Беспилотный летательный аппарат

Полезная модель относится к беспилотным летательным аппаратам (БЛА). Технический результат: уменьшение миделя фюзеляжа и снижение массы планера БЛА. БЛА содержит фюзеляж 1, крыло 2, состоящее из центроплана 8 и присоединяемых к нему посредством быстросъемного соединения 19 консолей 9, и оперение 3, силовую установку с электродвигателем 4 с воздушным винтом, и блоком питания 5 в виде электрического аккумулятора, содержащего не менее одной кассеты 6 с размещенными в ней топливными элементами. Конструкция центроплана 8 выполнена кессонной, с полостью 13, образованной между передним 10 и задним 11 лонжеронами и обшивкой 12. Лонжероны 10, 11, оснащены элементами 14 крепления кассет 6, которые могут располагаться ярусами по хорде, высоте и размаху центроплана 8. Блок аппаратуры наблюдения 7 содержит не менее двух видеокамер 17, установленных на управляемой платформе 18 и настроенных на разный масштаб изображения. Разгрузка крыла кассетами 6 и уменьшение миделя фюзеляжа 1 при размещение кассет 6 в полости крыла 2, обеспечивает уменьшение веса планера БЛА и миделя фюзеляжа 1. 7 з.п. ф-лы, 5 илл.

Полезная модель относится к авиационной технике, а именно к беспилотным летательным аппаратам, предназначенным для наблюдения за большими по площади территориями на большом удалении от места старта.

Из патента 41295, МПК В64С 39/02, дата публикации 20.10.2004, известен беспилотный летательный аппарат (далее - БЛА), содержащий планер, силовую установку с электродвигателем и блоком питания в виде электрического аккумулятора, бортовое оборудование включающее в себя функционально связанные между собой блок аппаратуры наблюдения, приемопередающий блок, приемопередающую антенну и пилотажно-навигационную систему, планер содержит фюзеляж, крыло и оперение. БЛА характеризуется тем, что крыло выполнено с полостью, в которой размещено радиоэлектронное оборудование, а аккумуляторная батарея двигателя размещена в фюзеляже. В результате поперечное сечение (мидель) фюзеляжа определяется габаритами аккумулятора, которые превосходят габариты электродвигателя. Это приводит к увеличению лобового аэродинамического сопротивления БЛА, что является недостатком, особенно при полетах на большие дальности и/или время, поскольку увеличение сопротивления сопровождается ростом тяги и увеличением расхода энергии. БЛА, представленный в описании полезной модели к патенту 41295, принят за наиболее близкий аналог предлагаемого технического решения.

Технический результат состоит в уменьшении миделя фюзеляжа и снижения массы планера БЛА.

Сущность полезной модели состоит в следующем.

БЛА, как и в наиболее близком аналоге, содержит планер, силовую установку с электродвигателем и блоком питания в виде электрического аккумулятора, бортовое оборудование, включающее в себя функционально связанные между собой блок аппаратуры наблюдения, приемопередающий блок, приемопередающую антенну и пилотажно-навигационную систему, планер содержит фюзеляж, крыло и оперение, крыло выполнено с полостью для размещения полезной нагрузки, но в отличие от наиболее близкого аналога, электрический аккумулятор состоит, по меньшей мере, из одного топливного элемента, размещенного в кассете, крыло выполнено с полостью и оснащено элементами крепления кассеты.

Беспилотный летательный аппарат характеризуется тем, что крыло содержит центроплан, соединенный с фюзеляжем, и отъемные части крыла, соединенные с центропланом, центроплан выполнен с полостью и оснащен элементами крепления, по меньшей мере, одной кассеты с топливными элементами.

При этом отъемные части крыла соединены с центропланом посредством разъемного соединения.

Кроме того, центроплан выполнен кессонной конструкции, а элементы крепления кассеты установлены на продольном силовом наборе центроплана.

Беспилотный летательный аппарат характеризуется тем, что крыло оснащено элеронами и закрылками.

Беспилотный летательный аппарат характеризуется тем, что кассеты в центроплане установлены в несколько ярусов по высоте и/или по хорде и/или по размаху центроплана крыла.

Беспилотный летательный аппарат характеризуется тем, что блок аппаратуры наблюдения содержит, по меньшей мере, две видеокамеры, установленные на стабилизированной платформе.

При этом, по меньшей мере, две видеокамеры установлены с возможностью синхронного поворота в плоскости симметрии БЛА и боковой плоскости БЛА, причем каждая из видеокамер выполнена с разным масштабом увеличения изображения.

Устройство полезной модели поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен БЛА при виде в плане.

На фиг.2 представлен БЛА при виде сбоку.

На фиг.3 показан БЛА в изометрической проекции со схематическим изображением силовой установки, блока управления и полезной нагрузкой.

На фиг.4 представлена компоновка силовой установки, блока управления, полезной нагрузки и аккумуляторной батареи с кассетами топливных элементов.

На фиг.5 показан пример крепления кассеты в центроплане крыла.

Полезная модель устроена следующим образом.

Беспилотный летательный аппарат содержит планер, включающий фюзеляж 1, крыло 2 и оперение 3, силовую установку с электродвигателем 4 (фиг.1, 2, 3), вал которого кинематически связан с воздушным винтом (на фиг. не показано), и блоком питания 5 в виде электрического аккумулятора (фиг.4), состоящего, по меньшей мере, из одной кассеты 6 с размещенными в ней топливными элементами (на фиг. не обозначены). БЛА оснащено бортовым оборудованием, включающим в себя функционально связанные между собой блок аппаратуры наблюдения 7, приемопередающий блок, приемопередающую антенну и пилотажно-навигационную систему (фиг.3).

