UA143559U - Мультироторний (24-роторний) конвертоплан дискольотної форми (багатодвигуневий мультироторний конвертоплановий дисколіт) з децентралізованою системою роздільного паралельного керування його двигунами за о.о. нахабою - Google Patents

Мультироторний (24-роторний) конвертоплан дискольотної форми (багатодвигуневий мультироторний конвертоплановий дисколіт) з децентралізованою системою роздільного паралельного керування його двигунами за о.о. нахабою Download PDF

Info

Publication number
UA143559U
UA143559U UAU201909429U UAU201909429U UA143559U UA 143559 U UA143559 U UA 143559U UA U201909429 U UAU201909429 U UA U201909429U UA U201909429 U UAU201909429 U UA U201909429U UA 143559 U UA143559 U UA 143559U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
engines
aircraft
power
autopilot
propellers
Prior art date
Application number
UAU201909429U
Other languages
English (en)
Inventor
Олександр Олександрович Нахаба
Original Assignee
Олександр Олександрович Нахаба
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 Олександр Олександрович Нахаба filed Critical Олександр Олександрович Нахаба
Priority to UAU201909429U priority Critical patent/UA143559U/uk
Publication of UA143559U publication Critical patent/UA143559U/uk

Links

Landscapes

  • Retarders (AREA)

Abstract

Мультироторний (24-роторний) конвертоплан дискольотної форми (багатодвигуневий мультироторний конвертоплановий дисколіт) з децентралізованою системою роздільного паралельного керування його двигунами ідеально підходить для використання у сучасній санітарній авіації (доставці хворих із невідкладною патологією, постраждалих від ДТП та катастроф, а також поранених з місця подій одразу до медичних центрів 4 рівня для надання одразу спеціалізованої медичної допомоги, уникаючи усі попередні ланки надання медичної допомоги), підходить для використання у пожежній службі (для гасіння пожеж у самих важкодоступних ділянках міських густонаселених кварталів), у структурах МВС (для виконання екстрених вильотів співробітників міліції на місце скоєння злочину та для ефективного затримання або переслідування із подальшим затриманням будь-якої наземної, надводної або повітряної цілі), у структурах МНС (для проведення оперативно-рятувальних робіт), для проведення антитерористичних спецоперацій, підходить для охорони морських судів від морських піратів (служба охорони корабля знаходиться на даному апараті на верхній палубі, у разі нападу - зліт та знищення усіх піратських цілей з повітря), та для інших галузей де необхідна екстрена доставка пасажирів, вантажів та спецтехніки на великі відстані на великій швидкості як на великих, так і на малих висотах. Задачею запропонованої корисної моделі є розробка багатоцільового авіаційного транспорту із можливістю польоту на дозвукових швидкостях звичайного літака, а також можливістю плавного вертикального зльоту-посадки і високоточного маневрування.

