Беспилотный летательный аппарат

Полезная модель относится к области авиации, а именно к конструкции беспилотных летательным аппаратов (БЛА), которые могут быть использованы для мониторинга воздушного пространства, земной и водной поверхностей, экологического контроля, управления воздушным движением, контроля морского судоходства, развития систем связи и т.п. Аппарат содержит расположенные на корпусе свободнонесущее крыло, винтомоторную установку, трехопорное неубирающееся шасси, хвостовую балку с горизонтальным и вертикальным оперением, топливную систему, системы электропитания, управления и навигации, модуль полезной нагрузки, закрытый обтекателем. В аппарате заложена возможность изменять его конфигурацию, путем перемещения вдоль продольной оси корпуса модуля полезной нагрузки и крыла, а также изменять длину основных стоек шасси. Конфигурация аппарата зависит от массово-геометрических характеристик полезной нагрузки. Полезная модель направлена на расширение арсенала модулей полезной нагрузки, которые потенциально могут быть использованы в БЛА при сохранении летно-технических характеристик аппарата.

Полезная модель относится к области авиации, а именно к конструкции беспилотных летательным аппаратов (БЛА), которые могут быть использованы для мониторинга воздушного пространства, земной и водной поверхностей, экологического контроля, управления воздушным движением, контроля морского судоходства, развития систем связи и т.п.

Для решения указанных задач на БЛА необходимо установить определенную аппаратуру. Арсенал современных средств наблюдения и контрольно-измерительной техники широкий. Установка не предусмотренной проектом полезной нагрузки может привести к тому, что существенно ухудшатся летно-технические характеристики летательного аппарата по разным причинам. К числу таких причин можно отнести недопустимо большое сопротивление БЛА с полезной нагрузкой, недопустимая центровка, неприемлемые взлетно-посадочные характеристики аппарата, недостаточная устойчивость и управляемость, различные явления, вызванные взаимовлиянием отдельных агрегатов на аэродинамику аппарата и др.

Известен беспилотный летательный аппарат Phoenix (см. информацию в Интернет http://www.airwar.ru/enc/bpla/phoenix.html). БЛА Phoenix создан по двухбалочной схеме, крыло свободнонесущее трапециевидное в плане со стреловидной передней и задней кромкой, снабжен двухтактным бензиновым двигателем мощностью 19 кВт (25 л.с.). Выполненный из композиционных материалов планер БЛА имеет модульную конструкцию, что позволяет быстро заменять узлы, поврежденные при приземлении после выполнении задачи. Сменный контейнер с полезной нагрузкой расположен снизу. Размеры контейнера сопоставимы с размерами фюзеляжа аппарата.

Недостатком приведенного аппарата является большое аэродинамическое сопротивление аппарата, вследствие значительных габаритов и незащищенность модуля полезной нагрузки.

Известен беспилотный летательный аппарат «ГрАНТ», (см. информацию в Интернет http://www.dpla.ru/GrANT/Review/GrANTdscr.pdf), разработка Кыштымского радиозавода и НКЦ «Новик-ХХI век». Аппарат выполнен по классической аэродинамической схеме с тянущим винтом. Прямоугольное свободнонесущее крыло расположено в верхней части фюзеляжа. Все основные системы БЛА расположены внутри фюзеляжа. Блок полезной нагрузки «Трал Чистякова» также установлен в фюзеляже.

Недостатком данной схемы является то, что пространство для размещения полезной нагрузки ограничено, вследствие чего значительно ограничены возможности по выбору аппаратуры, которая потенциально может быть размещена на БЛА.

Наиболее близким к заявляемому аппарату является беспилотный летательный аппарат «Пчела-1» (см. информацию в Интернет http://www.dpla.ru/Review/Stroyp.htm), конструктивно выполненный по нормальной аэродинамической схеме с толкающим винтом, со складывающимся крылом регулируемой стреловидности (для возможного изменения центровки БЛА). Полезная нагрузка расположена в передней части аппарата. Для осуществления старта с пусковой установки он снабжен двумя твердотопливными ускорителями. Способ посадки - парашютно-амортизационный. Шасси - неубирающееся, четырехопорное, способное выдержать десятикратную вертикальную перегрузку. БЛА рассчитан на многократное применение.

Недостатком указанной схемы является то, пространство для размещения полезной нагрузки ограничено, вследствие чего значительно ограничены возможности по выбору аппаратуры, которая потенциально может быть размещена на БЛА, а также затруднено осуществление центровки.

В основу полезной модели положена техническая задача, заключающаяся в расширении арсенала модулей полезной нагрузки при сохранении летно-технических характеристик аппарата, и обеспечение при этом центровки аппарата.

