RU130953U1

RU130953U1 - UNMANNED AIRCRAFT (OPTIONS)

Info

Publication number: RU130953U1
Application number: RU2012152200/11U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Витальевич Табачников
Original assignee: Дмитрий Витальевич Табачников
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2013-08-10

Abstract

1. Беспилотный летательный аппарат, содержащий фюзеляж, два соосных несущих винта, электродвигательную установку, блок смещения центра тяжести, отличающийся тем, что он оснащен аккумулятором, блоком приема радиосигнала, блоком управления, блоком телеметрии и навигации, блоком аудиосигнализации, блоком трансляции аудио и видео, фото- или видеокамерой, механизмом поворота камеры и блоком ввода параметров полета, причем нижний несущий винт выполнен в виде диска с утяжеленным ободом и лопастями, верхний несущий винт выполнен в виде двухлопастного винта, а блок смещения центра тяжести выполнен в виде откидывающегося крепления для аккумулятора.2. Беспилотный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что электродвигательная установка выполнена в виде двух установленных соосно в верхней части фюзеляжа электромоторов, один из которых раскручивает несущий винт, а второй передает крутящий момент на диск посредством перевернутого стакана.3. Беспилотный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что электродвигательная установка выполнена в виде двух отдельных электромоторов, один из которых установлен в верхней части фюзеляжа и раскручивает несущий винт, а второй установлен в плоскости вращения диска и раскручивает его через редуктор.4. Беспилотный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что лопасти диска установлены под острым углом к плоскости диска, причем плоскость вращения диска лежит не ниже центра тяжести летательного аппарата и отстоит от центра тяжести не более чем на 1/5 диаметра диска.5. Беспилотный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что блок управления включает микроконтроллер, V-Tail м1. An unmanned aerial vehicle containing the fuselage, two coaxial rotors, an electric motor, a center of gravity offset unit, characterized in that it is equipped with a battery, a radio signal receiving unit, a control unit, a telemetry and navigation unit, an audio signaling unit, an audio and video broadcast unit , a photo or video camera, a camera rotation mechanism and an input unit for flight parameters, the lower rotor made in the form of a disk with a weighted rim and blades, the upper rotor made in the form of a double screw, and the center of gravity displacement unit is made in the form of a folding mount for the battery. 2. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, characterized in that the electric motor installation is made in the form of two electric motors mounted coaxially in the upper part of the fuselage, one of which untwists the rotor, and the second transfers torque to the disk by means of an inverted glass. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, characterized in that the electric motor installation is made in the form of two separate electric motors, one of which is installed in the upper part of the fuselage and untwists the rotor, and the second is installed in the plane of rotation of the disk and untwists it through the gearbox. 4. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, characterized in that the disk blades are installed at an acute angle to the plane of the disk, and the plane of rotation of the disk lies not lower than the center of gravity of the aircraft and is not more than 1/5 of the diameter of the disk from the center of gravity. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, characterized in that the control unit includes a microcontroller, V-Tail m

Description

Группа полезных моделей относится к беспилотным летательным аппаратам вертикального взлета и посадки.A group of utility models relates to unmanned aerial vehicles of vertical take-off and landing.

Современный уровень развития авиационной техники позволяет создавать беспилотные летательные аппараты малого размера для подъема полезного груза в воздух. К полезному грузу можно отнести фото, видео камеры и другую аппаратуру дистанционного зондирования Земли.The current level of development of aviation technology allows you to create unmanned aerial vehicles of small size for lifting payload into the air. Payload includes photos, video cameras and other equipment for remote sensing of the Earth.

Наиболее перспективными при использовании в городе являются аппараты с вертикальным взлетом. Среди вертолетных компоновок выделяется соосная схема, достоинством которой является способность аппарата вращаться вокруг вертикальной оси, поскольку это качество является значимым для съемки аэропанорам.The most promising when used in the city are devices with vertical take-off. Among the helicopter assemblies, a coaxial scheme stands out, the advantage of which is the ability of the device to rotate around a vertical axis, since this quality is significant for shooting airborne cameras.

Существующие соосные вертолетные схемы используют для изменения направления полета автомат перекоса или систему смещения центра тяжести. Наиболее интересным методом изменения направления полета в плане простоты исполнения является метод смещения центра тяжести.Existing coaxial helicopter circuits use a swashplate or a center of gravity displacement system to change the direction of flight. The most interesting method of changing the direction of flight in terms of ease of execution is the method of displacement of the center of gravity.

Наиболее близким к заявляемой группе полезных моделей по технической сущности и достигаемому при использовании техническому результату, является беспилотный летательный аппарат вертолетного типа (патент РФ №82674 на полезную модель, МПК В64С 29/00, опубл. 10.05.2009), содержащий полый сферический фюзеляж, пару соосных несущих винтов, электродвигательную установку, размещенную в кольцевом канале по экватору фюзеляжа, а также внутреннюю тележку, расположенную в области нижней крайней точки фюзеляжа, и выполненный из пластмассы или композитной структуры.Closest to the claimed group of utility models in technical essence and achieved by using the technical result is a helicopter-type unmanned aerial vehicle (RF patent No. 82674 for utility model, IPC В64С 29/00, published on 05/10/2009), containing a hollow spherical fuselage, a pair of coaxial rotors, an electric motor placed in the annular channel along the equator of the fuselage, as well as an internal trolley located in the region of the lower extreme point of the fuselage, and made of plastic or composite Keturah.

Недостаток известного летательного аппарата (в плане удержания равновесия) заключается в том, что летательный аппарат не может сохранять устойчивое равновесие в воздухе без помощи активных компонентов - гироскопов и сервоприводов. Это увеличивает вероятность отказа и делает опасным полет аппарата над городом.A disadvantage of the known aircraft (in terms of maintaining equilibrium) is that the aircraft cannot maintain a stable equilibrium in the air without the help of active components - gyroscopes and servos. This increases the likelihood of failure and makes the flight of the device over the city dangerous.