Description

Корисна модель належить до транспортної галузі, а саме до авіаційної техніки, і може бути використана для транспортування пасажирів, вантажів та спецтехніки на різних висотах, як на малих швидкостях (високоточне маневрування у межах щільно населених міських кварталів), так і на великих швидкостях (міжміські, міжобласні, міжнародні та міжконтинентальні сполучення). У зв'язку із вищевказаними технічними перевагами, даний літальний апарат ідеально підходить для використання у сучасній санітарній авіації (доставці хворих із невідкладною патологією, постраждалих від ДТП та катастроф, а також поранених з місця подій одразу до медичних центрів З рівня для надання одразу спеціалізованої медичної допомоги, уникаючи усі попередні ланки надання медичної допомоги), підходить для використання у пожежній службі (для гасіння пожеж у самих важкодоступних ділянках міських густонаселених кварталів), у структурах МВС (для виконання екстрених вильотів співробітників міліції на місце скоєння злочину та для ефективного затримання або переслідування із подальшим затриманням будь-якої наземної, надводної або повітряної цілі), у структурах МНС (для проведення оперативно-рятувальних робіт), для проведення антитерористичних спецоперацій, підходить для охорони морських судів від морських піратів (служба охорони корабля знаходиться на даному апараті на верхній палубі, у разі нападу - зліт та знищення усіх піратських цілей з повітря), та для інших галузей де необхідна екстрена доставка пасажирів, вантажів та спецтехніки на великі відстані на великій швидкості як на великих, так і на малих висотах.
За останні 10 років значно збільшився інтерес громадянських та військових до літальних апаратів із вертикальним зльотом-посадкою та високоточним маневруванням у складних умовах польоту, для вирішення самих різних задач (від аерофотовідеозйомки та автоматичної доставки вантажів різного призначення - до перевезення пасажирів у несприятливі для посадки звичайних літаків ділянки та проведення складних рятувальних операцій по евакуації постраждалих із самих небезпечних місць ДТП, катастроф, надзвичайних ситуацій або зон збройних конфліктів).
Серед відомих видів літальних апаратів, мультироторні літальні апарати із полікоптерним алгоритмом керування польотом є найбільш новими та найменш вивченими і вдосконаленими літальними засобами.
Зо На відміну від інших видів літальних апаратів, мультироторні літальні апарати із полікоптерним алгоритмом керування мають наступні відмінності та переваги: можливість найбільш плавного вертикального зльоту та посадки; можливість майже нерухомого зависання у повітрі на різних висотах; можливість "ювелірно" точного маневрування на різних висотах; можливість миттєвої зміни напрямку руху без додаткових розгортальних маневрів; можливість польоту на більш великих швидкостях у щільних шарах атмосфери (за рахунок розрідження повітря над (перед) літальним апаратом); можливість більш ефективного та більш безпечного польоту практично будь-якого літального апарата (класичного літака, гелікоптера, або дискольота) у режимі конвертоплану, тобто при неперпендикулярному розташуванні двигунів відносно горизонтальної площини літального апарата, що використовується у конвертоплановому режимі польоту.
Більшість цих переваг пов'язана із наступними технічними особливостями: великою кількістю точок опору у повітрі (тобто великою кількістю двигунів вертикального зльоту (вертикальної тяги); додатковими можливостями куполоподібного (параболічного) дискольотного крила форми двовипуклої лінзи, а саме наявністю ефекту Коанди (що полягає у зменшені повітряного тиску і аеродинамічного супротиву над дискольотом і збільшенні повітряного тиску і підйомної сили під дискольотом); більш прогресивними та більш досконалими полікоптерними математичними алгоритмами керування польотом літального апарата, що на відміну від класичних літакових та гелікоптерних алгоритмів керування не залежать від механічних складових літального апарата (елеронів, рулів висоти, рулів напрямку або апарата перекосу гвинта гелікоптера), а напрямом керують обертами двигунів і завдяки цьому є більш безпечними, більш відмовостійкими, менш залежними від механічного фактора, більш точними у керуванні, більш гнучкими, більш універсальними і придатними для керування практично будь-яким літальним апаратом як традиційної, так і нетрадиційної схеми.
Якщо проаналізувати усі можливі види транспорту, то можна умовно їх поділити на З основних групи: 1) транспорт із одним ступенем свободи переміщення у просторі (одновимірне переміщення по ламаній лінії) - автомобільний та залізничний транспорт. 2) транспорт із двома ступенями свободи переміщення у просторі (двовимірне переміщення у просторі у межах однієї площини) - річний, морський, океанічний транспорт, снігоходи, транспорт на повітряних подушках, екраноплани.
3) транспорт із трьома ступенями свободи переміщення у просторі (тривимірне переміщення у просторі) - підводний транспорт (підводні човни), авіаційний транспорт (літаки, гелікоптери), космічний транспорт (ракети, космічні кораблі, штучні супутники Землі, космічні станції).
Із усіх вище приведених видів транспорту нашим цілям та задачам найбільш відповідає авіаційний транспорт, бо по-перше він має максимально можливий ступінь свободи переміщення у трьох вимірах, з іншого боку має можливість переміщення із пункту А у пункт Б по прямій лінії на швидкості 500-14100 км/годину, що майже у 20 разів перевищує середню швидкість міського автотранспорту та могло би дозволити найбільш ефективно вирішувати транспортні задачі вище приведених екстрених муніципальних служб із мінімальними втратами часу. Але нажаль умови міських кварталів не дозволяють використовувати більшість сучасних видів авіаційного транспорту, бо для літаків та гелікоптерів необхідні злітно-посадочні смуги та гелікоптерні майданчики, котрими більшість українських міських кварталів не устатковані.
У зв'язку із цим виникла реальна необхідність розробки принципово нового покоління авіаційного транспорту, котрий здатен літати за межами міста зі швидкістю реактивного літака (500-1100 км/годину), у межах міста літати із можливостями гелікоптера зі швидкістю 0-500 км/годину, але котрий на відміну від своїх попередників буде мати у десятки разів більш точне маневрування, здатність до абсолютно стабільного та нерухомого зависання на малих висотах, здатністю до максимально плавного вертикального зльоту та посадки безпосередньо з (на) доріг, тротуарів, та звичайних автомобільних паркувальних майданчиків, котрими устатковані сучасні міста України у достатній кількості, тобто транспорт, що буде мати усі переваги і гвинтокрила і літака.
По мірі збільшення вантажопідйомності людство стикнулось із наступною проблемою - збільшувати вантажопідйомність літального апарата лише за рахунок збільшення потужності його двигунів стало невигідним і дуже обмеженим. Нажаль будь-який самий кращий авіаційний двигун і роторне можна збільшувати безкінцево, при досягненні певного рівня розмірів роторів, або швидкості їх обертання починаються надзвукові потоки по кромках ротору, що призводить до подальшого зниження коефіцієнта корисної дії даного двигуна. Тому виникла необхідність збільшення вантажопідйомності не за рахунок збільшення потужності одного двигуна, а за рахунок збільшення кількості однакових стандартних двигунів із оптимальними параметрами і
Зо найвищим для даних умов використання коефіцієнтом корисної дії. Так з'явилися багатодвигуневі авіаційні транспортні системи і навіть багатодвигуневі ракето-космічні системи.
Усі відомі найважчі в світі літаки ("Руслан", "Мрія", "Геркулес" Говарда Хьюза) та космічні ракети
СЕнергія", "Ангара", "Р7", що доставила у космос Юрія Гагаріна і по сей день продовжує доставляти космонавтів та астронавтів НАСА на Міжнародну Космічну Станцію) - багатодвигунні. Але більшість важких багатодвигуневих літаків мають суттєві недоліки та обмеження у подальшому збільшенні розмірів та вантажопідйомності, бо потребують дуже великих, дуже міцних і багато вартісних злітно-посадочних смуг. Тому виникла необхідність удосконалення та розробки багатодвигуневих мультироторних авіаційних систем із можливістю плавного вертикального зльоту та посадки на будь-яку поверхню, включаючи водну поверхню.
Найбільш близьким аналогом запропонованої корисної моделі є звичайний гвинтокрил (1-51, котрий має можливість вертикального зльоту та горизонтального польоту, але котрий має небезпечний відкритий гвинт і вимагає для зльоту (посадки) вертодром, та має невелику горизонтальну швидкість.
В основу корисної моделі поставлена задача розробити багатоцільовий авіаційний транспорт із можливістю польоту на дозвукових швидкостях звичайного літака, а також можливістю плавного вертикального зльоту-посадки і високоточного маневрування.
