UA144182U - Багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат - Google Patents

Abstract

Багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат містить базову частину БпЛА з принаймні одним інтерфейсом підключення додаткових/цільових модулів, набір додаткових модулів, принаймні один із базових модулів - модуль фіксованого крила, принаймні один із додаткових модулів, модуль джерела живлення, модуль системи автоматичного управління польотом, модуль навігаційного обладнання, принаймні один модуль обладнання зв’язку. Базова частина БпЛА складається з множини базових модулів, таких як фюзеляж, центроплан, консоль крила права, консоль крила ліва, закінцівка крила права, закінцівка крила ліва, силова установка, стабілізатор правий, стабілізатор лівий, хвостова балка права, хвостова балка ліва, основна опора шасі, носова опора шасі додатково містить цільові модулі.

Description

Корисна модель належить до галузі авіаційної техніки, а саме до безпілотних літальних апаратів (БпЛА) модульного типу, з можливістю, за рахунок зміни відповідних модулів апарата один одним (або встановленням чи зніманням відповідних модулів), зміни льотно-технічних (ЛТХ) та/або тактико-технічних (ТТХ) характеристик БпЛА, а відповідно і його цільового призначення.

Відомий пристрій "Модульна конструкція безпілотного літального апарата вертикального зльоту й посадки з комбінованою силовою установкою", який містить корпус фюзеляжу, крило з елеронами, вузли кріплення, хвостове оперення, що розташоване на балці, яка прикріплена до фюзеляжу, силову установку, що розташована в корпусі фюзеляжу, акумуляторну батарею, відсік для розміщення корисного навантаження, на кожній консолі крила - пілони з двома підйомними гвинтами для вертикального зльоту і посадки. Силова установка вищезгаданого пристрою містить двигун з повітряним гвинтом і забезпечує горизонтальний політ (1) (патент Мо

ВИ 181389 01 МОДУЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ С КОМБИНИРОВАНОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКОЙ).

Недоліками відомого пристрою "Модульна конструкція безпілотного літального апарата вертикального зльоту й посадки з комбінованою силовою установкою" є те, що: крило виконано цільним (нероздільним) і, відповідно, неможливо відділити одну консоль від іншої (наприклад для заміни пошкодженої); в цілому, всі модульні частини пристрою не є швидкороз'ємними, натомість з'єднуються за допомогою гвинтів; за формулою пристрою не передбачено використання додаткових модулів для зміни функціональності пристрою, натомість передбачена лише заміна однакових модулів між собою.

Відомий пристрій "Модульний безпілотний літальний апарат", який містить фюзеляж, відсік для розміщення корисного навантаження в фюзеляжі, хвостове оперення, модульну силову установку з можливістю встановлення різних типів рушіїв, модульне крило, яке може складатись з різної кількості окремих модулів (різна кількість модулів забезпечує різні ЛТХ (2) (патент Мо О5 2008/0149758 АТ МООСШІ АВ ОММАММЕО АІВ-МЕНІСІ Є).

Недоліками відомого пристрою "Модульний безпілотний літальний апарат" є те, що: модульними частинами, що змінюють ЛТХ, є лише крило і силова установка; модульні частини крила не є швидкороз'ємними, натомість з'єднуються за допомогою гвинтів; модульні частини,

Зо що змінюють функціональність пристрою -- відсутні.

Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним за найближчий аналог є пристрій "Модульна система транспортного засобу", який містить, принаймні один головний модуль, принаймні один інтерфейс підключення модулів і набір модулів розширення. Набір модулів розширення містить множину модулів, включаючи, принаймні один перший модуль розширення (у формі модуля фіксованого крила) і, принаймні один другий модуль розширення (у формі модуля з підйомними гвинтами). Вище згаданий пристрій також містить, принаймні один модуль, до складу якого входить джерело живлення і, принаймні один навігаційний модуль, бортовий комп'ютер, датчики, обладнання зв'язку (3) (патент Мо О5 2019/0210724 АТ МОВИ АВ МЕНІСІ Е

ЗУЗТЕМ).

Недоліками відомого пристрою "Модульна система транспортного засобу", вибраного за найближчий аналог, є те, що конструкцією пристрою не передбачена модульна силова установка, модульна конструкція цільового навантаження, живлення зовнішніх модулів доступне лише від джерел, розташованих в головному модулі, відсутня можливість під'єднання модулів розширення один до одного, не передбачені модулі розширення, що додають додатковий функціонал, який безпосередньо не пов'язаний з транспортними функціями.