Также недостаток известного летательного аппарата (в плане оптимального размещения полезного груза) заключается в отсутствии возможности разместить полезный груз, например фото или видео камеру, в нижней части фюзеляжа из-за двигающейся по всей южной полусфере тележки.Also, the disadvantage of the known aircraft (in terms of the optimal placement of the payload) is the inability to place the payload, such as a photo or video camera, in the lower part of the fuselage due to the trolley moving throughout the southern hemisphere.

Также недостаток известного летательного аппарата (в плане простоты используемых компонентов) заключается в сложном исполнении многолопастных несущих винтов и их слабой защищенности при приземлении.Also, the disadvantage of the known aircraft (in terms of the simplicity of the components used) lies in the complex design of the multi-blade rotors and their weak protection during landing.

Задачей настоящей группы полезных моделей является создание надежного беспилотного летательного аппарата вертолетного типа для дистанционного зондирования Земли, сохраняющего стабильное положение в полете, и обеспечивающего безопасную вынужденную посадку в случае отказа двигателей.The objective of this group of utility models is to create a reliable helicopter-type unmanned aerial vehicle for remote sensing of the Earth, maintaining a stable position in flight and providing a safe emergency landing in case of engine failure.

Предлагаемая группа полезных моделей предназначена для устранения упомянутых недостатков и достижения технического результата, заключающегося в улучшении стабильности летательного аппарата в полете за счет использования эффекта гироскопической стабилизации вращающегося диска, а при вынужденной посадке за счет использования накопленной раскрученным диском энергии для продолжительного парашютирования.The proposed group of utility models is intended to eliminate the aforementioned drawbacks and to achieve a technical result consisting in improving the stability of the aircraft in flight by using the gyroscopic stabilization effect of the rotating disk, and in an emergency landing by using the energy stored by the untwisted disk for prolonged parachuting.

Также технический результат, заключающийся в упрощении и уменьшении блока смещения центра тяжести, достигается за счет использования свойства летательного аппарата с соосными винтами осуществлять поворот вокруг вертикальной оси при возникновении разности моментов несущих винтов.Also, the technical result, which consists in simplifying and reducing the center of gravity displacement unit, is achieved by using the property of an aircraft with coaxial rotors to rotate around a vertical axis when the difference in rotor moments occurs.

Также технический результат, заключающийся в использовании более простых и надежных компонентов, достигается за счет использования двухлопастного несущего винта вместо многолопастного верхнего несущего винта и диска с утяжеленным ободом и лопастями вместо многолопастного нижнего несущего винта.Also, the technical result, which consists in the use of simpler and more reliable components, is achieved through the use of a two-blade main rotor instead of a multi-blade upper rotor and a disk with a weighted rim and blades instead of a multi-blade lower rotor.

Задача, положенная в основу настоящей группы полезных моделей, решается тем, что беспилотный летательный аппарат, по первому варианту выполнения, содержащий фюзеляж, два соосных несущих винта, электродвигательную установку, блок смещения центра тяжести, он оснащен аккумулятором, блоком приема радиосигнала, блоком управления, блоком телеметрии и навигации, блоком аудио сигнализации, блоком трансляции аудио и видео, фото или видео камерой, механизмом поворота камеры и блоком ввода параметров полета, причем нижний несущий винт выполнен в виде диска с утяжеленным ободом и лопастями, верхний несущий винт выполнен в виде двухлопастного винта, а блок смещения центра тяжести выполнен в виде откидывающегося крепления для аккумулятора.The task underlying this group of utility models is solved in that the unmanned aerial vehicle, according to the first embodiment, comprising a fuselage, two coaxial rotors, an electric motor, a center of gravity displacement unit, it is equipped with a battery, a radio signal receiving unit, a control unit, a telemetry and navigation unit, an audio alarm unit, an audio and video broadcast unit, a photo or video camera, a camera rotation mechanism and an input parameter for the flight parameters, the lower rotor being made in de weighted disk rim and blades, top rotor is designed as a two-bladed propeller, and displacement of the center of gravity of the block is formed as a mounting for the battery recline.

Задача, положенная в основу настоящей группы полезных моделей, решается также и тем, что беспилотный летательный аппарат, по второму варианту выполнения, содержащий фюзеляж, два соосных несущих винта, электродвигательную установку, блок смещения центра тяжести, он выполнен в виде модели с увеличенной грузоподъемностью и оснащен аккумулятором, блоком приема радиосигнала, блоком управления, блоком телеметрии и навигации, блоком трансляции аудио и видео, фото или видео камерой и механизмом поворота камеры, причем нижний несущий винт выполнен в виде диска с утяжеленным ободом и лопастями, верхний несущий винт выполнен в виде двухлопастного винта, а блок смещения центра тяжести выполнен в виде откидывающегося крепления для аккумулятора.The task underlying this group of utility models is also solved by the fact that the unmanned aerial vehicle, according to the second embodiment, comprising a fuselage, two coaxial rotors, an electric motor, a center of gravity displacement unit, is designed as a model with increased carrying capacity and equipped with a battery, a radio signal receiving unit, a control unit, a telemetry and navigation unit, an audio and video broadcast unit, a photo or video camera and a camera rotation mechanism, the lower rotor being made yen in the form of a disk with a weighted rim and blades, the upper rotor is made in the form of a two-bladed screw, and the center of gravity displacement unit is made in the form of a folding mount for the battery.

