Безпілотний літальний апарат observer-s

Реферат: Безпілотний літальний апарат включає фюзеляж, розміщений за схемою центроплан подовженого крила, розділеного на консолі, подовжене крило, гвинт, елерон, закрилки, хвостове оперення: стабілізатор - кермо висоти, кіль і кермо напряму; шасі, двигун, бортове обладнання. Містить відеокамеру з 30-кратним оптичним збільшенням, яка має гіростабілізований підвісний пристрій. Подовжене крило має вуглепластикові композитні лонжерони. Знімні консолі, горизонтальне оперення виконано знімним. Використовують дволопатевий гвинт тягнучого типу, одноколісне шасі, безколекторний синхронний електродвигун. Крило і фюзеляж виготовлені з композитних матеріалів. Бортове обладнання складається з обладнання контролю та керування літальним апаратом і навісного обладнання для виконання фото-відеозйомки або інших завдань. Живлення безколекторного синхронного електродвигуна і бортового обладнання здійснено від літій-полімерних акумуляторів великої ємності. UA 102116 U (12) UA 102116 U UA 102116 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі авіації, зокрема до безпілотних літальних апаратів, і може бути використана для виконання аерофотозйомки місцевості і повітряної розвідки, а також передачі відеосигналу в режимі реального часу. Відомо безпілотний літальний апарат, що включає фюзеляж, крило, оперення, встановлене на хвостовій балці, фотоелектричні перетворювачі для перетворення енергії сонячного випромінювання в силу тяги, розміщені на поверхні крила і оперення, і акумулятори. Крило виконано з подовженням в діапазоні від 10 до 40, а питоме навантаження на крило обрано в діапазоні від 40 до 200 Н/м, при цьому акумулятори розміщені всередині крила [RU №111096 U1, B64D 27/24, 2011]. Найближчим до корисної моделі, що заявляється, є безпілотний літальний апарат, який характеризується наявністю фюзеляжу, розміщеного за схемою центроплану подовженого крила, розділеного на дві консолі, зчленованих з фюзеляжем в зоні його максимальної будівельної ширини, хвостового оперення, що складається з двох консолей, розташованих Vподібно, трьохопорного шасі, що прибирається, силової установки, рушія у вигляді гвинтовентилятора, розміщеного в кільцевому каналі, екранованого хвостовим оперенням, паливних баків у крилі і фюзеляжі. Кожна консоль подовженого крила містить закрилок, розділений на секції з приводами, що функціонують незалежно один від одного, і один елерон з приводом. Кожна консоль хвостового оперення містить дві секції керма висоти і напряму з приводами. Шасі містить дві основні стійки з колесами і приводами, стійку носового шасі з колесом, механізмом рулювання і приводом. Силова установка містить закритий капотом авіаційний двигун внутрішнього згоряння, розташований у фюзеляжі, поблизу центра мас. У фюзеляжі розміщені відсік бортового обладнання і відсік корисного навантаження [RU 143213 U1, B64C 5/02, 2014]. Зазначений безпілотний літальний апарат, як і попередній аналог, не має достатньо високих льотно-технічних характеристик. Крім того, є деяка складність його транспортування. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити конструкцію безпілотного літального апарата для підвищення його льотно-технічних характеристик, досягнення мети вести спостереження з високою дозвільною здатністю і стабілізацією зображення з можливістю автоматичного відеозапису як на борту, так і на наземній станції керування, а також спрощення транспортування. Поставлену задачу вирішують тим, що безпілотний літальний апарат, який включає фюзеляж, розміщений за схемою центроплан подовженого крила, розділеного на консолі, подовжене крило, гвинт, елерон, закрилки, хвостове оперення: стабілізатор - кермо висоти і кермо напряму; шасі, двигун, бортове обладнання, згідно з корисною моделлю, містить відеокамеру з 30-кратним оптичним збільшенням, яка має гіростабілізований підвісний пристрій, кіль, подовжене крило має вуглепластикові композитні лонжерони, знімні консолі, горизонтальне оперення виконано знімним, використано дволопатевий гвинт тягнучого типу, одноколісне