Безпілотний літальний апарат з електричним двигуном

Реферат: UA 103119 U UA 103119 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до безпілотних літальних апаратів (БЛА) з електричним двигуном, які використовуються для маршрутних польотів з метою виконання спостереження в режимі реального часу. Особливістю вказаних БЛА є відсутність потреби в організованих злітнопосадкових смугах (ЗПС), що дозволяє їх експлуатувати в безаеродромних умовах. Для цього використовується катапультний пуск та підпарашутний спуск. Відомі різні БЛА з електричним двигуном подібного призначення, наприклад Draganfly Tango (Канада), Aeronautics Orbiter (Ізраїль), М-10 "Око" (Україна) та інші [1]. Вони обладнані пусковим пристроєм, що забезпечує безаеродромний старт та парашутом для посадки. Найближчим за технічними рішеннями до заявленої корисної моделі є БЛА з електричним двигуном М-10 "Око", зазначений в джерелі [2]. Він має фюзеляж з хвостовим оперенням, пряме немеханізоване крило з тонким аеродинамічним профілем малої відносної товщини, триопорне з хвостовою опорою ресорне шасі з розвинутими та винесеними вперед основними опорами, крило, що виконане зі зворотною стрілоподібністю, оснащене механізацією, посадковий парашут і камеру спостереження, яка розташована знизу фюзеляжу. Основними недоліками вказаного БЛА є низька несуча здатність крила з тонким профілем на крейсерському режимі, високі інтерференційні аеродинамічні опори традиційного хвостового оперення та у переходах між фюзеляжем і крилом, що значно впливає на витрату електроенергії бортової силової батареї. Наслідком цього є невеликі тривалість польоту БЛА, а відповідно і його дальність. В основу корисної моделі поставлено задачу збільшення тривалості і дальності польоту БЛА. Поставлена задача вирішується тим, що для збільшення тривалості і дальності польоту БЛА підвищуються його аеродинамічні характеристики. Безпілотний літальний апарат з електричним двигуном та крилом з тонким профілем, що виконане зі зворотною стрілоподібністю та оснащене механізацією, у якому, згідно з корисною моделлю, крило має товстий профіль та у крила збільшене видовження, його за кінцівки плавно відігнуті догори, хвостове оперення безпілотного літального апарата виконане V-подібним, а між крилом та фюзеляжем виконані сильно розвинуті переходи - зализи. На Фіг. 1 зображено проекції безпілотного літального апарата з електричним двигуном. На Фіг. 2 зображено зовнішній вигляд безпілотного літального апарата з електричним двигуном. На Фіг. 3 показано залежність аеродинамічної якості безпілотного літального апарата з електричним двигуном від його кута атаки. Безпілотний літальний апарат з електричним двигуном (Фіг. 1) складається з фюзеляжу 1 з розвинутими верхнім 2 та нижнім 3 переходами - зализами, V-подібного хвостового оперенням 4, крила 5 профілем FX-60-177. Крило оснащене флаперонами 6 та плавно загнутими догори за кінцівками 7. Фюзеляж також містить у носовій частині електричний двигун 8, триопорне ресорне шасі з хвостовою опорою 9, розвинутими та винесеними вперед основними опорами 10. Під фюзеляжем закріплена камера спостереження 11. Під переднім обтічником 12 фюзеляжу закріплена силова бортова батарея, а під заднім обічником 13 - парашут. Зовнішній вигляд безпілотного літального апарата з електричним двигуном показано на Фіг. 2. Залежність аеродинамічної якості безпілотного літального апарата з електричним двигуном від його кута атаки показано на Фіг. 3, звідки видно, що максимальна аеродинамічна якість пропонованої корисної моделі досягає 20-ти од. на кутах атаки, що відповідають крейсерському режимові. Приклад 1. Профіль типу FX-60-177 є товстим, з великою, у 16 % відносною товщиною і має чисту (профільну) аеродинамічну якість близько 160 од [3]. Порівняно з ним, тонкі профілі мають цей показник у 2,5 разу нижчий. Відповідно виростатиме і повна аеродинамічна якість БЛА в цілому і крила зокрема. Відомо також, що із збільшенням видовження крила, його аеродинамічна якість виростає. Відповідно у корисній моделі видовження складає близько 12 од. проти 10 од. у прототипі. Це також значно збільшує аеродинамічну якість БЛА в цілому. Закінцівки крила, що плавно загнуті догори, зменшують індуктивний опір крила, що сприяє підвищенню аеродинамічної якості. V-подібне хвостове оперення також дозволяє зменшити інтерференційний опір оперення у порівнянні з традиційним, оснащеним окремим вертикальним та окремим горизонтальним оперенням. Сильно розвинуті зализи переходу між крилом та фюзеляжем зменшують інтерференційний опір вказаного переходу. Джерела інформації: 1. Unmanned Aerial Vehicles and Tarqets. IHS Jan'es. IHS Global Limited 2010. p. 21, 100, 101. 2. Бюл. держпатенту України № 21 від 11.11.2013 року, пат. № 84995 - Київ, 2013. 1 UA 103119 U 3. Кашафутдінов С.Т., Лушин В.Н. Атлас аеродинамічних характеристик крилових профілів. РПО СО РАСХН: - Новосибірськ, 1994. - с. 69. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Безпілотний літальний апарат з електричним двигуном, що містить крило з тонким профілем, що виконане зі зворотною стрілоподібністю та оснащене механізацією, який відрізняється тим, що крило має товстий профіль та у крила збільшене видовження, його закінцівки плавно відігнуті догори, хвостове оперення безпілотного літального апарата виконане V-подібним, а між крилом та фюзеляжем виконані сильно розвинуті переходи - зализи. 2 UA 103119 U Комп’ютерна верстка О. Рябко 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 3