Задача, положенная в основу настоящей группы полезных моделей, решается также и тем, что беспилотный летательный аппарат, по третьему варианту выполнения, содержащий фюзеляж, два соосных несущих винта, электродвигательную установку, блок смещения центра тяжести, он выполнен в виде облегченной модели и оснащен аккумулятором, блоком приема радиосигнала, блоком управления, блоком аудио сигнализации и фото или видео камерой, причем нижний несущий винт выполнен в виде диска с утяжеленным ободом и лопастями, верхний несущий винт выполнен в виде двухлопастного винта, а блок смещения центра тяжести выполнен в виде откидывающегося крепления для аккумулятора.The task underlying this group of utility models is also solved by the fact that the unmanned aerial vehicle, according to the third embodiment, comprising a fuselage, two coaxial rotors, an electric motor, a center of gravity displacement unit, is designed as a lightweight model and is equipped with a battery , a radio signal receiving unit, a control unit, an audio signaling unit, and a photo or video camera, wherein the lower rotor is made in the form of a disk with a weighted rim and blades, the upper rotor is made in the form e of a two-bladed screw, and the center of gravity displacement unit is made in the form of a folding mount for the battery.

Задача, положенная в основу настоящей группы полезных моделей, решается тем, что беспилотный летательный аппарат, по четвертому варианту выполнения, содержащий фюзеляж, два соосных несущих винта, электродвигательную установку, блок смещения центра тяжести, он выполнен в виде модели с автопилотом и оснащен аккумулятором, блоком управления, блоком телеметрии и навигации, фото или видео камерой, механизмом поворота камеры и блоком ввода параметров полета, причем нижний несущий винт выполнен в виде диска с утяжеленным ободом и лопастями, верхний несущий винт выполнен в виде двухлопастного винта, а блок смещения центра тяжести выполнен в виде откидывающегося крепления для аккумулятора.The task underlying this group of utility models is solved in that the unmanned aerial vehicle, according to the fourth embodiment, comprising a fuselage, two coaxial rotors, an electric motor, a center of gravity displacement unit, is designed as an autopilot model and is equipped with a battery, a control unit, a telemetry and navigation unit, a photo or video camera, a camera rotation mechanism and a flight parameter input unit, the lower rotor being made in the form of a disk with a weighted rim and blades, vert The main rotor is made in the form of a two-blade screw, and the center of gravity displacement unit is made in the form of a folding mount for the battery.

Дополнительные существенные отличия для первого варианта выполнения предложенной группы полезных моделей состоят в том, что:Additional significant differences for the first embodiment of the proposed group of utility models are that:

- электродвигательная установка выполнена или в виде двух установленных соосно в верхней части фюзеляжа электромоторов, один из которых раскручивает несущий винт, а второй передает крутящий момент на диск посредством перевернутого стакана, или в виде двух отдельных электромоторов, один из которых установлен в верхней части фюзеляжа и раскручивает несущий винт, а второй установлен в плоскости вращения диска и раскручивает его через редуктор;- the electric motor installation is made either in the form of two electric motors mounted coaxially in the upper part of the fuselage, one of which untwists the rotor, and the second transfers torque to the disk by means of an inverted cup, or in the form of two separate electric motors, one of which is installed in the upper part of the fuselage and spins the rotor, and the second is installed in the plane of rotation of the disk and spins it through the gearbox;

- лопасти диска установлены под острым углом к плоскости диска, причем плоскость вращения диска лежит не ниже центра тяжести летательного аппарата и отстоит от центра тяжести не более чем на 1/5 диаметра диска;- the disk blades are installed at an acute angle to the plane of the disk, and the plane of rotation of the disk lies not lower than the center of gravity of the aircraft and is separated from the center of gravity by no more than 1/5 of the diameter of the disk;

- блок управления включает микроконтроллер, V-Tail микшер, гироскоп и два независимых друг от друга регулятора скорости вращения электромоторов;- the control unit includes a microcontroller, a V-Tail mixer, a gyroscope and two independent from each other speed controllers of electric motors;

- механизм поворота камеры расположен спереди в нижней части фюзеляжа и выполнен в виде системы сервоприводов, осуществляющих поворот камеры по трем осям, а блок смещения центра тяжести расположен сзади в нижней части фюзеляжа;- the camera rotation mechanism is located at the front in the lower part of the fuselage and is designed as a servo system that rotates the camera along three axes, and the center of gravity displacement unit is located at the rear in the lower part of the fuselage;

- блок ввода параметров полета включает в себя кнопки и дисплей для установки таких параметров полета, как координаты места назначения, высота и дальность полета.- the flight parameters input unit includes buttons and a display for setting such flight parameters as the coordinates of the destination, altitude and flight range.

Дополнительные существенные отличия для второго варианта выполнения предложенной группы полезных моделей состоят в том, что:Additional significant differences for the second embodiment of the proposed group of utility models are that:

- механизм поворота камеры расположен спереди в нижней части фюзеляжа и выполнен в виде системы сервоприводов, осуществляющих поворот камеры по трем осям, а блок смещения центра тяжести расположен сзади в нижней части фюзеляжа.- the camera rotation mechanism is located at the front in the lower part of the fuselage and is designed as a servo system that rotates the camera in three axes, and the center of gravity displacement unit is located at the rear in the lower part of the fuselage.

Дополнительные существенные отличия для третьего варианта выполнения предложенной группы полезных моделей состоят в том, что:Additional significant differences for the third embodiment of the proposed group of utility models are that:

- лопасти диска установлены под прямым углом к плоскости диска, а нижняя часть фюзеляжа имеет увеличенный диаметр, причем плоскость вращения диска лежит не ниже центра тяжести летательного аппарата и отстоит от центра тяжести не более чем на 1/5 диаметра диска;- the blades of the disk are installed at right angles to the plane of the disk, and the lower part of the fuselage has an increased diameter, and the plane of rotation of the disk lies not lower than the center of gravity of the aircraft and is not more than 1/5 of the diameter of the disk from the center of gravity;

- фото или видео камера жестко закреплена спереди в нижней части фюзеляжа, а блок смещения центра тяжести расположен сзади в нижней части фюзеляжа.- a photo or video camera is rigidly fixed to the front at the bottom of the fuselage, and the center of gravity block is located at the back of the bottom of the fuselage.