Поставлена задача вирішується тим, що до параболічного (куполоподібного) крила дискольота форми двовипуклої лінзи 1 по всій його площині, прикріплені двигуни вертикального зльоту (вертикальної тяги) 2 (у даному випадку їх 24, але їх кількість, при необхідності, збільшують до будь-якого числа, кратного двом), що направлені догори та до передньої частини (тобто поздовжня вісь двигунів вертикального зльоту 5 розташована під кутом 60 градусів до поздовжньої осі 4 дискольота (в залежності від потреб у максимальному прискоренні дискольота даний кут змінюють з 10 градусів до 80 градусів), половина двигунів вертикального зльоту обертається за годинниковою стрілкою, друга половина обертається проти годинникової стрілки (для компенсації обертання за віссю рискання), як шасі використовуються телескопічні опори 9, при цьому передні опори більш довгі, ніж задні опори, таким чином, що при стоянці на
Землі поздовжня вісь дискольота знаходиться під певним (від 10 градусів - до 80 градусів) кутом до площини Землі б (частіше під кутом 30 градусів), а передня частина дискольота (ніс) знаходиться вище його задньої частини - хвоста (при необхідності кількість телескопічних опор бо збільшують в залежності від розмірів та ваги дискольота), якщо дисколіт не дуже сильно завантажений, і якщо необхідні великі прискорення (наприклад для швидкісного та високоманевреного дискольота) двигуни вертикального зльоту направлені максимально до передньої частини (під кутом 10-45 градусів до поздовжньої осі дискольота), а кут між поздовжньою віссю дискольота 4 та площиною Землі 6 при стоянці та зльоті дорівнює 80-45 градусів, якщо дисколіт сильно завантажений, і якщо не потрібні великі прискорення (наприклад для вантажного транспортного дискольота) - двигуни вертикального зльоту навпаки направлені максимально доверху (під кутом 45-80 градусів до поздовжньої осі літака), а кут між поздовжньою віссю дискольота та площиною Землі 8 при стоянці та зльоті дорівнює 45-10 градусів, в залежності від сфери застосування даного транспортного засобу, використовують поршневі, турбовентиляторні, турбореактивні, електричні та електроіїмпелерні двигуни, конструкція даного літального апарата дозволяє легко замінити більш старі модифікації двигунів на принципово нові (іонні, плазмові, гравітаційні, фотонні, квантові та ін.), рама даного літального апарата виконана із перфорованої дюралюмінієвої труби і складається із восьми радіально розбіжних променів від центру до периферії та восьми мереж перфорованих дюралюмінієвих трубок, що відходять від даних 8 променів, формуючи розгалужену мережу опор для 24 електродвигунів (8 незалежних функціональних секторів по З двигуна у кожному), У центральній частині рами розміщена кабіна, у котрій у пластиковому контейнері автопілот із антеною аРБ/СІопаз5/СайПШео, електроніки для керування літальним апаратом (приймач сигналів радіокерування), та іншої електроніки цільового завантаження (бортових відеокамер, передавачів МУі-Гі, відео-, аудіосигналів), у центральній частині рами знизу розміщено акумуляторний відсік для акумуляторів, що живлять центральні електродвигуни, акумулятори, що живлять інші периферичні електродвигуни, розташовані на периферії рамі знизу поряд із тими двигунами, що вони живлять, де розташовані силові батареї для живлення регуляторів ходу електродвигунів, є невеликий акумулятор для незалежного живлення електромереж автопілотів, на рамі зверху встановлено безколекторні електродвигуни збільшеної у 2-4 рази потужності, тобто у 2-4 разів більше потужності, необхідної для обертання звичайного дволопатевого гвинта, на вали даних електродвигунів із збільшеною потужністю замість дволопатевих гвинтів встановлено шестилопатеві гвинти (при необхідності зменшення максимальної питомої тяги ротора встановлюють чотирилопатеві та дволопатеві гвинти, для
Зо збільшення питомої тяги встановлюють восьмилопатеві гвинти), при цьому замість одного восьмилопатевого гвинта можна встановити на один вал чотири звичайних дволопатевих гвинта, замість одного шестилопатевого - три звичайних дволопатевих гвинта, та замість одного чотирилопатевого гвинта - два звичайних дволопатевих гвинта, кут атаки гвинтів найбільший у центральних частинах лопатей та поступово знижується і найменший на їх периферії, дані гвинти заховані під захисними решітками для уникнення зіткнень повітряних гвинтів із іншими об'єктами при польотах в умовах густонаселених кварталів мегалополісу, для подачі струму на обмотки електродвигунів встановлено регулятори ходу, потужністю у 3-4 разів більше максимальної потужності використовуваного електродвигуна (наприклад для електродвигуна потужністю 400 Ватт використовуються регулятори ходу із максимальною потужністю 1200-1600
Ватт), на нижній частині літального апарата встановлено потужні світлодіоди білого світла, направлені донизу для підсвітки того, що знаходиться під літальним апаратом у нічний час, також встановлено ще кілька потужних світлодіодів білого світла направлені до переду для підсвітки того, що знаходиться спереду літального апарата у нічний час, на задній частині літального апарата встановлені червоні світлодіодні габаритні вогні у вигляді світлодіодних стрічок, на передній його частині встановлені сині світлодіодні габаритні вогні у вигляді світлодіодних стрічок для обозначення задньої та передньої частини літального апарата у нічний час, усі силові компоненти (силові електрокабелі, силові акумулятори, регулятори ходу та електродвигуни) з'єднані між собою за допомогою пайки, для забезпечення більш надійного електроживлення при великій силі струму, уся електропроводка розміщена всередині перфорованих дюралюмінієвих труб рами даного літального апарата, автопілот та електроніка для радіозв'язку розташовані у герметичному пластиковому корпусі, передаючі та приймальні антени виведені назовні і розташовані на задніх та нижніх частинах рами дискольоту, барометричний альтиметр автопілоту обов'язково прикритий шматочком поролону 5 х 5 х 10 мм (для його захисту від повітряних потоків гвинтів та для більш коректної реєстрації повітряного тиску та барометричної висоти без помилкових коливань тиску, пов'язаних із роботою повітряних гвинтів), для збільшення відмовостійкості та безпеки польоту використовується децентралізована система роздільного паралельного керування двигунами, суть якої полягає у наступному - З автопілоти, що мають кожен по 8 незалежних каналів (ШІМ-виходів) регулюють швидкість обертів двигунів таким чином, що кожний із автопілотів впливає на роботу тільки 60 однієї третини усіх двигунів, що при відмові одного автопілота не призводить до втрати контролю над усіма двигунами літального апарата, а лише над однією третиною тих, що контролює даний автопілот, також використовуються додаткові дублюючі синхронно працюючі автопілоти, при некоректній роботі основних (3) автопілоти входи ШІМ-сигналів на регуляторах ходу відключаються від ШІМ-виходів некоректно працюючого автопілоту та перемикаються транзисторними ключами на ШІМ-виходи запасного коректно працюючого автопілоту, для безперебійного потрапляння правильних сигналів широтноїмпульсної модуляції від правильно працюючого автопілоту на ШІМ-входи регуляторів ходу електродвигунів, таким чином на борту літального апарата знаходяться і синхронно працюють З основних автопілота, кожен з котрих контролює свою третю третину двигунів, та ще 6 (по 2 додаткових резервних автопілотів для кожного основного, на випадок його відмови), що забезпечує літальний апарат високим рівнем живучості та відмовостійкості.
При цьому, якщо дисколіт іншої компоновки та іншого навантаження - кількість двигунів вертикального зльоту може бути не тільки 8, а і 4, 6, 12, 16, 20, 24, 28... тобто будь-яка кількість кратна 2, таким чином, щоб однакова кількість двигунів однакової потужності була розташована по симетричних ділянках параболічного крила дискольота, та половина цих двигунів обертались за годинниковою стрілкою, а друга їх половина оберталась проти годинникової стрілки.
На Фіг. 1 схематично зображений запропонований пристрій у момент його стоянки та під час виконання 1 і 4 фази польоту (вигляд збоку), де: 1 - параболічне (куполоподібне) крило дискольота форми двовипуклої лінзи; 2 - двигуни вертикального зльоту (вертикальної тяги);
З - напівсферична кабіна дискольота; 4 - поздовжня вісь дискольота; 5 - серединна поздовжня вісь двигунів вертикального зльоту (вертикальної тяги); б - площина поверхні Землі; 7 - кут між віссю двигунів вертикального зльоту (вертикальної тяги) та повздовжньою віссю дискольота; 8 - кут між поздовжньою віссю дискольота та площиною поверхні Землі; 9 - телескопічні опори (шасі) дискольота.
На Фіг. 2 схематично зображений запропонований пристрій під час виконання фази польоту,
Зо та під час вертикального зльоту та посадки при прибраних шасі (вигляд збоку), де: 1 - параболічне (куполоподібне) крило дискольота форми двовипуклої лінзи; 2 - двигуни вертикального зльоту (вертикальної тяги);
З - напівсферична кабіна дискольота; 10 - вектор сили тяжіння; 11 - вектор сили тяги двигунів вертикального зльоту (вертикальної тяги).
На Фіг. 3 схематично зображений запропонований пристрій під час виконання 2 фази польоту (вигляд збоку), де: 1 - параболічне (куполоподібне) крило дискольота форми двовипуклої лінзи; 2 - двигуни вертикального зльоту (вертикальної тяги);
З - напівсферична кабіна дискольота; 4 - поздовжня вісь дискольота; 5 - серединна поздовжня вісь двигунів вертикального зльоту (вертикальної тяги); б - площина поверхні Землі; 7 - кут між віссю двигунів вертикального зльоту (вертикальної тяги) та поздовжньою віссю 30 дискольота.