В основу корисної моделі поставлено задачу шляхом розробки оптимальної концепції і її конструктивної реалізації забезпечити можливість створення такого БпЛА, який би складався з окремих модулів, які можна б було швидко під'єднати/від'єднати один від одного для зручного транспортування та/чи заміни принаймні одного пошкодженого модуля на новий та/чи, за рахунок додавання/віднімання окремих модулів, отримання різних ЛІХ та/чи ТТХ. Модулі повинні поділятися на базові, додаткові та цільові. З базових модулів повинен складатися повністю функціональний БпЛА з фюзеляжем, крилом, хвостовим оперенням, шасі, бортовим радіоелектронним обладнанням (БРЕО) та силовою установкою. Додаткові модулі мають, при під'єднанні до базових, покращувати ЛТХ та/чи ТТХ результуючого пристрою. При цьому для забезпечення високого рівня ЛТХ базового варіанта пристрою, додаткові модулі повинні містити в собі всі необхідні елементи для виконання своєї функції і, в разі від'єднання від базових модулів, в базовій частині БпЛА не повинно залишатись незадіяних частин систем, що мають відношення до додаткових модулів. Цільові модулі мають містити в собі обладнання цільового навантаження.

Технічний результат, що досягається при використанні заявленої корисної моделі, полягає у реалізації багатоцільового, модульного, швидкорозбірноголивидкозбірного БпЛА, який за рахунок зміни відповідних самодостатніх модулів апарата один одним (або встановленням чи зніманням відповідних модулів) здатний змінювати ТТХ, ЛТІХ і відповідно, своє цільове призначення. Також технічним результатом є те, що в разі від'єднання додаткових модулів від базових, у базовій частині БпЛА не залишається незадіяних частин систем, що мають відношення до додаткових модулів, з можливістю, за рахунок зміни відповідних модулів апарата один одним (або встановленням чи зніманням відповідних модулів), зміни його цільового призначення

Поставлена задача вирішується тим що в багатоцільовому модульному безпілотному літальному апараті, який містить: базову частину БпЛА з принаймні одним інтерфейсом підключення додаткових/цільових модулів, набір додаткових модулів, принаймні один із базових модулів - модуль фіксованого крила, принаймні один із додаткових модулів - модуль вертикального зльоту і посадки з підйомними роторами, модуль джерела живлення, модуль системи автоматичного управління польотом, модуль навігаційного обладнання, принаймні один модуль обладнання зв'язку, згідно з корисною моделлю, базова частина БпЛА складається з множини базових модулів, таких як фюзеляж, центроплан, консоль крила права, консоль крила ліва, закінцівка крила права, закінцівка крила ліва, силова установка, стабілізатор правий, стабілізатор лівий, хвостова балка права, хвостова балка ліва, основна опора шасі, носова опора шасі.

До його складу входить множина базових модулів, які забезпечують реалізацію БпЛА у вигляді літака класичної схеми - фіксоване крило з силовою установкою, що розташована в задній частині фюзеляжу і А-подібним хвостовим оперенням; базові модулі мають різні виконання, що забезпечують варіативність ЛТХ результуючого БпЛА; до його складу входить множина додаткових модулів, що розширюють ЛТХ та/або ТТХ; додаткові модулі вміщують в собі всі необхідні компоненти для виконання їх функцій і не потребують додаткових пристроїв в базових модулях; до його складу входить множина цільових модулів, які вміщують обладнання цільового навантаження; додаткові модулі можуть бути під'єднані до базових як безпосередньо, так і через інші додаткові модулі; базові модулі можуть бути з'єднані з іншими базовими

Ко) модулями безпосередньо, або через інші базові чи додаткові модулі; цільові модулі можуть бути встановлені як у відсік цільового навантаження у фюзеляжі, так і бути з'єднаними з додатковими модулями, або бути їх частиною; до складу додаткових модулів входить, між іншими, додатковий модуль парашутної посадки, який, разом з наземною пусковою установкою (катапультою), забезпечує можливість старту БпЛА з катапульти і парашутної посадки (в тому числі і аварійної парашутної посадки).

Таким чином, пристрій "Багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат", який заявляється, відповідає критерію корисної моделі "новизна".

