamic design, but without a tail, with a low or high rectangular flat wing. a convex profile with endings or without endings at the edges, on the front front edge of which a rotary shaft is mounted on support bearings with at least two electric motors with an impeller rigidly mounted on it, with one or two screws of constant pitch and with a counter direction of rotation, the rotation of which is at an angle 90 degrees is carried out by a rotary shaft through a worm gear drive with an additional control electric motor, and at the same time, inside, along the longitudinal axis of the housing, perpendicular to the rotary shaft, a bracket is rigidly fixed, at the output ends of which at least two electric motors with a propeller, with one or two screws of a constant pitch and with a counter-direction of rotation, having a constant vector of thrust vertically upward, like a quadcopter, and on the lower flat surface of the body and the straight rectangular wing, suspension devices for bomb weapons are installed, and on top in the central part of the body there is an electromagnetic latch for connecting the outside of a disposable a ring to which a group of gas-inflated lighter-than-air rubber balloons is attached in sufficient quantity to rise to a given height like a balloon, and at the same time, after gaining altitude at the command of the operator, the electromagnetic latch can be turned off to release the group of gas-inflated lighter-than-air rubber balloons into free flight when switching to horizontal flight of a hybrid aircraft in quadcopter, tiltrotor or airplane mode. 2. Гибридный летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что включает в себя поворотный лазерный высотомер-дальномер.2. A hybrid aircraft according to claim 1, characterized in that it includes a rotary laser altimeter-rangefinder. 3. Гибридный летательный аппарат по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что включает в себя акустический локатор, содержащий два направленных в направлении горизонтального полета акустических микрофона, установленных по краям прямого прямоугольного крыла плоско-выпуклого профиля, и электронный блок для определения направления и интенсивности шумов винтов неприятельского летательного аппарата.3. Hybrid aircraft according to any one of paragraphs. 1, 2, characterized in that it includes an acoustic locator containing two acoustic microphones directed in the direction of horizontal flight, installed at the edges of a straight rectangular wing of a flat-convex profile, and an electronic unit for determining the direction and intensity of noise from the propellers of an enemy aircraft. 4. Гибридный летательный аппарат по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что имеет дополнительный сбрасываемый или несбрасываемый твердотопливный ракетный ускоритель, установленный в хвостовой части под корпусом гибридного летательного аппарата.4. Hybrid aircraft according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that it has an additional resettable or non-resettable solid rocket booster installed in the tail section under the body of the hybrid aircraft. 5. Гибридный летательный аппарат по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что имеет дополнительное штекерное устройство управляемого отключения электрического кабеля с электропитанием от внешнего стационарного или передвижного источника электроэнергии, отключаемого по команде оператора.5. Hybrid aircraft according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that it has an additional plug-in device for controlled disconnection of the electrical cable with power supply from an external stationary or mobile power source, switched off at the operator’s command. 6. Способ функционирования гибридного летательного аппарата (далее - ГЛА) по любому из пп. 1-5, заключающийся в том, что ГЛА может осуществлять вертикальный взлет либо бесшумно и без расхода электроэнергии, как аэростат, или шумно, с расходом электроэнергии, как мультикоптер, либо как гибрид аэростата и мультикоптера при загрузке максимальной полезной нагрузки и при этом может также осуществлять длительную разведку с высоты взлета с использованием дополнительного штекерного устройства управляемого отключения электрического кабеля с электропитанием от внешнего стационарного или передвижного источника электроэнергии, отключаемого по команде оператора, а при необходимости может быстро, по команде оператора, отключить штекер дополнительного штекерного устройства управляемого отключения электрического кабеля и электромагнитную защелку для автоматического отсоединения одноразового кольца для свободного отдельного полета группы надуваемых газом легче воздуха резиновых шаров при переходе на горизонтальный полет ГЛА, как гибрид квадрокоптера, конвертоплана или самолета, с переводом по командам оператора режима работы как подъемный на режим работы как тянущий для всех электродвигателей с импеллером ГЛА с регулировкой полета ГЛА по направлению величиной тяги электродвигателей с импеллером и по высоте при изменении тангажа величиной тяги электродвигателей с пропеллером, а при необходимости зависания над целью или посадки ГЛА также может быстро по команде оператора перейти на режим квадрокоптера при переводе режима работы как тянущий на режим работы как подъемный для всех электродвигателей с импеллером ГЛА.6. Method of operation of a hybrid aircraft (hereinafter - HAV) according to any one of paragraphs. 1-5, which consists in the fact that the GLA can carry out vertical take-off either silently and without power consumption, like a balloon, or noisily, with power consumption, like a multicopter, or as a hybrid of a balloon and a multicopter when loading the maximum payload and can also carry out long-term reconnaissance from a take-off altitude using an additional plug-in device for controlled disconnection of the electrical cable with power supply from an external stationary or mobile power source, switched off at the operator’s command, and if necessary, can quickly, at the command of the operator, disconnect the plug of the additional plug-in device for controlled disconnection of the electrical cable and an electromagnetic latch for automatic detachment of a disposable ring for the free separate flight of a group of gas-inflated, lighter-than-air rubber balloons when switching to horizontal flight of the GLA, like a hybrid of a quadcopter, tiltrotor or airplane, with the transfer of the operating mode as lifting to the operating mode as pulling for all electric motors by operator commands with a GLA impeller with adjustment of the GLA flight in direction by the magnitude of the thrust of the electric motors with the impeller and in height when changing pitch by the magnitude of the thrust of the electric motors with the propeller, and if it is necessary to hover over a target or land, the GLA can also quickly, at the operator’s command, switch to quadcopter mode when switching the operating mode as pulling on the operating mode as a lift for all electric motors with a GLA impeller.
RU2023107603A 2023-03-28 Krishtop hybrid aircraft (ha) and method of functioning of ha (versions) RU2815129C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2815129C1 true RU2815129C1 (en) 2024-03-11