Дополнительные существенные отличия для четвертого варианта выполнения предложенной группы полезных моделей состоят в том, что:Additional significant differences for the fourth embodiment of the proposed group of utility models are that:

- блок управления включает микроконтроллер, V-Tail микшер, гироскоп и два независимых друг от друга регулятора скорости вращения электромоторов, причем микроконтроллер самостоятельно управляет летательным аппаратом согласно заложенной программе, с использованием заданных параметров полета и данных полученных от блока телеметрии и навигации.- the control unit includes a microcontroller, a V-Tail mixer, a gyroscope and two independent from each other speed controllers of electric motors, the microcontroller independently controlling the aircraft according to the program, using the specified flight parameters and data received from the telemetry and navigation unit.

Использование диска с утяжеленным ободом и обладающего большим гироскопическим моментом, совместно с двухлопастным несущим винтом, обладающим малым гироскопическим моментом и вращающимся в противоположенном направлении, позволяет получить значительный суммарный гироскопический момент системы соосных винтов и, соответственно, всего летательного аппарата. Гироскопический эффект придает стабильность летательному аппарату.The use of a disk with a weighted rim and having a large gyroscopic moment, together with a two-blade main rotor having a small gyroscopic moment and rotating in the opposite direction, allows to obtain a significant total gyroscopic moment of the system of coaxial rotors and, accordingly, the entire aircraft. The gyroscopic effect gives stability to the aircraft.

Использование лопастей диска, установленных под прямым углом к плоскости диска, позволяет увеличить реактивный момент диска и тем самым уравновесить реактивный момент несущего винта. Реактивные моменты винта и диска возникают из-за силы сопротивления воздуха. Использование лопастей диска, установленных под острым углом к плоскости диска, позволяет не только увеличить реактивный момент диска и уравновесить реактивный момент несущего винта, но и создать дополнительную подъемную силу.The use of disk blades mounted at right angles to the plane of the disk allows to increase the reactive moment of the disk and thereby balance the reactive moment of the rotor. The reactive moments of the screw and the disk arise due to the force of air resistance. The use of disk blades mounted at an acute angle to the plane of the disk allows not only to increase the reactive moment of the disk and balance the reactive moment of the rotor, but also to create additional lifting force.

Использование блока управления, включающего микроконтроллер, V-Tail микшер, гироскоп и два независимых друг от друга регулятора скорости вращения электромоторов, позволяет осуществлять поворот фюзеляжа в плоскости вращения диска с лопастями. Это, в свою очередь, позволяет упростить блок смещения центра тяжести и освободить место в нижней части фюзеляжа для установки фото или видео камеры, а также полезного груза.Using a control unit, including a microcontroller, a V-Tail mixer, a gyroscope and two independent from each other speed controllers of electric motors, allows you to rotate the fuselage in the plane of rotation of the disk with blades. This, in turn, makes it possible to simplify the center of gravity block and free up space at the bottom of the fuselage for installing a photo or video camera, as well as a payload.

Беспилотный летательный аппарат поясняется чертежами, где:An unmanned aerial vehicle is illustrated by drawings, where:

- на фиг.1 показан общий вид варианта выполнения модели летательного аппарата с увеличенной грузоподъемностью;- figure 1 shows a General view of an embodiment of a model of an aircraft with increased carrying capacity;

- на фиг.2 - то же, вид спереди;- figure 2 is the same front view;

- на фиг.3 - то же, вид сверху;- figure 3 is the same, top view;

- на фиг.4 - то же, разрез А-А на фиг.3, расположение основных элементов летательного аппарата;- figure 4 is the same, section aa in figure 3, the location of the main elements of the aircraft;

- на фиг.5 - то же, разрез Б-Б на фиг.3, расположение центра тяжести;- figure 5 is the same, a section bB in figure 3, the location of the center of gravity;

- на фиг.6 показан общий вид варианта выполнения облегченной модели летательного аппарата;- figure 6 shows a General view of an embodiment of a lightweight model of an aircraft;

- на фиг.7 - то же, вид спереди;- Fig.7 is the same front view;

- на фиг.8 - то же, вид сверху;- in Fig.8 is the same, a top view;

- на фиг.9 - то же, разрез В-В на фиг.8, расположение основных элементов летательного аппарата;- figure 9 is the same, section bb in Fig, the location of the main elements of the aircraft;

- на фиг.10 - то же, разрез Г-Г на фиг.8, расположение центра тяжести;- figure 10 is the same, section GG in figure 8, the location of the center of gravity;

- на фиг.11 показан общий вид варианта выполнения модели летательного аппарата с автопилотом.- figure 11 shows a General view of an embodiment of a model of an aircraft with autopilot.

Предпочтительные варианты исполнения полезной модели описываются далее на основе указанных чертежей, на которых представлены:Preferred embodiments of the utility model are described further on the basis of these drawings, in which:

1 - цилиндрическое основание;1 - a cylindrical base;

2 - электромотор для вращения винта;2 - an electric motor for rotating the screw;

3 - электромотор для вращения диска с лопастями;3 - an electric motor for rotating a disk with blades;

4 - несущий винт;4 - rotor;

5 - микроконтроллер;5 - microcontroller;

6 - V-Tail микшер;6 - V-Tail mixer;

7 - гироскоп;7 - a gyroscope;

8 - регуляторы скорости вращения электромоторов;8 - speed controllers of electric motors;

9 - подшипник;9 - bearing;

10 - диск с лопастями;10 - a disk with blades;

11 - перевернутый стакан;11 - inverted glass;

12 - приемник пришедших с пульта управления команд;12 - receiver of commands received from the control panel;

13 - блок телеметрии и навигации;13 - block telemetry and navigation;

14 - блок аудио сигнализации;14 - block audio alarm;

15 - блок смещения центра тяжести;15 - block displacement of the center of gravity;

16 - аккумулятор;16 - battery;

17 - механизм поворота камеры;17 - camera rotation mechanism;

18 - камера;18 - camera;

19 - передатчик аудио и видео;19 - audio and video transmitter;

20 - полезный груз;20 - payload;

21 - защитный кожух;21 - a protective casing;

22 - амортизатор удара при приземлении;22 - shock absorber when landing;

23 - блок ввода параметров полета.23 - block input flight parameters.