На Фіг. 4 схематично зображений запропонований пристрій під час виконання 2 фази польоту (вигляд збоку), де: 1 - параболічне крило дискольота форми двовипуклої лінзи; 2 - двигуни вертикального зльоту (вертикальної тяги);
З - напівсферична кабіна дискольота; 10 - вектор сили тяжіння; 11 - вектор сили тяги двигунів вертикального зльоту (вертикальної тяги); 12 - вектор підйомної сили параболічного крила дискольота; 13 результуючий вектор сили, що штовхає дисколіт у горизонтальному напрямі.
На Фі, 5 схематично зображений запропонований пристрій при використанні восьмилопатевих повітряних гвинтів (пропелерів) (вигляд зверху), де: 1 - параболічне (куполоподібне) крило дискольота форми двовипуклої лінзи; 2 - двигуни вертикального зльоту (вертикальної тяги);
З - кабіна дискольота напівсферичної форми.
На Фіг. б схематично зображений запропонований пристрій при використанні шестилопатевих повітряних гвинтів (пропелерів) (вигляд зверху), де: 1 - параболічне (куполоподібне) крило дискольота форми двовипуклої лінзи; 2 - двигуни вертикального зльоту (вертикальної тяги);
З - кабіна дискольота напівсферичної форми.
На Фіг 7 схематично зображений запропонований пристрій при використанні чотириопатевих повітряних гвинтів (пропелерів) (вигляд зверху), де: 1 - параболічне (куполоподібне) крило дискольота форми двовипуклої лінзи; 2 - двигуни вертикального зльоту (вертикальної тяги);
З - кабіна дискольота напівсферичної форми.
На Фіг. 8 схематично зображений запропонований пристрій при використанні дволопатевих повітряних гвинтів (пропелерів) (вигляд зверху), де: 1 - параболічне (куполоподібне) крило дискольота форми двовипуклої лінзи; 2 - двигуни вертикального зльоту (вертикальної тяги);
З - кабіна дискольота напівсферичної форми.
На Фіг. 9 зображений запропонований пристрій (вигляд зверху) та схема децентралізованої системи роздільного паралельного керування його двигунами, де: 1 - параболічне (куполоподібне) крило дискольота форми двовипуклої лінзи; 2 - двигуни вертикального зльоту (вертикальної тяги);
З - кабіна дискольота напівсферичної форми;
АТДІ - двигун Мо 1, що керується автопілотом Мо 1;
АТД2 - двигун Мо 2, що керується автопілотом Мо 1;
АТДЗ - двигун Мо 3, що керується автопілотом Мо 1;
АТДА - двигун Мо 4, що керується автопілотом Мо 1;
АТД5 - двигун Мо 5, що керується автопілотом Мо 1;
АТДб - двигун Мо 6, що керується автопілотом Ме1;
А1ТД?7 - двигун Мо 7, що керується автопілотом Ме1;
АТД8В - двигун Мо 8, що керується автопілотом Мо 1;
А2ДІ - двигун Мо 1, що керується автопілотом Мо 2;
Зо А2Да2 - двигун Мо 2, що керується автопілотом Мо 2;
А2ДЗ - двигун Мо 3, що керується автопілотом Мо 2;
А2ДА - двигун Мо 4, що керується автопілотом Мо 2;
А2Д5 - двигун Мо 5, що керується автопілотом Мо 2;
А2Дб - двигун Мо 6, що керується автопілотом Мо 2;
А2Д?7 - двигун Мо 7, що керується автопілотом Мо 2;
А2Д8В - двигун Мо 8, що керується автопілотом Мо 2;
АЗДІ - двигун Мо 1, що керується автопілотом Мо 3;
АЗДА - двигун Мо 2, що керується автопілотом Мо 3;
АЗДЗ - двигун Мо 3, що керується автопілотом Мо 3;
АЗДА - двигун Мо 4, що керується автопілотом Мо 3;
АЗД5 - двигун Мо 5, що керується автопілотом Мо 3;
АЗДб - двигун Мо 6, що керується автопілотом Мо 3;
АЗД?7 - двигун Мо 7, що керується автопілотом Мо 3;
АЗД8 - двигун Мо 8, що керується автопілотом Мо 3;
На Фіг. 10 для порівняння зображений запропонований пристрій (вигляд зверху) та схема централізованої системи керування його двигунами одним автопілотом, де: 1 - параболічне (куполоподібне) крило дискольота форми двовипуклої лінзи; 2 - двигуни вертикального зльоту (вертикальної тяги);
З - кабіна дискольота напівсферичної форми;
АТДІ - двигун Мо 1, що керується автопілотом Мо 1;
АТД2 - двигун Мо 2, що керується автопілотом Мо 1;
АТДЗ - двигун Мо 3, що керується автопілотом Мо 1;
АТДА - двигун Мо 4, що керується автопілотом Мо 1;
АТД5 - двигун Мо 5, що керується автопілотом Мо 1;
АТДб - двигун Мо 6, що керується автопілотом Мо 1;
АТД?7 - двигун Мо 7, що керується автопілотом Мо 1;
АТД8В - двигун Мо 8, що керується автопілотом Мо 1;
На Фіг. 11 зображено запропонований пристрій (вигляд зверху), а саме - можливість збільшення обсягу кабіни за рахунок центральних 8 двигунів, де: бо 1 - параболічне (куполоподібне) крило дискольота форми двовипуклої лінзи;
2 - двигуни вертикального зльоту (вертикальної тяги);
З - кабіна дискольота напівсферичної форми.
Запропонований нами пристрій складається із дискольотного параболічного (куполоподібного) крила форми двовипуклої лінзи 1, двигунів вертикального зльоту (вертикальної тяги) 2 та телескопічних опор 4 (шасі) дискольота (Фіг. 1). До куполоподібного (параболічного) крила дискольота форми двовипуклої лінзи (Фіг. 1) по всій його площині, прикріплені двигуни вертикального зльоту (вертикальної тяги) 2 (вертикального зльоту (вертикальної тяги) 2 (у даному випадку їх двадцять чотири, але їх кількість може бути іншою).
Дані двигуни направлені догори та до передньої частини (тобто поздовжня вісь двигунів вертикального зльоту 5 розташована під кутом 60 градусів до поздовжньої осі 4 дискольоту (може бути також від 10 градусів - до 80 градусів - в залежності від потреб у максимальному прискорені дискольота). Половина двигунів вертикального зльоту обертається за годинниковою стрілкою, друга половина обертається проти годинникової стрілки (для компенсації обертання за віссю рискання). Замість звичайних важких колісних шасі використовуються телескопічні опори 9, при цьому передні опори більш довгі, ніж задні опори, таким чином, що при стоянці на
Землі поздовжня вісь дискольота знаходиться під певним (від 10 градусів - до 80 градусів) кутом до площини Землі б (частіше під кутом 30 градусів), а передня частина дискольота (ніс) знаходиться вище його задньої частини -хвоста. При необхідності кількість телескопічних опор може бути іншою - чотири і більше чотирьох - 6, 8 і т.д. в залежності від розмірів та ваги дискольота. Якщо дисколіт не дуже сильно завантажений, і якщо необхідні великі прискорення (наприклад для швидкісного та високоманевреного дискольота) двигуни вертикального зльоту направлені максимально до передньої частини (під кутом 10-45 градусів до поздовжньої осі дискольота), а кут між поздовжньою віссю дискольота 4 та площиною Землі 6 при стоянці та зльоті дорівнює 80-45 градусів. Якщо дисколіт сильно завантажений, і якщо не потрібні великі прискорення (наприклад для вантажного транспортного дискольота) - двигуни вертикального зльоту навпаки направлені максимально доверху (під кутом 45-80 градусів до поздовжньої осі літака), а кут між поздовжньою віссю дискольота та площиною Землі при стоянці та зльоті дорівнює 45-10 градусів. Якщо дисколіт іншої компоновки та іншого навантаження - кількість двигунів вертикального зльоту може бути не тільки кількість двигунів вертикального зльоту
Ко) може бути не тільки 24, а і більшою, але завжди кратною 2, таким чином, щоби однакова кількість двигунів однакової потужності була розташована по симетричних ділянках параболічного крила дискольота, та половина цих двигунів обертались за годинниковою стрілкою, а друга їх половина оберталась проти годинникової стрілки. Типи використовуваних двигунів також можуть бути різними (поршневі, турбовентиляторні турбореактивні та іншії).
Корисна модель здійснюється наступним чином. У момент стоянки дисколіт знаходиться у такому положенні, що його передня частина (ніс) вище його задньої частини (хвоста) і двигуни вертикального зльоту у такому положенні направлені доверху під кутом 90 градусів до площини
Землі, вертикальний зліт (1 фаза польоту), дисколіт також робить у такому положенні, після чого проводиться прибирання шасі, далі для початку руху вперед (2 фаза польоту - див. Фіг. 3) - оберти задніх двигунів збільшуються і дисколіт нахиляється до передньої частини та донизу і стає у таке положення, що його поздовжня вісь 4 стає паралельною площині Землі 6, а вісь двигунів вертикального зльоту стає під кутом 60 градусів до площини Землі (Фіг. 3) (у інших варіантах компоновки та цільового призначення дискольотів вісь двигунів вертикального зльоту 5 може бути розташованою під кутом 80-10 градусів до площини Землі), після набору певної горизонтальної швидкості з'являється додаткова підйомна сила дискольотного параболічного крила і енергозатрати знижуються, після досягнення місця призначення джойстик керування тангажем переводиться у нейтральне положення (у режимі ручного керування), або автопілот припиняє рух вперед за тангажем у режимі автоматичного керування (3 фаза польоту - див. Фіг. 2), що приводить до зменшення швидкості обертання задніх двигунів вертикальної тяги, нахилу дискольота назад (у положення під кутом 30 градусів до площини Землі у даному дискольоті, або під кутом від 10 до 80 градусів у дискольотах іншої компоновки) і до повної зупинки руху дискольота у горизонтальному напрямі та його зависанні у повітрі (Фіг. 2), далі відбувається поступове зниження обертів одночасно усіх двигунів вертикального зльоту (4 фаза польоту - див. Фіг. 1) та випуск шасі, що приводить до плавної вертикальної посадки дискольота на необхідну ділянку у точці призначення (Фіг. 1).
