Безпілотний літальний апарат

Реферат: Безпілотний літальний апарат містить корпус для розміщення корисного навантаження та виконуючих механізмів, розкривні передні та задні крила, вертикальне оперення, двигун з пропелером розташований в носовій частині. Аеродинамічні поверхні керування по крену та тангажу розміщені на передньому крилі, розкривні передні та задні крила розміщені на вузлах навіски з однією віссю обертання та мають фіксоване положення після розкриття з кутами стрілоподібності в діапазоні від -10° до +10°. UA 100737 U (54) БЕЗПІЛОТНИЙ ЛІТАЛЬНИЙ АПАРАТ UA 100737 U UA 100737 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до авіаційної техніки, зокрема безпілотних літальних апаратів аеродинамічного типу. Відомий безпілотний літальний апарат за літературними джерелами [1] та за даними інформаційних баз Інтернету має корпус, крила, горизонтальне оперення, модуль корисного навантаження, систему передачі інформації з корисного навантаження та засоби каналу управління. Однак, конструкція літального апарата не забезпечує швидкий монтаж/демонтаж всіх складових елементів, має великі транспортні габарити та потребує окремого 130 л. військового рюкзака і розрахунку з двох чоловік. За найближчий аналог корисної моделі вибрано безпілотний літальний апарат, що виконаний з можливістю знаходження в двох станах: положенні, що відповідає польотному, та стані транспортування і зберігання, описаний в патенті [2]. Наведений безпілотний літальний апарат має корпус, крила, горизонтальне оперення, модуль корисного навантаження, систему передачі інформації з корисного навантаження та засоби каналу управління, розміщений в транспортно-пусковому контейнері. Однак, конструкція літального апарата виконана таким чином, що розкладні крила мають синхронізований пружинний механізм розкривання з електромагнітним фіксатором проміжного положення та пристрій синхронізації розкривання крил, а стартове прискорення літального апарата задається за допомогою стартового двигуна, встановленого в хвостовій частині. Використані технічні рішення ускладнюють конструкцію літального апарата, що призводить до збільшення масогабаритних параметрів не тільки літального апарата а й транспортно-пускового контейнеру. Технічною задачею корисної моделі є створення недорогого у виготовленні та експлуатації, компактного безпілотного літального апарата з високою масовою ефективністю, в якого відсутні механізми синхронізації розкриття крил, стартовий двигун, а стартове прискорення може бути створене за рахунок мускульної сили людини під час кидка з рук. Поставлена задача вирішується тим, що безпілотний літальний апарат має корпус для розміщення корисного навантаження та виконуючих механізмів, розкривні передні та задні крила, вертикальне оперення, двигун з пропелером розташований в носовій частині. Аеродинамічні поверхні керування по крену та тангажу розміщені на передньому крилі. Розкривні передні та задні крила розміщені на вузлах навіски з однією віссю обертання та мають фіксоване положення після розкриття з кутами стрілоподібності в діапазоні від -10° до + 10° в залежності від технічного виконання вузла фіксації крил. Зменшення розмаху крил, за рахунок застосування розбиття на дві групи - передню та задню, зменшує згинаючий момент, що діє на фюзеляж та крило. Згинаючий момент прямо пропорційний до квадрату розмаху 2 крила, тобто, при зменшенні розмаху в k раз, згинаючий момент зменшиться в к раз, що сприяє зменшенню маси конструкційного матеріалу в силових елементах і забезпечує збільшення масової ефективності конструкції безпілотного літака. Крім того, застосування двох груп крил, що можуть складатись дозволяє зменшити транспортні габарити. Вузли кріплення груп крил до корпусу складаються з однієї осі та механічних фіксаторів розкритого положення крила. