Пусковий пристрій для короткого примусового старту безпілотного літального апарата

Реферат: UA 103149 U UA 103149 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до пристроїв примусового старту невеликих безпілотних літальних апаратів (БЛА). Пристрій призначено для вкороченого організованого катапультного старту методом "з місця". Його може бути застосовано у місцевості, де можливості стартового розгону практично відсутні, наприклад в умовах чагарників, високого травостою тощо. Відомими аналогами є пускові пристрої невеликих БЛА умовно розподіляють на штовхаючі та тягнучі. Штовхаючі, як правило представляють собою відносно довгу напрямну з рухомою кареткою, на якій встановлюється БЛА. Каретка розганяється здебільшого за допомогою гумового накопичувача-акумулятора. Незаперечною перевагою штовхаючих катапульт є їх швидке розгортання. До них можна віднести пускові пристрої БЛА LUNA (Німеччина), Blue Bird Micro В (Ізраїль) та інші [1]. Тягнучі пускові пристрої надають менших пускових горизонтальних перевантажень, що діють на БЛА та є простішими за конструкцією. До них можна віднести пусковий пристрій БЛА Bird В А 400 (Ізраїль) [2]. Недоліком вказаного пристрою є фактичне випускання БЛА з рук людини, яка попередньо утримує в розтягнутому стані гумовий накопичувач-акумулятор. Висота сходження БЛА з рук відповідає до зросту людини і є його стартовою висотою. Найближчим аналогом до корисної моделі є пусковий пристрій БЛА Troqon R (Індія) [3]. Він містить дві напрямні, що встановлені під кутом стартового тангажу БЛА, відповідний гумовий накопичувач-акумулятор, леєр-подовжувач, кілочки для розкріплення пускового пристрою, стартовий замок та стартовий гачок. Пристрій працює за наступним принципом: гумовий накопичувач-акумулятор та його леєр-подовжувач попередньо розкріпляються кілочками на землі на віддалі, що забезпечує потрібне натягування, а відповідно і зусилля для розгону БЛА до необхідної швидкості не меншої, як швидкість його відриву. Напрямна використовується лише для замикання БЛА у стартовій позиції та для його спрямування у момент старту по курсу та кутові тангажу. Після відчеплення стартового замка потік потужності від гумового накопичувача-акумулятора через леєр-подовжувач спрямовується на стартовий гачок, що знаходиться у межах бокової проекції БЛА. Недоліком найближчого аналога є "провалювання" - втрата висоти БЛА після його сходження з напрямної внаслідок відносно невеликого, в 15-17° стартового кута атаки, що дорівнює у момент сходження сумі кута тангажу близько 14° та кута встановлення крила (12,5°). В основу корисної моделі поставлена задача усунення втрати висоти БЛА після його сходження з напрямної пускового пристрою тягнучого типу. Поставлена задача вирішується тим, що зусилля від гумового накопичувача-акумулятора та його леєра-подовжувача передається на винесені вперед і вниз, поза межі бокової проекції БЛА передні опори шасі, чим створюється крутний момент, який повертає БЛА на задній опорі шасі на великий кут атаки, що усуває втрату висоти у момент його сходження з напрямної. Пусковий пристрій для короткого примусового старту безпілотного літального апарата має дві напрямні, які встановлені під кутом стартового тангажу БЛА, гумовий накопичувачакумулятор, леєр-подовжувач, кілочки для розкріплення пускового пристрою, стартовий замок та стартовий гачок в межах бокової проекції БЛА, у якому, згідно з корисною моделлю, гумовий накопичувач-акумулятор через леєр-подовжувач на старті під'єднано до винесених вперед і вниз, поза межі бокової проекції БЛА передніх опор шасі, закінчення яких виконано у вигляді стартових гачків, а закінчення задньої опори шасі виконано у вигляді півкола. Корисна модель пояснюється кресленнями, де: на Фіг. 1 показано стартове положення БЛА при замкнутому стартовому замку; на Фіг. 2 показано положення БЛА у стані після відчеплення утримуючої вітки леєра-подовжувача; на Фіг. 3 показано схему отримання приростів кута стартового тангажу БЛА; на Фіг. 4 показано положення БЛА після його сходження з напрямної пускового пристрою. Приклад 1. Безпілотний літальний апарат 1 (Фіг. 1) має дві передні опори шасі 2, встановлені так, що їх кінці, які виконані у вигляді гачків 3, знаходяться попереду і знизу бокової проекції БЛА. Хвостова частина БЛА опирається на хвостову опору шасі 4, закінчення якої виконано у вигляді півкола 15 з радіусом R хв.