Корисна модель здійснюється наступним чином. Стоячи на шасі (на телескопічних опорах) на землі вмикають двадцять чотири гвинтових двигунів вертикального зльоту-посадки та плавно збільшуючи їх оберти здійснюють плавний вертикальний зліт на необхідну висоту, далі на безпечній висоті збільшують частоту обертів задніх двигунів, що приводить до нахилу 60 транспортного засобу вперед та забезпечує поступальний рух вперед, на підльоті до меж точки (с;
Б вирівнюють швидкості задніх та передніх двигунів та здійснюють плавну вертикальну посадку безпосередньо у пункт призначення. При необхідності летіти вліво - збільшують оберти правих двигунів і літальний апарат нахиляється вліво і одразу летить вліво. При необхідності летіти вправо - збільшують оберти лівих двигунів і літальний апарат нахиляється вправо і одразу летить вправо. При необхідності летіти назад - збільшують оберти передніх двигунів і літальний апарат нахиляється назад і одразу летить назад. При необхідності розвороту літального апарата за годинниковою острілюою - збільшують оберти двигунів обертаючих ся за годинниковою стрілкою. При необхідності розвороту літального апарата проти годинникової стрілки - збільшують оберти двигунів обертаючихся проти годинникової стрілки.
Запропоновані нові технічні рішення та безпілотна модель запропонованого нового авіаційного транспорту у масштабі 1:100 успішно апробовані у ході виконання автором магістерської роботи за спеціальністю "Інтелектуальна власність" за темою "Створення винаходів для розробки багатоцільового надзвукового авіаційного транспорту форми двовипуклої лінзи із можливістю плавного вертикального зльоту-посадки та високоточного маневрування для потреб невідкладної медицини" на базі "Національного Авіаційного
Університету" у присутності комісії із керівників підрозділів НАУ, у ході льотних випробувань визнані такими, що відповідають поставленим цілям та задачам даної корисної моделі, відповідають основним вимогам сучасної експериментальної авіаційної техніки, можуть бути корисними у подальших нових перспективних наукових розробках у галузі авіації, галузі транспорту і зв'язку, та у галузі медицини (санітарної авіації, невідкладної медицини та організації і управління охороною здоров'я).
Запропонований транспортний засіб має такі переваги: відсутність необхідності у вкрай небезпечних поворотах двигунів під час польоту у конвертоплановому режимі для зміни нахилу фюзеляжу дискольоту; можливість польоту на більш великих швидкостях у щільних шарах атмосфери (за рахунок розрідження повітря над (перед) літальним апаратом); зменшення енерговитрат при польоті за рахунок використання ефекту Коанди - створення підвищеного тиску (повітряної подушки) позаду та під дискольотом, та одномоментне зменшення повітряного тиску та аеродинамічного супротиву спереду та зверху дискольоту;
Зо можливість більш ефективного та більш безпечного польоту практично будь-якого літального апарата (класичного літака, гелікоптера, або дискольота) у режимі конвертоплану, тобто при неперпендикулярному розташуванні двигунів відносно горизонтальної площини літального апарата, що використовується у конвертоплановому режимі польоту; більш прогресивні та більш досконалі полікоптерні математичні алгоритми керування польотом літального апарата, що на відміну від класичних літакових та гелікоптерних алгоритмів керування не залежать від механічних складових літального апарата (елеронів, рулів висоти, рулів напрямку, або апарата перекосу гвинта гелікоптера), а напряму керують обертами двигунів і завдяки цьому є більш безпечними, більш відмовостійкими, менш залежними від механічного фактора, більш точними у керуванні, більш гнучкими, більш універсальними і придатними для керування практично будь-яким літальним апаратом, як традиційної, так і нетрадиційної схеми; має можливість більш плавного вертикального зльоту та посадки безпосередньо з тротуарів, доріг та звичайних автомобільних паркувальних майданчиків, та не потребує спеціальних гелікоптерних майданчиків; має закриті та заховані під корпусом (безпечні для пішоходів) гвинти, що дозволяє його безпечно використовувати в умовах густо населених міських кварталів; має можливість абсолютно стабільного і нерухомого зависання та ювелірно точного маневрування на малих висотах, що дозволяє безпечно використовувати даний транспортний засіб в умовах звичайних українських міських кварталів та проводити його зарядку електроенергією зі звичайних автозаправочних станцій; можливість використання даного виду транспорту для проведення агро-технічних робіт - полив (орошіння) та обробка хімікатами рослин сільськогосподарського та технічного призначення на полях безпосередньо з повітря на більш малих висотах (від 50 см), ніж це можливо із звичайних літаків та гелікоптерів, що забезпечить більш точне та більш економічне використання води, хімікатів, реагентів і т.д; можливість повністю забезпечити потреби екстрених муніципальних служб, як у швидкості, так і у маневреності; можливість проведення будь-яких висотних рятувальних робіт (гасіння пожеж та евакуація постраждалих з верхніх поверхів хмарочосів та інших висотних будинків);
полікоптерна схема представляє класичний перехід кількості у нову якість (відповідність першому закону діалектики), тобто використовуючи 3,4,6,8,24 або більше гвинтів ми не отримуємо трикрилий, чотирикрилий, шостикрилий, восьмикрилий, або 24-крилий гелікоптер, а отримуємо принципово новий вид транспортного засобу із принципово новими властивостями, котрими жодний одногвинтовий гелікоптер не обладав, а саме - ідеально плавний вертикальний зліт та посадку, можливість абсолютно нерухомого зависання (навіть в умовах вітра),ювелірно точне маневрування навіть на малих висотах в складних умовах густонаселених кварталів; наявність у полікоптерній схемі 50 95 роторів, що обертаються за часовою стрілкою, та 50 95 їх антагоністів, що обертаються проти часової стрілки відзеркалює принцип єдності та боротьби протилежностей (відповідність другому закону діалектики), і саме така антагоністична взаємодія діаметрально протилежних за функцією роторів забезпечує транспортному засобу стабілізацію по обертанню, без чого ідеально нерухоме зависання (нова якість) було би неможливим; конструкція мультироторного дискольота забезпечує досить плавну протидію силі гравітації, тобто забезпечує "функціональну антигравітацію", що доказує відповідність третьому закону діалектики - заперечення, тобто сила тяги двигунів мультироторного дискольота, що протилежна за вектором силі гравітації заперечує заперечення вертикального зльоту тіл, що знаходяться під дією гравітаційного поля Землі; із збільшенням кількості роторів помимо вантажопід'ємності збільшується точність маневрування та відмовостійкість такого літального апарата; політ експериментальної живої істоти (щура) на мультироторному дискольоті на висоту 700 метрів є цілком безпечним для даної істоти; розгерметизація кабіни полікоптера на висоті 700 метрів не створює жодної шкоди здоров'ю експериментальної живої істоти (щура); політ дискольоту у автоматичному режимі більш точний, більш зручний та більш безпечний, ніж політ у режимі ручного керування, тобто відхилення літального апарата за тангажем, креном, рисканням при автоматичному режимі керування у десятки разів менші ніж при ручному режимі керування, що пов'язано із недоліками людини-пілота у порівнянні із електронним автопілотом; за рівнем шкідливих механічних впливів на організм експериментальних тварин
Зо (перевантаження прискорення, коливання, вібрації) дискольотний транспорт в десятки разів безпечніший і менш шкідливий для пасажирів, ніж автомобільний транспорт, що має особливе значення при доставці у майбутньому пацієнтів нейрохірургічного, політравматологічного, кардіологічного та реанімаційного профілю у тяжкому і вкрай тяжкому станах у операційні та реанімаційні відділення лікарень і медичних центрів. Тобто при відповідному доопрацюванні, можливо в майбутньому ставити питання про розробку і будівництво пасажирських мультироторних диско льотів для повністю безпечного повітряного перевезення людей; головна рухаюча сила повітряного гвинта - є механічний імпульс, тобто кінетична енергія (Ек-туг/2), що гвинт отримує при зіткненні із молекулами повітря при його обертанні, а не градієнт тисків повітря над і під гвинтом, тобто природа рухаючої (підйомної) сили повітряного гвинта - механічна (гравітаційна); оскільки природа сили тяги повітряних гвинтів полікоптера і гвинтокрила подібна природі сили гравітації, і відрізняється від неї тільки протилежним вектором, можна вважати і дисколіт і гвинтокрил "функціонально антигравітаційними" транспортними засобами, а їх політ можна описати наступними математичними формулами: (.-М.т/Н2-тм"/2 - для польотів над універсальним астрономічним тілом із масою М літального апарата масою т, та т.д4-тм2/2 - для польотів над планетою Земля літального апарата масою т(де ті - маса усіх молекул повітря (або іншого робочого тіла), із котрими відбувається зіткнення роторів (пропелерів, гвинтів) літального апарата, С - гравітаційна константа); при класичній схемі мікшування ШІМ-сигналів (без використання додаткових алгоритмів компенсації аварійно вимкненого двигуна), у квадрокоптері та у гексакоптері для аварійного некерованого падіння із багатократним опрокиненям у повітрі - достатньо відмови одного з чотирьох (для квадрокоптера), або одного з шести (для гексакоптера) ротора; при класичній схемі мікшування ШІМ-сигналів (без використання додаткових математичних алгоритмів компенсації аварійно вимкненого двигуна), октакоптер може продовжувати нормальний політ при відмові двох із восьми роторів, тільки при відмові третього - відбувається некероване падіння із багатократним опрокиненям у повітрі; для гарантовано безаварійних польотів, особливо при польотах над мегалополісом, мультироторний літальний апарат повинен мати не менше 8 роторів, бо при меншій їх кількості (6, 4, 3), відмова лише одного ротора призводить до неминучого аварійного падіння літального апарату із значними його ушкодженнями, та можливістю нанесення шкоди жителям міста та їх майну;