Указанная задача решается тем, что в беспилотном летательном аппарате, с содержащем корпус с закрепленными на нем, по крайней мере, одним крылом, шасси и модулем полезной нагрузки с обтекателем, а также содержащий установленные на корпусе винтомоторную установку, хвостовую балку с горизонтальным и вертикальным оперением, топливную систему и системы электропитания, управления, навигации, согласно предложению корпус выполнен с изгибом, удлиненная часть которого совпадает с продольной осью аппарата, закрепленное на верхней поверхности этой части корпуса крыло и размещенный на днище корпуса удлиненной части вышеупомянутый модуль полезной нагрузки установлены с возможностью поступательного перемещения вдоль продольной оси корпуса, а шасси выполнено трехопорным и установлено в узле крепления, расположенное на укороченной, отогнутой от продольной оси части корпуса, при этом основные стойки шасси выполнены телескопическими.

Другим отличием летательного аппарата является то, что корпус выполнен Г-образной формы, то есть удлиненная и укороченная части корпуса расположены под углом 90°. Удлиненная и укороченные части корпуса могут быть расположены под углом, находящимся в диапазоне 91°...179°.

Опоры шасси аппарата могут быть выполнены колесными, поплавковыми, лыжными.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 дан общий вид аппарата, на фиг.2 - вид в плане аппарата.

Беспилотный летательный аппарат содержит корпус 1 с закрепленными на нем крылом 2, шасси 3 и модулем полезной нагрузки 4 с обтекателем 5. Аппарат содержит винтомоторную установку 6, хвостовую балку 7 с горизонтальным и вертикальным оперением. Внутри корпуса размещены топливная система и системы электропитания, управления и навигации (на чертеже не указаны). Особенность корпуса в том, что он выполнен с изгибом, удлиненная часть 8 которого совпадает с продольной осью аппарата, а укороченная часть 9 отогнута к днищу корпуса под углом 90° или в диапазоне углов

91°...179°. Закрепленное на верхней поверхности удлиненной части 8 корпуса крыло 2 и размещенный на днище корпуса удлиненной части вышеупомянутый модуль полезной нагрузки 4 установлены с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса 1. Шасси 3 выполнено трехопорным и установлено в узле крепления 10, расположенное на укороченной отогнутой от продольной оси части 9 корпуса 1, при этом основные стойки 11 шасси выполнены телескопическими.

Использование беспилотного летательного аппарата осуществляется следующим образом. Выбирают необходимый модуль полезной нагрузки и определяют фактическую массу модуля полезной нагрузки, исходя из этих данных рассчитывают, какой запас топлива возможно разместить в данном случае на БЛА. Осуществляют сборку аппарата, определяя при это положение центра тяжести его без полезного груза и крыла в двух различных состояниях: аппарат не заправлен и аппарат заправлен определенным выше запасом топлива. Далее определяют местоположение крыла 2 на верхней поверхности корпуса 1 и модуля полезной нагрузки 4 на днище корпуса БЛА, исходя из соображений обеспечения необходимой центровки в двух различных состояниях, путем перемещения крыла 2 и модуля 4 вдоль продольной оси аппарата. После того, как определено расположение всех агрегатов БЛА осуществляют установку основных стоек 11 шасси 3 таким образом, чтобы обеспечить требуемые взлетно-посадочные характеристики, путем выдвижения стоек на нужную длину. Модуль полезной нагрузки 4 закрывают обтекателем 5. После того, как окончательно закреплены все агрегаты БЛА проводят проверку фактической массы, центровочных и взлетно-посадочных характеристик. Если указанные характеристики отвечают требованиям полета, аппарат считается готовым к взлету.

В зависимости от погодных условий и условий эксплуатации опоры шасси могут быть установлены либо колесными, либо поплавковыми, либо лыжными.

1. Беспилотный летательный аппарат, содержащий корпус с закрепленными на нем, по крайней мере, одним крылом, шасси и модулем полезной нагрузки с обтекателем, а также содержащий установленные на корпусе винтомоторную установку, хвостовую балку с горизонтальным и вертикальным оперением, топливную систему и системы электропитания, управления, навигации, отличающийся тем, что корпус выполнен с изгибом, удлиненная часть которого совпадает с продольной осью аппарата, закрепленное на верхней поверхности этой части корпуса крыло и размещенный на днище корпуса удлиненной части вышеупомянутый модуль полезной нагрузки установлены с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса, а шасси выполнено трехопорным и установлено в узле крепления, расположенном на укороченной отогнутой от продольной оси части корпуса, при этом основные стойки шасси выполнены телескопическими.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен Г-образной формы, т.е. удлиненная и укороченные части корпуса расположены под углом 90°.

3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что удлиненная и укороченные части корпуса расположены под углом, находящимся в диапазоне 91...179°.

4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что опоры шасси выполнены колесными.

5. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что опоры шасси выполнены поплавковыми.

6. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что опоры шасси выполнены лыжными.