Основной элемент БПЛА - это цилиндрическое основание 1, к которому крепятся все элементы конструкции, изображенные на фиг 1-11, и которое вместе с защитным кожухом 21 составляет фюзеляж летательного аппарата.The main element of the UAV is a cylindrical base 1, to which all the structural elements shown in Figs. 1-11 are attached, and which together with the protective casing 21 constitutes the fuselage of the aircraft.

В верхней части цилиндрического основания 1 закреплены соосно электромотор 2 для вращения винта и электромотор 3 для вращения диска с лопастями. Двухлопастной несущий винт 4 расположен в верхней части летательного аппарата и раскручивается электромотором 2 для вращения винта. Внутри цилиндрического основания 1 размещен блок управления, состоящий из микроконтроллера 5, V-Tail микшера 6, гироскопа 7 и двух независимых друг от друга регуляторов 8 скорости вращения электромоторов. Также внутри цилиндрического основания 1 крепятся приемник 12 пришедших с пульта управления команд, блок 13 телеметрии и навигации и блок 14 аудио сигнализации, соединенные с микроконтроллером 5.In the upper part of the cylindrical base 1, an electric motor 2 is fixed coaxially for rotating the screw and an electric motor 3 for rotating the disk with blades. A two-blade rotor 4 is located in the upper part of the aircraft and is untwisted by an electric motor 2 for rotation of the screw. Inside the cylindrical base 1 there is a control unit consisting of a microcontroller 5, a V-Tail mixer 6, a gyroscope 7 and two independent from each other speed controllers 8 of electric motors. Also inside the cylindrical base 1 are mounted a receiver 12 of commands received from the control panel, a telemetry and navigation unit 13 and an audio alarm unit 14 connected to the microcontroller 5.

В зависимости от варианта реализации, микроконтроллер 5 может выполнять функции V-Tail микшера 6, в таком случае V-Tail микшер 6 в составе летательного аппарата не используется.Depending on the implementation, the microcontroller 5 can act as a V-Tail mixer 6, in which case the V-Tail mixer 6 is not used as part of the aircraft.

Снаружи цилиндрического основания 1 закреплен подшипник 9, на котором вращается диск 10 с лопастями, который через перевернутый стакан 11 раскручивается электромотором 3 для вращения диска. Также к цилиндрическому основанию 1 крепятся блок 15 смещения центра тяжести с установленным на нем аккумулятором 16 и механизм 17 поворота камеры с закрепленной на нем камерой 18.A bearing 9 is mounted outside the cylindrical base 1, on which a disk 10 with blades rotates, which, through an inverted glass 11, is untwisted by an electric motor 3 for rotating the disk. Also, a center of gravity displacement unit 15 with a battery 16 mounted on it and a camera rotation mechanism 17 with a camera 18 mounted on it are attached to the cylindrical base 1.

Аккумулятор 16 соединен с регуляторами 8 скорости вращения электромоторов. Блок 15 смещения центра тяжести и механизм 17 поворота камеры соединены с микроконтроллером 5. Камера 18 соединена с передатчиком аудио и видео 19 для трансляции в прямом эфире с камеры на Землю. Снизу к цилиндрическому основанию 1 крепится полезный груз 20 и защитный кожух 21 с амортизатором 22 удара при приземлении. Также на защитном кожухе 21 установлен блок 23 ввода параметров полета, который соединен с микроконтроллером 5.The battery 16 is connected to the regulators 8 of the speed of rotation of the electric motors. The center of gravity displacement unit 15 and the camera rotation mechanism 17 are connected to the microcontroller 5. The camera 18 is connected to the audio and video transmitter 19 for broadcast live from the camera to Earth. Bottom to the cylindrical base 1 is attached payload 20 and a protective casing 21 with shock absorber 22 impact upon landing. Also on the protective casing 21, a flight parameter input unit 23 is installed, which is connected to the microcontroller 5.

Один из возможных вариантов практического воплощения настоящего технического решения в виде модели с увеличенной грузоподъемностью, представленный на фиг.4, включает: цилиндрическое основание 1, электромотор 2 для вращения несущего винта, несущий винт 4, электромотор 3 для вращения диска с лопастями, блок управления, состоящий из микроконтроллера 5, V-Tail микшера 6, гироскопа 7 и двух независимых друг от друга регуляторов 8 скорости вращения электромоторов, он также включает: подшипник 9, диск 10 с установленными под острым углом лопастями, перевернутый стакан 11, приемник 12 пришедших с пульта управления команд, блок 13 телеметрии и навигации, блок 15 смещения центра тяжести, с установленным на нем аккумулятором 16, механизм 17 поворота камеры, камеру 18, передатчик 19 аудио и видео, полезный груз 20, защитный кожух 21 и амортизатор 22 удара при приземлении.One possible embodiment of the present technical solution in the form of a model with increased carrying capacity, shown in figure 4, includes: a cylindrical base 1, an electric motor 2 for rotating a rotor, a main rotor 4, an electric motor 3 for rotating a disk with blades, a control unit, consisting of a microcontroller 5, a V-Tail mixer 6, a gyroscope 7 and two independent from each other speed controllers 8 of electric motors, it also includes: a bearing 9, a disk 10 with blades mounted at an acute angle, wrapped cup 11, receiver 12 of commands received from the control panel, telemetry and navigation unit 13, center of gravity displacement unit 15, with battery 16 installed on it, camera rotation mechanism 17, camera 18, audio and video transmitter 19, payload 20, protective casing 21 and shock absorber 22 impact upon landing.