шасі, безколекторний синхронний електродвигун, крило і фюзеляж виготовлені з композитних матеріалів, бортове обладнання складається з обладнання контролю та керування літальним апаратом і навісного обладнання для виконання фото-відеозйомки або інших завдань, а живлення безколекторного синхронного електродвигуна і бортового обладнання здійснено від літій-полімерних акумуляторів великої ємності. Безпілотний літальний апарат має захисний ящик для транспортування і зберігання. Відеокамера здатна передавати відеосигнал високої якості в режимі реального часу. Висока якість зображення створена за рахунок гіростабілізованого підвісного пристрою. Гіростабілізований підвісний пристрій камери створює зручність розвідки точкової цілі. Крило великого подовження, що має вуглепластикові композитні лонжерони, дозволяє експлуатувати безпілотний літальний апарат в широкому діапазоні швидкостей та підвищує аеродинамічну якість до 15-20 (аеродинамічна якість - це співвідношення відстані і висоти вільного (з виключеним двигуном) планерування літального апарата до посадки (тобто 15-20 км при висоті польоту 1 км). Знімні консолі і центроплан крила, а також знімне горизонтальне оперення значно спрощує транспортування, в складеному стані в захисному ящику довжина не перевищує 1700 мм, а ширина - 500 мм. Виконання крила і фюзеляжу з композитних матеріалів значно знижує вагу і підвищує міцність літального апарата. Одноколісне шасі безпілотного літального апарата забезпечує малу вагу і надає мінімальний опір у польоті. Захисний ящик сприяє зручному транспортуванню і зберіганню безпілотного літального апарату. 1 UA 102116 U Льотно-технічні характеристики безпілотного літального апарата наведені в Таблиці 1 і Таблиці 2. Таблиця 1 Характеристики Злітна вага, кг Дальність польоту, км Довжина, м Розмаху крила, м Тривалість польоту, ч Дальність каналу даних, км БПаKOBSERVER-S 4-5,5 60-120 1,65 3,4 3 15-25 БПЛА Skylark-1 LE 6.5 30 2,2 2,9 3 15 Таблиця 2 Зліт Посадка Тривалість польоту Дальність польоту Віддаленість від базової точки Дальність каналу даних Канал даних Відеоканал Дальність відеоканалу Силова установка Система управління Корисне навантаження Злітна вага Довжина Розмах крила Тягооснащеність Аеродинамічна якість З шасі на рівній ділянці поверхні (керування оператором), можливий запуск "з руки"; зліт і набір висоти відбувається в автоматичному режимі. На шасі на рівній ділянці (автоматично). 60-180 хв. в залежності від корисного навантаження і комплектації. 60-180 км в залежності від корисного навантаження і комплектації. 15-25 км 15-25 км Цифровий канал несучої частоти 930-945 МГц, застосоване ППРЧ Високочастотний AV канал До 25 км. Залежно від висоти виконання польоту, радіочастотної обстановки і висоти установки наземного антенного комплексу. Безколекторний синхронии електродвигун. Комплексна система автоматичного пілотування з GPS приймачем, двоосьовим гіроскопом, трьохосьовим акселерометром, датчиком повітряної швидкості, датчиком повітряного тиску в режимі реального часу БпЛАObserver-S передає всю необхідну польотну інформацію, можлива зміна маршруту польоту в режимі реального часу, підтримується режим обльоту встановленої точки по колу із заданим радіусом, при втраті зв'язку БПаК автоматично повернеться на місце старту 2-3,5 кг 4-5,5 кг 1650 мм 3400 мм 1 15 5 10 15 Корисна модель пояснюється фотографіями. На Фіг. 1 зображено загальний вигляд безпілотного літального апарата; на Фіг. 2 - вигляд безпілотного літального апарата з відеокамерою, з дволопатевим гвинтом тягнучого типу, безколекторним синхронним електродвигуном; на Фіг. 3 - вигляд безпілотного літального апарата зі стабілізатором, кілем, кермом напряму; на Фіг. 4 - розмах крила, закрилки; на Фіг. 5 - контейнер для системи керування. Безпілотний літальний апарат OBSERVER-S (БПЛА) є монопланом і містить (Фіг. 1) - елерон 1, закрилки 2, стабілізатор (кермо висоти) 3, кіль 4, кермо напряму 5, подовжене крило 6, що має вуглепластикові композитні лонжерони, знімні консолі, фюзеляж 7 (капсула з обладнанням, розміщена за схемою центроплан подовженого