оп… Опорами шасі БЛА встановлений на пускову напрямну 5 і замкнутий перед стартом замком 6 через радіусне закінчення задньої опори. Одночасно у замку знаходиться утримуюча вітка 7 леєра-подовжувача. Гілка 8 леєраподовжувача є тягнучою і під'єднана до гачків 3 передніх опор шасі. Поздовжня вісь БЛА знаходиться під кутом стартового тангажу θ1. Розкріплення пускової напрямної та гумового накопичувача-акумулятора 9 відбувається за допомогою кілочків 10 та 11. У передстартовому стані потік зусилля від розтягнутого накопичувача-акумулятора 9 передається на леєрподовжувач 12 та через утримуючу гілку 7 замикається замком напрямної. Стрілками 13 та 14 1 UA 103149 U 5 10 15 20 25 30 показане збалансоване зусилля від розтягнутого накопичувача-акумулятора у передстартовому стані БЛА. На БЛА діє також вага mg, прикладена у його центрі ваги. Крім цього у стані спокою хвостова балка під дією ваги БЛА знаходиться від напрямної на віддалі Lx 1. Під час пуску БЛА (Фіг. 2) утримуюча гілка відчіплюється від замка і потік зусилля від розтягнутого накопичувача-акумулятора спрямовується у напрямку стрілок 16 та 17. Позиція 17 відображає передавання потоку з утримуючої гілки на тягнучу гілку, а відповідно і на гачки передніх опор шасі. Оскільки передні опори жорстко з'єднані з фюзеляжем БЛА, то зусилля розтягнутого накопичувача-акумулятора тягне БЛА, він рухається вперед і одночасно піднімає носову частину. Це відбувається тому, що сила тяги від леєра-подовжувача Ft.л-п намагається усунути плече lt, утворене між напрямком дії сили Ft.л-п та напрямком умовної лінії 18, утвореної між гачками передніх опор шасі та місцем кріплення опор до фюзеляжу. Лінія 18 умовно продовжена до центру ваги БЛА, оскільки шасі і фюзеляж є жорсткою фігурою. Усування плеча lt відбувається до утворення лінії 19, від чого передні опори шасі піднімаються над напрямною, збільшуючи кут стартового тангажу. З динаміки літальних апаратів відомо, що їх рух розглядається відносно центру ваги. Відповідно сила тяги прикладається в точці 20 центру ваги і має горизонтальну F t.г, вертикальну Ft.в складові та їх рівнодійну Rt. Тоді вага БЛА mg, що прикладена також до центру ваги стає меншою на величину mg-Ft.в і це приводить до утворення на радіусі Rоп.хв. моменту Моп.хв. від сили Ft.в. Горизонтальна складова Ft.г спрямовується безпосередньо на пересування БЛА по напрямній. Подальший рух БЛА по напрямній приводить до збільшення кута стартового тангажу θ 1 (фіг. 3) на величину кута θ2, що отримується в результаті піднімання носових опор шасі над напрямною. Крім цього розвиток моменту Моп.хв. від сили Ft.в на радіусі Rоп.хв. приводить до натискання на задню опору шасі і від переважання сил інерції над силами пружності самої опори вона прогинається, зменшуючи віддаль між напрямною і хвостовою балкою з Lx (фіг. 1) до Lx 1. Це додатково змушує фюзеляж БЛА повернутись на кут θ3. Таким чином фюзеляж БЛА у момент початку руху по напрямній повертається на кут θ4, який є сумою кутів θ1-кута початкового стартового тангажу, θ2-кута отриманого від піднімання передніх опор шасі та θ 3-кута, отриманого в результаті прогину хвостової опори шасі, тобто:  4  1   2  3 . 35 40 Приклад 2. Вказані вище заходи дозволяють підвищити кут стартового тангажу БЛА до 30° і практично досягнути вкороченого організованого катапультного старту методом "з місця". Даний кут тангажу можна вважати стартовим кутом атаки БЛА, беручи до уваги, що останній вже знаходиться у процесі руху відносно повітря. Джерело інформації 1. Unmanned Aerial Vehicles and Tarqets. IHS Jan'es. - IHS Global Limited, 2010. - Р. 73; Р. 103 2. Unmanned Aerial Vehicles and Tarqets. IHS Jan'es. - IHS Global Limited, 2010. - Р. 113. 3. Unmanned Aerial Vehicles and Tarqets. IHS Jan'es. - IHS Global Limited, 2010. - Р. 83. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Пусковий пристрій для короткого примусового старту безпілотного літального апарата, що має дві напрямні, встановлені під кутом стартового тангажу БЛА, гумовий накопичувач-акумулятор, леєр-подовжувач, кілочки для розкріплення пускового пристрою, стартовий замок та стартовий гачок в межах бокової проекції БЛА, який відрізняється тим, що гумовий накопичувачакумулятор через леєр-подовжувач на старті під'єднано до винесених вперед і вниз, поза межі бокової проекції БЛА, передніх опор шасі, закінчення яких виконано у вигляді стартових гачків, а закінчення задньої опори шасі виконано у вигляді півкола. 2 UA 103149 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