Другой возможный вариант практического воплощения настоящего технического решения в виде облегченной модели с защитным кожухом более обтекаемой формы, представленный на фиг.9, включает: цилиндрическое основание 1, электромотор 2 для вращения несущего винта, несущий винт 4, электромотор 3 для вращения диска с лопастями, блок управления, состоящий из микроконтроллера 5, V-Tail микшера 6, гироскопа 7 и двух независимых друг от друга регуляторов 8 скорости вращения электромоторов, он также включает: подшипник 9, диск 10 с вертикально расположенными лопастями, перевернутый стакан 11, приемник 12 пришедших с пульта управления команд, блок 14 аудио сигнализации, блок 15 смещения центра тяжести, с установленным на нем аккумулятором 16, камеру 18, сплюснутой формы защитный кожух 21 и амортизатор 22 удара при приземлении.Another possible practical embodiment of the present technical solution in the form of a lightweight model with a more streamlined protective casing, shown in Fig. 9, includes: a cylindrical base 1, an electric motor 2 for rotating a rotor, a rotor 4, an electric motor 3 for rotating a disk with blades, a control unit consisting of a microcontroller 5, a V-Tail mixer 6, a gyroscope 7 and two independent from each other speed controllers 8 of electric motors, it also includes: a bearing 9, a disk 10 with vertically arranged Pastes, inverted cup 11, the receiver 12, come from the control commands control unit 14 the audio signal, the unit center of gravity 15, mounted with a battery 16, a camera 18, an oblate shape protective cover 21 and the damper pin 22 at a landing.

Еще один возможный вариант практического воплощения настоящего технического решения в виде автономной модели без пульта управления, представленный на фиг.11, включает: цилиндрическое основание 1, электромотор 2 для вращения несущего винта, несущий винт 4, электромотор 3 для вращения диска с лопастями, блок управления, состоящий из микроконтроллера 5, V-Tail микшера 6, гироскопа 7 и двух независимых друг от друга регуляторов 8 скорости вращения электромоторов, он также включает: подшипник 9, диск 10 с установленными под острым углом лопастями, перевернутый стакан 11, блок 13 телеметрии и навигации, блок 15 смещения центра тяжести, с установленным на нем аккумулятором 16, механизм 17 поворота камеры, камера 18, полезный груз 20, защитный кожух 21, блок 23 ввода параметров полета и амортизатор 22 удара при приземлении.Another possible practical embodiment of the present technical solution in the form of an autonomous model without a control panel, shown in FIG. 11, includes: a cylindrical base 1, an electric motor 2 for rotating a rotor, a main rotor 4, an electric motor 3 for rotating a disk with blades, a control unit , consisting of a microcontroller 5, a V-Tail mixer 6, a gyroscope 7 and two independent from each other speed controllers 8 of electric motors, it also includes: a bearing 9, a disk 10 with blades mounted at an acute angle, wrapped cup 11, telemetry and navigation unit 13, center of gravity displacement unit 15 with battery 16 mounted on it, camera turning mechanism 17, camera 18, payload 20, protective casing 21, flight parameter input unit 23 and shock absorber 22 when landing .

Летательный аппарат работает следующим образом. При перемещении ручки управления передатчика в положение "газ", сигнал от приемника 12 поступает в микроконтроллер 5. Обработанный микроконтроллером 5 сигнал поступает в виде команд в V-Tail микшер 6 и гироскоп 7, а оттуда на регуляторы 8 скорости вращения электромоторов. Регуляторы 8 скорости вращения электромоторов устанавливают скорости вращения электромоторов 2 и 3, которые раскручивают в противоположенных направлениях несущий винт 4 и диск 10 с лопастями.The aircraft operates as follows. When the transmitter control knob is moved to the "gas" position, the signal from the receiver 12 enters the microcontroller 5. The signal processed by the microcontroller 5 is sent in the form of commands to the V-Tail mixer 6 and the gyroscope 7, and from there to the speed controllers 8 of the electric motors. The speed controllers 8 of the electric motors set the speed of rotation of the electric motors 2 and 3, which untwist in opposite directions the rotor 4 and the disk 10 with blades.

Если в результате внешних воздействий возникает разница реактивных моментов несущего винта 4 и диска 10 с лопастями, то циллиндрическое основание 1 начинает вращаться и установленный на нем гироскоп 7, стараясь остановить вращение, уменьшает или увеличивает обороты диска 10 с лопастями, чтобы уравнять реактивные моменты винта и диска и прекратить вращение цилиндрического основания 1.If as a result of external influences there arises a difference in the reactive moments of the rotor 4 and the disk 10 with the blades, then the cylindrical base 1 begins to rotate and the gyroscope 7 installed on it, trying to stop the rotation, reduces or increases the speed of the disk 10 with the blades in order to balance the reactive moments of the screw and drive and stop the rotation of the cylindrical base 1.

При дальнейшем увеличении газа суммарная тяга несущего винта 4 и диска 10 с лопастями возрастает настолько, что летательный аппарат начинает взлетать.With a further increase in gas, the total thrust of the rotor 4 and the disk 10 with blades increases so much that the aircraft begins to take off.

Если в результате незначительных внешних воздействий начинает возникать крен летательного аппарата, то быстрораскрученный диск 10 с лопастями не дает аппарату завалиться набок и перевернуться вследствие гироскопического эффекта. Таким образом, летательный аппарат самостоятельно стабилизируется.If, as a result of insignificant external influences, an aircraft roll begins to appear, then a rapidly unscrewed disk 10 with blades prevents the apparatus from falling to one side and overturning due to the gyroscopic effect. Thus, the aircraft stabilizes itself.

При перемещении ручки управления в положения "вправо" и "влево", V-Tail микшер 6, согласно программе, заложенной в микроконтроллере 5, изменяет скорости вращения несущего винта 4 и диска 10 с лопастями для того, чтобы возникла разность реактивных моментов винта и диска, и началось поворотное движение цилиндрического основания 1 с закрепленной на нем камерой 18.When moving the control knob to the "right" and "left" positions, the V-Tail mixer 6, according to the program embedded in the microcontroller 5, changes the rotational speeds of the rotor 4 and the disk 10 with blades so that the difference in the reactive moments of the screw and disk , and the rotational movement of the cylindrical base 1 with the camera 18 fixed to it began.