для забезпечення більш стабільної роботи всіх обмоток електродвигунів та, як наслідок, для забезпечення більш точного, мультироторного дискольоту на електричній тязі (особливо в умовах перевантаження вантажем та в умовах проливного дощу) необхідне з'єднання силових електрокабелей електродвигунів із джерелом живлення за допомогою пайки;
при з'єднанні силових електрокабелей електродвигунів із джерелом живлення за допомогою конекторів (навіть якісних із позолоченими контактами) при підвищенні вологості повітря, або навіть при невеликому дощі відбуваються іскріння таких конекторних контактів, перегрів у ділянці конекторного з'єднання, значне зниження потужності однієї із З груп обмоток та перегрів працюючих 2 груп, що призводе до нестабільної роботи та перегріву електродвигуна, зниженню обертів даного ротора та нахилу дискольоту у бік такого неповноцінно працюючого двигуна, нестабільному польоту, що нерідко закінчується екстреною аварійною посадкою із частковим пошкодженням літального апарата;
для коректної та стабільної роботи барометричного альтиметра, необхідно розташовувати автопілот у негерметичному захисному корпусі (наприклад із тонкого пластику), для уникнення потрапляння повітряних потоків від гвинтів дискольоту, та повітряних потоків відзеркалених від поверхні Землі безпосередньо на отвори бародатчика, для досягнення даної мети також необхідно обов'язково прикривати отвори бародатчика шматочком паролону, або шматочком іншого м'якого пористого матеріалу;
з економічної точки зору є можливість використання рами дискольоту виготовленою із перфорованої дюралюмінієвої квадратної труби, що така ж легка, як і карбонова труба, але у рази дешевше, та на відміну від карбонової труби у 2-3 рази ріже ломається при падіннях дискольоту, що приводить до зменшення собівартості дискольоту та у 2-3 рази зменшує витрати під час його льотної експлуатації;
куполоподібне крило дозволяє створювати знижений тиск над крилом і підвищений тиск під крилом, таким чином, дозволяє створювати градиєнт тисків, що дозволяє у режимі зависання дискольоту економити певну кількість енергії джерел живлення (до 40595 енергії), використовуючи ефект Коанди, що дозволяє створювати ефект повітряної подушки на будь-
яких висотах, незалежно від близькості від пласких поверхонь;
враховуючи сучасні реалії української дорожньо-транспортної інфраструктури, дискольоти можуть дозволити без ремонту доріг, без будівництва аеродромів та вертодромів у найближчі часи отримати ідеально швидке, ідеально-маневрене та невимогливе до інфраструктури транспортування пасажирів та вантажів, що у свою чергу дозволить повністю вирішити проблему екстреного транспортування хворих із невідкладною патологією з місця виникнення хвороби безпосередньо до медичних центрів вищих рівнів надання медичної допомоги;
полікоптерна схема дозволяє повністю відмовитись від складної механічної системи автомату перекосу несучих гвинтів гелікоптера, що робить дискольоти набагато простішими та дешевшими у будуванні та дозволяє зекономити ресурс джерела енергії, на відміну від класичних гелікоптерів;
використання багатолопатевих гвинтів дозволяє збільшити у 2-4 рази питому тягу роторів, без збільшення розмірів літального апарата;
використання регуляторів ходу із збільшеною потужністю дозволяє безпечно без перевантаження і вигорання транзисторних ключів збільшити прискорення (гальмування)
літального апарата, та збільшити швидкість підйому та спуску, що дозволяє зменшити витрати часу та електроенергії на такі проміжні (неосновні) маневри і у результаті більше часу і енергії залишити на корисний горизонтальний політ для виконання основної задачі польоту;
більш прості, легкі, надійні та стійкі шасі, із меншим аеродинамічним супротивом при горизонтальному польоті;
використання габаритних світлодіодних вогнів та потужних світлодіодів білого світла, дозволяє успішно використовувати такий літальний апарат в умовах смерек та темряви;
використання децентралізованої системи роздільного паралельного керування двигунами поряд із основними автопілотами резервних автопілотів і системи перемикання ШІМ-входів регуляторів ходу на ШІМ-виходи потрібного коректно працюючого автопілота дозволяє у рази збільшити відмовостійкість літального апарата при самих небезпечних аварійних ситуаціях із відмовою автопілота і системи керування літальним апаратом;
за рахунок використання багатодвигуневої схеми є можливість практично необмежено збільшувати розміри і вантажопідйомність даного літального апарата за рахунок збільшення кількості стандартних за розмірами двигунів (хоч до мільйонів двигунів та до мільйонів тонн бо вантажу) без зниження коефіцієнту корисної дії двигуна, при цьому відпадає необхідність позамежного збільшення розмірів, потужності та обертів використовуваних двигунів, тобто є можливість використовувати двигуни із найбільшим КПД, тобто найбільш оптимальних розмірів, найбільш оптимальної конструкції і режимів роботи, частота обертання котрих найбільш відповідає умовам і висотам використання літального апарата, та використовуваним повітряним гвинтам, при цьому керування хоч мільйоном двигунів буде таким же легким, простим і комфортним, як керування 8 двигунами звичайного октакоптера; за рахунок використання дискольотної, (лінзоподібної, куполоподібної) геометрії літального апарата, виникає можливість практично необмеженого збільшення розмірів ((і вантажопідйомності такого літального апарата (хоч до кількох десятків кілометрів у діаметрі) (значно більше ніж для усіх інших літальних апаратів), на відміну від класичного літака (у котрого із збільшенням розмірів необхідно збільшувати довжину крил, а сучасні композитні матеріали дозволяють це робити лише до певного рівня бо далі по мірі збільшення довжини крила надійність конструкції буде знижуватись). У даного літального апарата із збільшенням діаметра, площа напівсферичного (куполоподібного, дискольотного) крила буде збільшуватись у квадратичній залежності, а обсяг внутрішнього простору кабіни і внутрішньої частини куполоподібного крила буде збільшуватись у кубічній залежності. І до якого б розміру цей апарат не збільшувався, він завжди буде мати аеродинамічно вигідну форму лінзи, і навпаки із збільшенням розмірів надійність і плавність його польоту в атмосфері буде лише наростати; літальні апарати із використанням більшої кількості двигунів (сотен, тисяч, та десятків тисяч двигунів), що керуються за запропонованою схемою даної корисної моделі), можуть перевозити будь-які можливі вантажі, у сотні разів більше ніж легендарні літаки "Руслан" та "Мрія", але на відміну від них такий дисколіт не потребує зльотно-посадочних смуг, та аеродромів, він може робити ідеально плавний і точний вертикальний зліт та посадку на будь які поверхні (включаючи водну поверхню); літальні апарати із використанням більшої кількості двигунів (сотен, тисяч, та десятків тисяч двигунів), що керуються за запропонованою схемою даної моделі), тобто літальні апарати таких великих розмірів та такої великої вантажопідйомності можуть використовуватись у майбутньому, як повітряний старт (як літаючі космодроми), тобто як перша (нульова, атмосферна ступень) виведення у космос надпотужних та надважких ракето-космічних комплексів з висоти 12-15 кілометрів, де більш розріджене повітря, значно менший аеродинамічний супротив, та більш вигідні умови для виведення у космос космічних літальних апаратів.
Джерела інформації: 1) Вертолеть,, расчет и проектированиє. Том 2. Колебания и динамическая прочность Миль
М.Л., Некрасов А.В., Браверман А.С. и др. - М.: Машиностроение, 1967. - С.424. 2) Азродинамика и динамика вертолета. Пейн П.Р. - Гос. науч.тех. издат. ОБОРОНГИЗ, 1963. - С. 491. 3) Вертолетьі. Расчет интегральньїх азродинамических характеристик и летно-технических данньїх. Вильдгрубе Л.С. - Издательство: Машиностроение, 1977. - С. 151. 4) Оцайдгосоріег сопітої ибзіпяа ап оп-рбоага мідео 5узіет м/йй ой-роага ргосеззіпуд. Возпак
Маїєх2. Маїко Огадо. Віагіс Зазо. НКоброїйс5 апа Ашопотоив бузіетв, Арг 2012. - 60 (4). - Р. 657- 667. 5) Оріітігайоп-разей Пегаїме Івсагіпуд ог ргесіве диаадгосоріег іга|)есіогу ігаскіпд. Зспоеїїд
Апдеїа Р. Миеїег Рабіап І. Б'Апагєа Напйаєїо. Ашопотоив Нобоїв5, Ацд 2012. - З33(1-2). - Р. 103-