крила, розділеного на консолі), одноколісне шасі 2 UA 102116 U 5 10 15 20 25 30 35 8, безколекторний синхронний електродвигун 9, дволопатевий гвинт 10 тягнучого типу, горизонтальне оперення, що виконано знімним. Крила 6 і фюзеляж 7 виготовлені з композитних матеріалів. БПЛА OBSERVER-S містить відеокамеру 11 (Фіг. 2) з 30-кратним оптичним збільшенням, яка має гіростабілізований підвісний пристрій. БПЛА OBSERVER-S має бортове обладнання, яке складається з обладнання контролю та керування літальним апаратом (ОККЛА) і навісного обладнання (НО) для виконання фотовідеозйомки або інших завдань. ОККЛА має приймач-передавач для зв'язку з наземною станцією керування (НСК) по двонаправленому цифровому каналу зв'язку. Для орієнтації в просторі до складу ОККЛА входять: приймач і антена GPS, двовісний гірокомпас, трьохвісний акселерометр, датчик атмосферного тиску та ін. Живлення безколекторного синхронного електродвигуна 9 і бортового обладнання здійснено від літій-полімерних акумуляторів великої ємності. БПЛА OBSERVER-S містить відеокамеру (не показана) з 30-кратним оптичним збільшенням, яка має гіростабілізований підвісний пристрій. БПЛА OBSERVER-S здатний виконувати автоматичний політ по заданому маршруту з можливістю його коректування в режимі реального часу, Протягом всього польоту БПЛА OBSERVER-S передає інформацію про хід виконання польотів, своє місце розташування з прив'язкою на карті, повітряної і шляхової швидкості, курс польоту, висоту. При необхідності БПЛА OBSERVER-S у зазначеній точці здійснює автоматично аерофотозйомку місцевості. Відеокамера, встановлена на БПЛА OBSERVER-S, керується оператором по двох осях з наземної станції, БПЛА OBSERVER-S має режим обльоту зазначеної точки із заданим радіусом, автоматично здійснюючи корекційну поправку, враховуючи кутові швидкості польоту, що виникають при дії атмосферних погодних явищ. БПЛА OBSERVER-S в автоматичному режимі розраховує координати цілі, що спостерігається. Здійснено автоматичний супровід нерухомої наземної цілі. Повністю автоматичне виконання польотного завдання, враховуючи етап зльоту та посадки, досягається за рахунок високої аеродинамічної досконалості безпілотного літального апарату. ОККЛА забезпечує в автоматичному режимі: - політ за заданим маршрутом (завдання маршруту проводиться за вказівкою координат і висоти поворотних пунктів маршруту), - зміну маршрутного завдання або повернення в точку старту по команді з наземної станції керування (НСК), - обліт зазначеної точки. Залежно від комплектності фіксує і передає фото- або відеоінформацію на НСК за допомогою окремого передавача з антеною за одностороннім високочастотним аналоговим каналом зв'язку. В режимі реального часу передає координати цілі, що спостерігається, за цифровим каналом зв'язку. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 1. Безпілотний літальний апарат, що включає фюзеляж, розміщений за схемою центроплан подовженого крила, розділеного на консолі, подовжене крило, гвинт, елерон, закрилки, хвостове оперення: стабілізатор - кермо висоти, кіль і кермо напряму; шасі, двигун, бортове обладнання, який відрізняється тим, що містить відеокамеру з 30-кратним оптичним збільшенням, яка має гіростабілізований підвісний пристрій; подовжене крило має вуглепластикові композитні лонжерони, знімні консолі, горизонтальне оперення виконано знімним, використано дволопатевий гвинт тягнучого типу, одноколісне шасі, безколекторний синхронний електродвигун, крило і фюзеляж виготовлені з композитних матеріалів, бортове обладнання складається з обладнання контролю та керування літальним апаратом і навісного обладнання для виконання фото-відеозйомки або інших завдань, а живлення безколекторного синхронного електродвигуна і бортового обладнання здійснено від літій-полімерних акумуляторів великої ємності. 2. Безпілотний літальний апарат за п. 1, який відрізняється тим, що має захисний ящик для транспортування і зберігання. 3 UA 102116 U 4 UA 102116 U 5 UA 102116 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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 6