При перемещении ручки управления в положения "вперед" и "назад", блок 15 смещения центра тяжести наклоняет аккумулятор 16 таким образом, что центр тяжести значительно смещается и начинается заваливание аппарата набок. В результате гироскопической прецессии летательный аппарат будет наклоняться и лететь вперед или назад.When moving the control knob to the “forward” and “backward” positions, the center of gravity displacement unit 15 tilts the battery 16 in such a way that the center of gravity is significantly displaced and the apparatus begins to roll to one side. As a result of gyroscopic precession, the aircraft will tilt and fly forward or backward.

Выведенный на необходимую высоту аппарат начинает вращение цилиндрического основания 1 с закрепленной на нем камерой 18. Для этого V-Tail микшер 6, устанавливает скорости вращения электромоторов таким образом, чтобы возникла разность реактивных моментов несущего винта 4 и диска 10 с лопастями.The apparatus brought to the required height starts the rotation of the cylindrical base 1 with a camera 18 fixed on it. For this, the V-Tail mixer 6 sets the rotation speeds of the electric motors so that there is a difference in the reactive moments of the rotor 4 and the disk 10 with blades.

Благодаря равномерному вращению камеры, из заснятых фотографий легко сшить цилиндрические и сферические панорамы. Для ускорения процесса съемки панорам можно перевести камеру в режим съемки видео и увеличить скорость вращения цилиндрического основания с закрепленной на нем камерой. Кадры, извлеченные из видео также легко сшить в цилиндрические и сферические панорамы.Due to the uniform rotation of the camera, cylindrical and spherical panoramas are easy to stitch from captured photos. To speed up the process of shooting panoramas, you can put the camera in video shooting mode and increase the speed of rotation of the cylindrical base with a camera attached to it. Frames extracted from the video are also easy to stitch into cylindrical and spherical panoramas.

По завершении съемки летательный аппарат прекращает вращение цилиндрического основания 1 при помощи V-Tail микшера 6, уравнивающего реактивные моменты несущего винта 4 и диска 10 с лопастями, и опускается на Землю за счет снижения общей тяги несущего винта 4 и диска 10 с лопастями.Upon completion of the survey, the aircraft stops the rotation of the cylindrical base 1 using the V-Tail mixer 6, which equalizes the reactive moments of the rotor 4 and the disk 10 with blades, and descends to Earth by reducing the total thrust of the rotor 4 and disk 10 with blades.

Также летательный аппарат может самостоятельно приземляться в заданное место, указанное при помощи блока 23 ввода параметров полета, и маневрируя в режиме автопилота под управлением микроконтроллера 5 и на основании данных, полученных из блока 13 телеметрии и навигации.Also, the aircraft can independently land at a predetermined location indicated by the flight parameter input unit 23, and maneuver in autopilot mode under the control of the microcontroller 5 and based on data received from the telemetry and navigation unit 13.

В случае возникновения нештатной ситуации, аппарат производит вынужденную посадку и передает информацию о своем местоположении при помощи блока 13 телеметрии и навигации или блока 14 аудио сигнализации.In the event of an emergency, the device makes an emergency landing and transmits information about its location using the telemetry and navigation unit 13 or the audio alarm unit 14.

Практическое применение: Беспилотный летательный аппарат, по третьему варианту исполнения был создан на базе электродвигательной установки HobbyKing CR28M, состоящей из двух соосных бесколлекторных электромоторов, которые раскручивали несущий винт АРС SF 11х4.7 и выполненный из стеклотекстолита диск толщиной 3 мм и диаметром 170 мм с вертикально расположенными лопастями. Прием и обработка команд от пульта управления осуществлялись с помощью приемника Futaba и микроконтроллера Arduino Nano. Съемка фото и видео осуществлялась с помощью камеры GoPro HD Неrо2. Создание аэропанорам производилось в программах PTGui и Hugin. В результате экспериментальных полетов было подтверждено, что разработанный летательный аппарат обеспечивает стабильный взлет, полет и посадку, и позволяет производить фото и видео съемку с воздуха. По завершении испытаний беспилотный летательный аппарат получил название "Зондт".Practical application: The unmanned aerial vehicle, according to the third embodiment, was created on the basis of the HobbyKing CR28M electric motor installation, which consists of two coaxial brushless electric motors that untwisted the APC SF 11x4.7 rotor and a fiberglass disk 3 mm thick and 170 mm in diameter with a vertical located blades. Reception and processing of commands from the control panel was carried out using the Futaba receiver and the Arduino Nano microcontroller. Photo and video were captured using the GoPro HD Nero2 camera. The creation of airborne was carried out in the programs PTGui and Hugin. As a result of experimental flights, it was confirmed that the developed aircraft provides stable take-off, flight and landing, and allows photo and video shooting from the air. Upon completion of the tests, the unmanned aerial vehicle was called the "Sondt".

Claims

1. An unmanned aerial vehicle containing the fuselage, two coaxial rotors, an electric motor, a center of gravity offset unit, characterized in that it is equipped with a battery, a radio signal receiving unit, a control unit, a telemetry and navigation unit, an audio signaling unit, an audio and video broadcast unit , a photo or video camera, a camera rotation mechanism and an input unit for flight parameters, the lower rotor made in the form of a disk with a weighted rim and blades, the upper rotor made in the form of a double screw, and the center of gravity displacement unit is made in the form of a folding mount for the battery.

2. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, characterized in that the electric motor installation is made in the form of two electric motors mounted coaxially in the upper part of the fuselage, one of which untwists the rotor, and the second transmits torque to the disk through an inverted glass.

3. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, characterized in that the electric motor installation is made in the form of two separate electric motors, one of which is installed in the upper part of the fuselage and untwists the rotor, and the second is installed in the plane of rotation of the disk and spins it through the gearbox.

4. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, characterized in that the disk blades are installed at an acute angle to the plane of the disk, and the plane of rotation of the disk lies not lower than the center of gravity of the aircraft and is not more than 1/5 of the diameter of the disk from the center of gravity.

5. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, characterized in that the control unit includes a microcontroller, a V-Tail mixer, a gyroscope and two independent from each other speed controllers of electric motors.

6. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, characterized in that the camera rotation mechanism is located at the front in the lower part of the fuselage and is made in the form of servo systems that rotate the camera in three axes, and the center of gravity block is located at the rear in the lower part of the fuselage.

7. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, characterized in that the flight parameter input unit includes buttons and a display for setting flight parameters such as destination coordinates, altitude and flight range.

8. An unmanned aerial vehicle containing the fuselage, two coaxial rotors, an electric motor, a center of gravity displacement unit, characterized in that it is made in the form of a model with a payload compartment at the bottom of the fuselage and is equipped with a battery, a radio signal receiving unit, and a control unit , a telemetry and navigation unit, an audio and video broadcast unit, a photo or video camera and a camera rotation mechanism, the lower rotor being made in the form of a disk with a weighted rim and blades, the upper rotor has been made ene in the form of a two-blade propeller and an offset center of gravity of the block is formed as a mounting for the battery recline.

9. The unmanned aerial vehicle according to claim 8, characterized in that the electric motor installation is made in the form of two electric motors mounted coaxially in the upper part of the fuselage, one of which untwists the rotor, and the second transfers torque to the disk by means of an inverted glass.

10. The unmanned aerial vehicle of claim 8, wherein the electric motor is made in the form of two separate electric motors, one of which is installed in the upper part of the fuselage and untwists the rotor, and the second is installed in the plane of rotation of the disk and untwists it through the gearbox.

11. The unmanned aerial vehicle of claim 8, characterized in that the disk blades are installed at an acute angle to the plane of the disk, and the plane of rotation of the disk lies not lower than the center of gravity of the aircraft and is not more than 1/5 of the diameter of the disk from the center of gravity.

12. The unmanned aerial vehicle according to claim 8, characterized in that the control unit includes a microcontroller, a V-Tail mixer, a gyroscope and two independent from each other speed controllers of electric motors.

13. The unmanned aerial vehicle of claim 8, characterized in that the camera rotation mechanism is located at the front in the lower part of the fuselage and is made in the form of a servo system that rotates the camera in three axes, and the center of gravity block is located at the rear in the lower part of the fuselage.

14. An unmanned aerial vehicle containing the fuselage, two coaxial rotors, an electric motor, a center of gravity displacement unit, characterized in that it is made in the form of a model with a rigid camera and is equipped with a battery, a radio signal receiving unit, a control unit, a photo or video camera, and an audio signaling unit, wherein the lower rotor is made in the form of a disk with a weighted rim and blades, the upper rotor is made in the form of a two-bladed screw, and the center of gravity displacement block is made in the form of a tilt A removable battery mount.

15. The unmanned aerial vehicle according to 14, characterized in that the electric motor installation is made in the form of two electric motors mounted coaxially in the upper part of the fuselage, one of which untwists the rotor, and the second transmits torque to the disk through an inverted glass.

16. The unmanned aerial vehicle according to 14, characterized in that the electric motor installation is made in the form of two separate electric motors, one of which is installed in the upper part of the fuselage and untwists the rotor, and the second is installed in the plane of rotation of the disk and spins it through the gearbox.

17. The unmanned aerial vehicle according to 14, characterized in that the disk blades are mounted at right angles to the plane of the disk, and the lower part of the fuselage has an increased diameter, and the plane of rotation of the disk lies not lower than the center of gravity of the aircraft and is no more than the center of gravity than 1/5 of the diameter of the disk.

18. The unmanned aerial vehicle according to 14, characterized in that the control unit includes a microcontroller, a V-Tail mixer, a gyroscope and two independent from each other speed controllers of electric motors.

19. The unmanned aerial vehicle according to 14, characterized in that the camera or camcorder is rigidly mounted in front at the bottom of the fuselage, and the center of gravity displacement unit is located at the rear at the bottom of the fuselage.

20. An unmanned aerial vehicle containing the fuselage, two coaxial rotors, an electric motor, a center of gravity displacement unit, characterized in that it is made in the form of an autopilot model and is equipped with a battery, a control unit, a telemetry and navigation unit, a photo or video camera, a camera rotation mechanism and a flight parameter input unit, the lower rotor made in the form of a disk with a weighted rim and blades, the upper rotor made in the form of a two-blade rotor, and the center of gravity displacement block Nen as a recline fixing for the battery.

21. The unmanned aerial vehicle according to claim 20, characterized in that the electric motor installation is made in the form of two electric motors mounted coaxially in the upper part of the fuselage, one of which untwists the rotor, and the second transmits torque to the disk through an inverted glass.

22. The unmanned aerial vehicle according to claim 20, characterized in that the electric motor installation is made in the form of two separate electric motors, one of which is installed in the upper part of the fuselage and untwists the rotor, and the second is installed in the plane of rotation of the disk and spins it through the gearbox.

23. The unmanned aerial vehicle according to claim 20, characterized in that the disk blades are installed at an acute angle to the plane of the disk, and the plane of rotation of the disk lies not lower than the center of gravity of the aircraft and is not more than 1/5 of the diameter of the disk from the center of gravity.

24. The unmanned aerial vehicle according to claim 20, characterized in that the control unit includes a microcontroller, a V-Tail mixer, a gyroscope and two independent from each other speed controllers of electric motors, the microcontroller independently controlling the aircraft according to the program, using the specified parameters flight and data received from the telemetry and navigation unit.

25. The unmanned aerial vehicle according to claim 20, characterized in that the camera rotation mechanism is located at the front in the lower part of the fuselage and is made in the form of a servo system that rotates the camera in three axes, and the center of gravity block is located at the rear in the lower part of the fuselage.

26. The unmanned aerial vehicle according to claim 20, wherein the flight parameters input unit includes buttons and a display for setting flight parameters such as destination coordinates, altitude and flight range.