Claims (1)

  1. 45 127. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Мультироторний (24-роторний) конвертоплан дискольотної форми (багатодвигуневий
    50 мультироторний конвертоплановий дисколіт) з децентралізованою системою роздільного паралельного керування його двигунами, який відрізняється тим, що до параболічного (куполоподібного) крила дискольота форми двовипуклої лінзи (1) по всій його площині прикріплені двигуни вертикального зльоту (вертикальної тяги) (2) (у даному випадку їх 24, але їх кількість, при необхідності, збільшують до будь-якого числа, кратного двом), що направлені
    55 догори та до передньої частини (тобто поздовжня вісь двигунів вертикального зльоту (5) розташована під кутом 60 градусів до поздовжньої осі (4) дискольота (в залежності від потреб у максимальному прискоренні дискольота даний кут змінюють з 10 до 80 градусів), половина двигунів вертикального зльоту обертається за годинниковою стрілкою, друга половина обертається проти годинникової стрілки (для компенсації обертання за віссю рискання), як шасі бо використовуються чотири телескопічні опори (9), при цьому передні дві опори більш довгі, ніж задні дві опори, таким чином, що при стоянці на землі поздовжня вісь дискольота знаходиться під певним (від 10 до 80 градусів) кутом до площини землі 6 (частіше під кутом ЗО градусів), а передня частина дискольота (ніс) знаходиться вище його задньої частини - хвоста (при необхідності кількість телескопічних опор збільшують в залежності від розмірів та ваги дискольота), якщо дисколіт не дуже сильно завантажений і якщо необхідні великі прискорення (наприклад для швидкісного та високоманевреного дискольота), двигуни вертикального зльоту направлені максимально до передньої частини (під кутом 10-45 градусів до поздовжньої осі дискольота), а кут між поздовжньою віссю дискольота 4 та площиною землі 6 при стоянці та зльоті дорівнює 80-45 градусів, якщо дисколіт сильно завантажений і якщо не потрібні великі прискорення (наприклад для вантажного транспортного дискольота) - двигуни вертикального зльоту навпаки направлені максимально доверху (під кутом 45-80 градусів до поздовжньої осі літака), а кут між поздовжньою віссю дискольота та площиною землі 8 при стоянці та зльоті дорівнює 45-10 градусів, в залежності від сфери застосування даного транспортного засобу, використовують поршневі, турбовентиляторні, турбореактивні, електричні та електроімпелерні двигуни, конструкція даного літального апарата дозволяє легко замінити більш старі модифікації двигунів на принципово нові (іонні, плазмові, гравітаційні, фотонні, квантові та ін.), рама даного літального апарата виконана із перфорованої дюралюмінієвої труби і складається із восьми радіально розбіжних променів від центра до периферії та восьми мереж перфорованих дюралюмінієвих трубок, що відходять від даних 8 променів, формуючи розгалужену мережу опор для 24 електродвигунів (8 незалежних функціональних секторів по З двигуни у кожному), у центральній частині рами розміщена кабіна, у котрій у пластиковому контейнері автопілот із антеною СРБ/(Іопазз/(заїПШео, електроніки для керування літальним апаратом (приймач сигналів радіокерування), та іншої електроніки цільового завантаження (бортових відеокамер, передавачів УМі-Рі, відео-, аудіосигналів), у центральній частині рами знизу розміщено акумуляторний відсік для акумуляторів, що живлять центральні електродвигуни, акумулятори, що живлять інші периферичні електродвигуни, розташовані на периферії рами знизу поряд із тими двигунами, що вони живлять, де розташовані силові батареї для живлення регуляторів ходу електродвигунів, є невеликий акумулятор для незалежного живлення електромереж автопілотів, на рамі зверху встановлено безколекторні електродвигуни Зо збільшеної у 2-4 рази потужності, тобто у 2-4 разів більше потужності, необхідної для обертання звичайного дволопатевого гвинта, на вали даних електродвигунів із збільшеною потужністю замість дволопатевих гвинтів встановлено шестилопатеві гвинти (при необхідності зменшення максимальної питомої тяги ротора встановлюють чотирилопатеві та дволопатеві гвинти, для збільшення питомої тяги встановлюють восьмилопатеві гвинти), при цьому замість одного восьмилопатевого гвинта можна встановити на один вал чотири звичайних дволопатевих гвинти, замість одного шестилопатевого - три звичайних дволопатевих гвинти, та замість одного чотирилопатевого гвинта - два звичайних дволопатевих гвинти, кут атаки гвинтів найбільший у центральних частинах лопатей та поступово знижується і найменший на їх периферії, дані гвинти заховані під захисними решітками для уникнення зіткнень повітряних гвинтів із іншими об'єктами при польотах в умовах густонаселених кварталів мегалополісу, для подачі струму на обмотки електродвигунів встановлено регулятори ходу потужністю у 3-4 разів більше максимальної потужності використовуваного електродвигуна (наприклад для електродвигуна потужністю 400 Ватт використовуються регулятори хода із максимальною потужністю 1200-1600 Ватт), на нижній частині літального апарата встановлено потужні світлодіоди білого світла (потужністю 3-5 Ватт), направлені донизу для підсвітки того, що знаходиться під літальним апаратом у нічний час, також встановлено ще кілька потужних світлодіодів білого світла (потужністю 3-5 Ватт), направлених до переду для підсвітки того, що знаходиться спереду літального апарата у нічний час, на задній частині літального апарата встановлені червоні світлодіодні габаритні вогні у вигляді світлодіодних лент (стрічок), на передній його частині встановлені сині світлодіодні габаритні вогні у вигляді світлодіодних лент (стрічок) для позначення задньої та передньої частин літального апарата у нічний час, усі силові компоненти (силові електрокабелі, силові акумулятори, регулятори ходу та електродвигуни) з'єднані між собою за допомогою пайки, для забезпечення більш надійного електроживлення при великій силі струму, уся електропроводка розміщена усередині перфорованих дюралюмінієвих труб рами даного літального апарата, автопілот та електроніка для радіозв'язку розташовані у герметичному пластиковому корпусі, передаючі та приймальні антени виведені назовні і розташовані на задніх та нижніх частинах рами полікоптера, барометричний альтиметр автопілота обов'язково прикритий шматочком поролону 5х5х10 мм (для його захисту від повітряних потоків гвинтів та для більш коректної реєстрації повітряного тиску та барометричної бо висоти без помилкових коливань тиску, пов'язаних із роботою повітряних гвинтів), для збільшення відмовостійкості та безпеки польоту використовується децентралізована система роздільного паралельного керування двигунами, суть якої полягає у наступному - З автопілоти, що мають кожен по 8 незалежних каналів (ШІМ-виходів) регулюють швидкість обертів двигунів таким чином, що кожний із автопілотів впливає на роботу тільки однієї третини усіх двигунів, що при відмові одного автопілота не призводить до втрати контролю над усіма двигунами літального апарата, а лише над однією третиною тих, що контролює даний автопілот, також використовуються додаткові дублюючі синхронно працюючі автопілоти, при некоректній роботі основних (3) автопілотів входи ШІМ-сигналів на регуляторах ходу відключаються від ШІМ- виходів некоректно працюючого автопілота та перемикаються транзисторними ключами на ШІМ-виходи запасного коректно працюючого автопілота, для безперебійного потрапляння правильних сигналів широтноїмпульсної модуляції від правильно працюючого автопілота на ШІМ-входи регуляторів ходу електродвигунів, таким чином на борту літального апарата знаходяться і синхронно працюють З основних автопілоти, кожен з котрих контролює свою третю третину двигунів, та ще 6 (по 2 додаткових резервних автопілотів для кожного основного, на випадок його відмови), що забезпечує літальний апарат високим рівнем живучості та відмовостійкості. ше й Бо ку Є х ил ші сек й хе ди КЕ ї й ї ей в й по: я ї шк : БК шк : В : те як екв иа ре нн ВО
    Фіг. 1 з їж Я Ше й с я ок. «А Бо не я ї Бе мон ек рес і т КК. Ко бе зни МНЕ З НЕ: а ці ї 3 дек а Н Шен : Ж : о веж шк ле вжи ще ї ЕЙ: яд : ши Й Хр
    Фіг. 2 т у Е - ЗАМ ск иа х ї-Я ХЕ Ка а Й їх мене скейт Бо сей, Я Ши що Да ва : У Е кю юю я жу й й аа аая що З вк 11 УК ду чо тоя - ех ї Я ше о НІ. нн нн НВ ДЯ в ЕЕ ОН ше п па ши шишка ше ин ї Пт ій й ди і с | А ї вин нн і Ії У ше Щ . х, 3 ке : х яке ї щи ! ав
    Фіг. 4 с Т»
    5. и -- Ка ОМ 0. ОВ Ох У Е зда 55 я ЕК А КАМИ ПК в ОО . КК 5 З що ОВ б» МЕ о А кий о Я о ОО ї и хе А ДН ОО я КНУ 5. ОК Ж ї А ооо Дон ПК У ОХ ЦК ОХ Я г с . У ан о з ОД Шо
    Фіг. 5
UAU201909429U 2019-08-19 2019-08-19 Мультироторний (24-роторний) конвертоплан дискольотної форми (багатодвигуневий мультироторний конвертоплановий дисколіт) з децентралізованою системою роздільного паралельного керування його двигунами за о.о. нахабою UA143559U (uk)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201909429U UA143559U (uk) 2019-08-19 2019-08-19 Мультироторний (24-роторний) конвертоплан дискольотної форми (багатодвигуневий мультироторний конвертоплановий дисколіт) з децентралізованою системою роздільного паралельного керування його двигунами за о.о. нахабою