Суть корисної моделі пояснюється за допомогою креслень, де: на фіг. 1 подана схема під'єднання додаткових модулів до базових; на фіг. 2 показана схема під'єднання базових модулів через додаткові; на фіг. З показано пристрій без додаткових модулів, базова версія БпЛА; на фіг. 4 подано приклад варіативності виконання базових модулів -- закінцівки крила довгі; на фіг. 5 подано приклад варіативності виконання базових модулів - закінцівки крила короткі; на фіг. 6 зображено пристрій з додатковими модулями вставки крила; на фіг. 7 зображено пристрій з додатковими модулями системи вертикального зльоту та посадки (СВЗП); на фіг. 8 зображено пристрій з додатковими модулями підвіски цільового навантаження; на фіг. 9 зображено пристрій з одночасно під'єднаними різними типами додаткових модулів; на фіг. 10 зображено додатковий модуль парашутної посадки; на фіг. 11 зображено цільовий модуль відокремлюваного цільового навантаження; на фіг. 12-14 показані приклади різних варіантів цільових модулів.

Пристрій Багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат конструктивно містить (див. фіг. 1): базову частину БпЛА 1, інтерфейси підключення додаткових/цільових модулів на базових модулях 2 і на додаткових 3, додаткові модулі 4. Базові модулі включають в себе (див. фіг. 3): фюзеляж 5, центроплан крила 6, консоль крила права 7, консоль крила ліва 8, закінцівка крила коротка права 9, закінцівка крила коротка ліва 10, стабілізатор правий 11, стабілізатор лівий 12, хвостова балка права 13, хвостова балка ліва 14, силова установка 15, носова опора шасі 16, основна опора шасі 17. Базові модулі мають множину варіантів виконання, наприклад бо (див. фіг. 4 та фіг. 5): закінцівки крила короткі 9, 10 та довгі 18, 19. Пристрій має множину різноманітних додаткових модулів: модуль вставки крила правий 20 і лівий 21 (див. фіг. б), модуль СВЗП правий 22 і лівий 23 (див. фіг. 7), модуль підвіски цільового навантаження (відокремлюване і невідокремлюване) правий 24 і лівий 25 (див. фіг. 8). Пристрій має варіанти додаткових модулів, що встановлюються до відсіку цільового навантаження, наприклад (див. фіг. 9): система парашутного приземлення 26. Пристрій, також, має множину варіантів цільових модулів, які можуть бути встановлені, як на додаткові модулі, так і, як правило, у відсік цільового навантаження, наприклад (див. фіг. 10-14): система доставки й скидання цільового вантажу 27, комплект планової фотокамери 28, гіростабілізований підвіс 29, модуль обробки відео 30. Деякі модулі цільового навантаження встановлюються у відповідні відсіки базових модулів, наприклад модуль бортового обладнання відеозв'язку.

Пристрій багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат працює наступним чином. В транспортному стані більшість модулів відокремлені один від одного (виключенням є деякі модулі, такі як, наприклад, модуль силової установки, модуль бортового обладнання відеозв'язку тощо) і складені до відповідної транспортної тари. Після отримання польотного завдання і прибуття на місце старту, зовнішній екіпаж пристрою багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат виймає модулі базовової частини БплЛА 1 і з'єднує їх між собою.

Всі з'єднання модулів, які в транспортному стані відокремлені один від одного - є швидкоз'єднувальні, що дозволяє швидко забезпечити електричне і механічне з'єднання всіх модулів між собою. Якщо в комплекті є різноманіття якихось з базових модулів, наприклад два варіанти закінцівок, то зовнішній екіпаж під'єднує до останніх модулів саме ті базові модулі, які забезпечують ЛТХ, що найбільш відповідні до конкретного польотного завдання. Якщо польотне завдання потребує особливих ЛІХ та/чи ТТХ (наприклад стартовий майданчик потребує вертикального зльоту/посадки, або в точці посадки необхідна парашутна посадка, або є необхідність розміщення додаткового обладнання на підвісі під крилом тощо), зовнішній екіпаж приймає рішення про під'єднання необхідної кількості додаткових модулів З до базової частини

БпЛА 1. Важливою особливістю є те, що всі необхідні компоненти додаткових модулів З розташовуються безпосередньо в самих модулях, це означає, що в разі зміни польотного завдання і від'єднання додаткових модулів 3, злітна вага і енергоспоживання базової частини

БпЛА 1 будуть таким ж, як і у випадку коли додаткові модулі З не використовуються. Наступним кроком, виходячи з поставленого польотного завдання, зовнішній екіпаж під'єднує необхідні цільові модулі, вмикає БпЛА, проводить передстартову підготовку і запускає літак в політ. Після виконання поставленого завдання і приземлення, БпЛА вимикають, розбирають і складають у відповідну тару.