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1160156B1 (en) * 1997-01-04 2006-06-07 Künkler, Hermann Propulsion unit with at least one propeller comprising a hub
RU2674742C1 (en) * 2017-06-22 2018-12-12 Дмитрий Сергеевич Дуров Aircraft rocket complex with unmanned attack helicopter-airplane
RU2678180C1 (en) * 2018-02-12 2019-01-23 Борис Васильевич Хакимов Hybrid aircraft
RU2715823C1 (en) * 2019-05-16 2020-03-03 Анатолий Михайлович Криштоп Vertical takeoff and landing aircraft (vtla), hybrid electric power plant (hepp) for vtla and method of operation of locomotive with hepp (embodiments)
WO2021124213A1 (en) * 2019-12-17 2021-06-24 Leonardo S.P.A. Convertiplane

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1160156B1 (en) * 1997-01-04 2006-06-07 Künkler, Hermann Propulsion unit with at least one propeller comprising a hub
RU2674742C1 (en) * 2017-06-22 2018-12-12 Дмитрий Сергеевич Дуров Aircraft rocket complex with unmanned attack helicopter-airplane
RU2678180C1 (en) * 2018-02-12 2019-01-23 Борис Васильевич Хакимов Hybrid aircraft
RU2715823C1 (en) * 2019-05-16 2020-03-03 Анатолий Михайлович Криштоп Vertical takeoff and landing aircraft (vtla), hybrid electric power plant (hepp) for vtla and method of operation of locomotive with hepp (embodiments)
WO2021124213A1 (en) * 2019-12-17 2021-06-24 Leonardo S.P.A. Convertiplane

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7967238B2 (en) Composite air vehicle having a heavier-than-air vehicle tethered to a lighter-than-air vehicle
EP2212198B1 (en) VTOL unamnned aircaft and method of flying the same
CN104843181B (en) A kind of oil electric mixed dynamic fixed-wing VUAV system
US20170158320A1 (en) Unmanned aerial system
US7530527B2 (en) Method and device for launching aerial vehicles
US5145129A (en) Unmanned boom/canard propeller v/stol aircraft
AU2016256294B2 (en) Intelligent docking system with automated stowage for uavs
CN106945827B (en) Floating body throwing type amphibious four-rotor unmanned aerial vehicle
US10994841B2 (en) Electric JetPack device
US20060231675A1 (en) Gyro-stabilized air vehicle
US20190135427A1 (en) Tri-rotor tailsitter aircraft
MX2013002946A (en) Tilt wing rotor vtol.
US20170217587A1 (en) Vehicles and systems for weather modification
WO2019188849A1 (en) Aerial vehicle such as high speed drone
WO2007108794A1 (en) Gyro-stabilized air vehicle
JP2023042607A (en) Drone with wings
RU179906U1 (en) Modular unmanned aerial vehicle, vertical take-off and landing
RU2815129C1 (en) Krishtop hybrid aircraft (ha) and method of functioning of ha (versions)
CN206954505U (en) One kind is tethered at cruise multi-mode VUAV
GB2483785A (en) Small unmanned aerial vehicle
KR102375492B1 (en) Module Type Tail-Sitter Vtol UAV Drone
CN104229130A (en) Four-rotor wing unmanned aerial vehicle with pneumatic structure
RU2809067C1 (en) Kryshtop unmanned tiltrotor (kut), way of functioning of bcc and way of functioning of vertical launch device when used with kut
CN204056295U (en) Pneumatic structure four rotor unmanned aircraft
RU2364551C2 (en) Flying wing of vertical take off and landing (fwvtl)