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями загального вигляду безпілотного літального апарата: Фіг. 1 - безпілотний літальний апарат з розміщенням силової установки перед переднім крилом; Фіг. 2 - безпілотний літальний апарат з розміщенням силової установки за заднім крилом; Фіг. 3 - безпілотний літальний апарат в транспортному контейнері; Фіг. 4 - безпілотний літальний апарат та розміщення аеродинамічних поверхонь керування на задньому крилі, Фіг. 5 - безпілотний літальний апарат та розміщення аеродинамічних поверхонь на передньому та задньому крилах, Фіг. 6 - безпілотний літальний апарат та однокільове вертикальне оперення. Безпілотний літальний апарат складається з фюзеляжу 1 (Фіг. 1), повітряний гвинт 2, переднє крило 3, заднє крило 4, аеродинамічні поверхні керування по крену та тангажу 5, вертикальне оперення 6, вісь кріплення крила 7 (Фіг. 3). Запропонована схема безпілотного літального апарата дозволяє створити безпілотний літальний апарат з відносно малими лінійними розмірами, в якого відсутні механізми синхронізації розкриття крил, стартовий двигун, конструкція дозоляє зменшувати транспортні габарити літального апарата для розміщення в транспортному контейнері та який має високу масову ефективність. Безпілотний літальний апарат функціонує наступним чином. Безпілотний літальний апарат, розміщений в транспортному контейнері в складеному положенні, доставляється на точку запуску. Далі безпілотний літальний апарат дістається з транспортного контейнера, розкладаються передні та задні крила вертикальне оперення, при цьому їхнє положення фіксується стопорним механізмом. Вмикається джерело живлення 1 UA 100737 U 5 10 15 20 25 30 35 40 силової установки та виконуючих механізмі. Після перевірки на функціонування, відбувається запуск безпілотного літального апарата з рук. Посадка безпілотного літака відбувається на непідготовлену поверхню на фюзеляж чи посадочну сітку в автоматичному чи ручному режимах. Під час посадки крила в момент зіткнення з перешкодою під дією кінетичної енергії відхиляються, чим мінімізується можливість руйнації чи пошкодження крил. Після огляду та заміни силових батарей безпілотний літальний апарат придатний до наступного польоту. Практичні випробування корисної моделі Випробування прототипів запропонованого безпілотного літака показали, що він має малі транспортні габарити, розміщується в транспортному контейнері, поперечний переріз якого може бути вписаний в коло діаметром 0,15…0,18 м та довжиною 0,8…1,2 м, має достатню стійкість та керованість на швидкостях від 40 до 120 км/год. та висотах польоту 0…500 м., забезпечує необхідну вантажопідйомність, система фіксації крила під час посадки при зіткненні з перешкодою мінімізує ударні навантаження та забезпечує цілісність конструкції в умовах жорсткої експлуатації. При порівнянні досягнутих характеристик масової ефективності встановлено, що вона зросла на 10…20 % в порівняння з аналогами. Джерела інформації: 1. http://www.avinc.com/uas/small_uas/raven/ 2. UA 97600 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Безпілотний літальний апарат, що містить корпус для розміщення корисного навантаження та виконуючих механізмів, розкривні передні та задні крила, вертикальне оперення, двигун з пропелером розташований в носовій частині, аеродинамічні поверхні керування по крену та тангажу розміщені на передньому крилі, розкривні передні та задні крила розміщені на вузлах навіски з однією віссю обертання та мають фіксоване положення після розкриття з кутами стрілоподібності в діапазоні від -10° до +10°. 2. Безпілотний літальний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що система кріплення крила виконана так, що забезпечує його фіксацію в крейсерському польоті та обертання в момент зіткнення з перешкодою в процесі посадки. 3. Безпілотний літальний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що силова установка розміщена за заднім крилом. 4. Безпілотний літальний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що аеродинамічні поверхні керування розміщені на задньому крилі. 5. Безпілотний літальний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що аеродинамічні поверхні керування розміщені на передньому та задньому крилі. 6. Безпілотний літальний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що має однокільове вертикальне оперення. 7. Безпілотний літальний апарат за п. 2, який відрізняється тим, що силова конструкція крила виконана так, щоб мінімізувати механічні пошкодження під час зіткнення з перешкодою. 8. Безпілотний літальний апарат за п. 2, який відрізняється тим, що конструкція механізму фіксації крила виконана так, щоб забезпечити його трансформацію в транспортну конфігурацію без використання інструменту чи обладнання. 2 UA 100737 U 3 UA 100737 U 4 UA 100737 U 5 UA 100737 U 6 UA 100737 U 7 UA 100737 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8