Особливістю пристрою багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат є те, що: в разі, якщо польотне завдання заздалегідь відоме і деякі модулі непотрібні, у зовнішнього екіпажу є можливість не транспортувати на злітний майданчик непотрібні модулі, що покращує логістику; при пошкодженні будь-якого модуля є можливість заміни пошкодженого на новий, без необхідності заміни всього БпЛА; експлуатант має можливість придбати лише той комплект модулів, які необхідні саме йому, що покращує економічну складову питання, а в разі необхідності, докупити інші модулі пізніше; розробник і виробник пристрою має можливість розширювати лінійку модулів новими або модернізувати старі модулі без необхідності зміни всього БПЛА.

Джерела інформації: 1. Патент Мо ВО 181389 1 МОДУЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ БЕСПИЛОТНОГО

ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ С КОМБИНИРОВАНОЙ

СИЛОВОЙ УСТАНОВКОЙ, 2018 (аналог). 2. Патент Мо 05 2008/0149758 АТ МОВБИ АВК ОММАММЕО АІВ-МЕНІСІ Е, 2008 (аналог). 3. Патент Мо 05 2019/0210724 АТ МООШІ АВ МЕНІСГ Е 5У5ТЕМ, 2019 (найближчий аналог).

Claims (9)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат, який містить базову частину БПЛА з принаймні одним інтерфейсом підключення додаткових/цільових модулів, набір додаткових модулів, принаймні один із базових модулів - модуль фіксованого крила, принаймні один із додаткових модулів, модуль джерела живлення, модуль системи автоматичного управління польотом, модуль навігаційного обладнання, принаймні один модуль обладнання зв'язку, який відрізняється тим, що базова частина БпЛА складається з множини базових модулів, таких як фюзеляж, центроплан, консоль крила права, консоль крила ліва, закінцівка крила права, закінцівка крила ліва, силова установка, стабілізатор правий, стабілізатор лівий, хвостова балка права, хвостова балка ліва, основна опора шасі, носова опора шасі додатково містить цільові модулі.

2. Багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що до його складу входить множина базових модулів, які забезпечують реалізацію БпЛА у вигляді літака класичної схеми - фіксоване крило з силовою установкою, що розташована в задній частині фюзеляжу і А-подібним хвостовим оперенням.

3. Багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що базові модулі мають різні виконання, що забезпечує варіативність ЛТХ результуючого БпЛА.

4. Багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що до його складу входить множина додаткових модулів, що розширюють ЛТХ та/або ТТХ.

5. Пристрій багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що додаткові модулі вміщують всі необхідні компоненти для виконання їх функцій і не потребують додаткових пристроїв в базових модулях.

6. Багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що до його складу додатково входить множина цільових модулів, що вміщують обладнання цільового навантаження, які можуть бути встановлені як у відсік цільового навантаження у фюзеляжі, так і бути з'єднаними з додатковими модулями або бути їх частиною.

7. Багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що додаткові модулі під'єднані до базових як безпосередньо, так і через інші додаткові модулі.

8. Багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що базові модулі з'єднані з іншими базовими модулями безпосередньо або через інші базові чи додаткові модулі.

9. Багатоцільовий модульний безпілотний літальний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що до складу додаткових модулів входять, між іншим, додатковий модуль парашутної посадки, який, разом з наземною пусковою установкою (катапультою), забезпечує можливість старту БпЛА з катапульти і парашутної посадки (в тому числі і аварійної парашутної посадки). х ї НІ х Н х і М ух Н Й Н Х / у виш не Н | і ко нн НИ ї

Фіг. 1 7 гі З / в 2 7 --От 0-ОИвпх тат поолтлт г Йпфаят ЙО у у х і Н / 7 у, х Й Н ; Н / у у, у Н Н й ; Н Н х х у сш і й Н : й ? і ; й і . Кк Й і І ' й У і у пише ; !

Фіг. 2 о Е ше: п. / ке т Щи кі х ї. у, т у Ше й іч у /, ' що - ре сао х до х кет ве " Й дл ук ОХ Се Мой шх - -- щ (ку -- ЗЕ ня че ч ор р ще ше - ра ом шо я а іл чу ет чу» т ; і ле Мей рани ан ЧИ; іч дя хе з соте х п я Ед Керн а но рани - сю ЖК - рони іі заефгшь зм їх рай В. ЩЕ Й рання Ше й дк рег и на в й я й т й І Як Й ; ра гл р ра шен й я щей Ре і г; Ше -й Ше ил, з Щодня че б и з ІТ. , і; штани Ше ва Ки ві ся х ше Б їй ни х о Гея що Я х 7 ря че т иа

Фіг. З С /й р г ІВ /

-. и і -ч і і чу ши ень І б Ше х Я Ше Я М ре: Я т пИЕИ спа ШТ сб ПЕ вч шт чи Мой ом ї Ії я дея НЯ Є й Й р

Фіг. 4