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201909429U UA143559U (uk) 2019-08-19 2019-08-19 Мультироторний (24-роторний) конвертоплан дискольотної форми (багатодвигуневий мультироторний конвертоплановий дисколіт) з децентралізованою системою роздільного паралельного керування його двигунами за о.о. нахабою

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA143559U true UA143559U (uk) 2020-08-10

Family

ID=72339515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201909429U UA143559U (uk) 2019-08-19 2019-08-19 Мультироторний (24-роторний) конвертоплан дискольотної форми (багатодвигуневий мультироторний конвертоплановий дисколіт) з децентралізованою системою роздільного паралельного керування його двигунами за о.о. нахабою

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA143559U (uk)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11518505B1 (en) Vertical take-off and landing (VTOL) tilt-wing passenger aircraft
US11084577B2 (en) Aircraft with vertical takeoff and landing and its operating process
KR20170104901A (ko) 서브 드론 모듈 설치 개수에 따라 페이로드를 조절하는 드론 조립체 및 서브 드론 모듈 중앙 비행제어 수단과 방법
US20060284002A1 (en) Unmanned Urban Aerial Vehicle
US11597512B2 (en) Aircraft having VTOL, translational and traverse flight
EP3912910B1 (en) Tailsitting biplane aircraft having a coaxial rotor system
US11312491B2 (en) Convertible biplane aircraft for autonomous cargo delivery
US10766615B1 (en) Hover airlift logistics operations guided expeditionary autonomous scalable and modular VTOL platform
US11479353B2 (en) Distributed elevon systems for tailsitting biplane aircraft
US20210070429A1 (en) Free Propeller Assembly structure and Aircraft Structure Having the Same
US11650604B2 (en) Yaw control systems for tailsitting biplane aircraft
UA143559U (uk) Мультироторний (24-роторний) конвертоплан дискольотної форми (багатодвигуневий мультироторний конвертоплановий дисколіт) з децентралізованою системою роздільного паралельного керування його двигунами за о.о. нахабою
US11479354B2 (en) Thrust vectoring coaxial rotor systems for aircraft
RU2271305C1 (ru) Легкий сверхзвуковой многоцелевой самолет
UA143558U (uk) Мультироторний (48-роторний) конвертоплан дискольотної форми (багатодвигуневий мультироторний конвертоплановий дисколіт) з децентралізованою системою роздільного паралельного керування його двигунами за о.о. нахабою
Nietz et al. An innovative UAV design
US11530035B2 (en) VTOL aircraft having multiple wing planforms
UA144103U (uk) Мультироторний (24-роторний) авіаційний транспортний засіб вертикального зльоту-посадки) з децентралізованою системою роздільного паралельного керування його двигунами
UA144102U (uk) Восьмироторний авіаційний транспортний засіб вертикального зльоту-посадки за о.о. нахабою
UA79095U (uk) Гібридний багатоцільовий авіаційний транспорт за о.о. нахабою
UA119667U (uk) Мультироторний конвертоплан дискольотного типу (дисколіт) із полікоптерним алгоритмом керування польотом за о.о. нахабою
RU2375255C1 (ru) Способ планирования, парашютирования, парения, зависания, посадки и приземления беспилотных летательных аппаратов, безмоторных летающих объектов и баллистических твердых тел рудольфа гроховского
UG-student et al. Unmanned Aerial Vehicles an Overview and Applications
UG-student et al. Graduate Research in Engineering and Technology (GRET)
UA119668U (uk) Мультироторний конвертоплан дискольотного типу (дисколіт) із полікоптерним алгоритмом керування польотом та додатковими боковими двигунами горизонтальної тяги за о.о. нахабою