Крыло 2 БЛА содержит соединенный с фюзеляжем 1 центроплан 8 и отъемные части (консоли 9) крыла 2, соединенные с центропланом 8 посредством разъемного соединения (фиг.3). Центроплан 8, как показано на фиг.5, выполнен кессонной конструкции, образованной продольным силовым набором в виде, по меньшей мере, переднего 10 и заднего 11 лонжеронов, соединенных между собой обшивкой 12 верхней и нижней поверхности центроплана 8. Между лонжеронами 10, 11 и обшивной 12 центроплана 8 образована полость 13, для размещения кассет 6 с топливными элементами, а продольный силовой набор центроплана, в том числе лонжероны 10, 11, оснащены элементами 14 крепления, по меньшей мере, одной кассеты 6 с топливными элементами. Крыло 2 оснащено элеронами 15 и закрылками 16 (фиг.1).

Блок аппаратуры наблюдения 7 содержит, по меньшей мере, одну видеокамеру 17 и/или фотоаппарат, установленные на управляемой платформе 18.

В предпочтительном варианте выполнения консоли 9 соединены с центропланом посредством быстросъемного соединения, выполненного, например, в виде стержней 19 на консолях 9, входящих в соответствующие пазы на центроплане 8, положение которых фиксируется, например, посредством шарикового замка, винта и т.п. образом (фиг.3, 5). В полости 13 кессона центроплана 8 расположено несколько ярусов по ширине и/или по высоте кассет 6 с топливными элементами. Блок аппаратуры наблюдения 7 содержит, по меньшей мере, две видеокамеры 17, предварительно настроенные на разный масштаб изображения, при этом видеокамеры 17 установлены на управляемой платформе 18, обеспечивающей синхронный поворот видеокамер 17 в продольной и боковой плоскостях БЛА. При этом управляемая платформа 18 установлена на стабилизированной платформе 20 (фиг.3).

Беспилотный летательный аппарат работает следующим образом. БЛА запускается с руки или с катапульты. После запуска БЛА совершает дистанционно управляемый полет (или полет по заданной программе) до объекта исследования. Благодаря нескольким видеокамерами 17 с разными масштабами увеличения изображения и их синхронному повороту на стабилизированной платформе обеспечивается быстрое переключение масштаба изображения, без регулировки фокусного расстояния объективов видеокамер 17. Установка видеокамер 17 на управляемой платформе 18 позволяет вести наблюдение с синхронным отклонением объективов видеокамер 17, а размещение платформы 18 на стабилизированной платформе 20 обеспечивает Расположение осей объективов видеокамер под постоянными пространственными углами, независимо от положения и маневрирования БЛА. Размещение топливных элементов в кассете 6, а кассет 6 - в полости крыла 2, например, в центроплане 8, обеспечивает компенсация аэродинамической силы на крыле весом кассет 6 с топливными элементами. В то же время, размещение кассет 6 в крыле 2 позволяет уменьшить площадь поперечного сечения фюзеляжа 1. Это приводит к уменьшению величины аэродинамического сопротивления фюзеляжа и всего БЛА. В результате уменьшается вес БЛА, увеличивается аэродинамическое качество и уменьшается затраты энергии топливных элементов на выполнение полета с одинаковой воздушной скоростью. Это позволяет БЛА совершать более длительные полеты и полеты на более дальние расстояния по сравнению с наиболее близким аналогом при одинаковом запасе энергии аккумулятора 5 блока питания при его размещении в фюзеляже.

Уровень раскрытия полезной модели достаточен для разработки и изготовления БЛА на специализированном предприятии.

1. Беспилотный летательный аппарат, содержащий планер, силовую установку с электродвигателем и блоком питания в виде электрического аккумулятора, бортовое оборудование, включающее в себя функционально связанные между собой блок аппаратуры наблюдения, приемопередающий блок, приемопередающую антенну и пилотажно-навигационную систему, планер содержит фюзеляж, крыло и оперение, отличающийся тем, что электрический аккумулятор состоит, по меньшей мере, из одного топливного элемента, размещенного в кассете, крыло выполнено с полостью и оснащено элементами крепления кассеты.

2. Беспилотный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что крыло содержит центроплан, соединенный с фюзеляжем, и отъемные части крыла, соединенные с центропланом, центроплан выполнен с полостью и оснащен элементами крепления, по меньшей мере, одной кассеты с топливными элементами.

3. Беспилотный летательный аппарат по п.2, отличающийся тем, что отъемные части крыла соединены с центропланом посредством разъемного соединения.

4. Беспилотный летательный аппарат по п.2, отличающийся тем, что центроплан выполнен кессонной конструкции, а элементы крепления кассеты установлены на продольном силовом наборе центроплана.

5. Беспилотный летательный аппарат по п.2, отличающийся тем, что крыло оснащено элеронами и закрылками.

6. Беспилотный летательный аппарат по п.2, или 3, или 4, или 5, отличающийся тем, что кассеты в центроплане установлены в несколько ярусов по высоте и/или по хорде и/или по размаху центроплана крыла.

7. Беспилотный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что блок аппаратуры наблюдения содержит, по меньшей мере, две видеокамеры, установленные на стабилизированной платформе.

8. Беспилотный летательный аппарат по п.3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, две видеокамеры установлены с возможностью синхронного поворота в плоскости симметрии БПЛА и боковой плоскости БПЛА, при этом каждая из видеокамер выполнена с разным масштабом увеличения изображения.