RU218687U1 - Дистанционно управляемая летная гироскопически-стабилизируемая платформа - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области летательных аппаратов на динамической воздушной подушке, в частности к беспилотным экранопланам, выполненным по самолетной схеме. Заявленная платформа предназначена для выполнения исследовательских и натурных измерений, сопровождения и выполнения технологических операций и иных прикладных задач, связанных с освещением океанских и морских акваторий. Техническим результатом является обеспечение стабильного полета над водной поверхностью без увеличения поверхности крыла. Дистанционно управляемая летная гироскопически-стабилизируемая платформа содержит фюзеляж полумонококового типа, крылья и хвостовое оперение, зафиксированные на нем, поршневой двигатель внутреннего сгорания и реактивный компрессор, расположенные последовательно, топливный бак и бортовой пилотажно-навигационный комплекс, расположенный и закрепленный внутри фюзеляжа и соединенный с поршневым двигателем внутреннего сгорания и реактивным компрессором. Каждое крыло имеет предкрылок, горизонтальную часть с передней и задней кромками, вертикальную часть и закрылок. Горизонтальная часть крыла имеет плоско-выгнутый профиль, а вертикальная часть - симметричный профиль. Предкрылок выполнен в виде расширения передней кромки крыла с установкой под углом от -3 до 10° относительно хорды, а закрылок выполнен в виде сужения задней кромки крыла. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к области летательных аппаратов на динамической воздушной подушке, в частности к беспилотным экранопланам, выполненным по самолетной схеме. Заявленная платформа предназначена для выполнения исследовательских и натурных измерений, сопровождения и выполнения технологических операций и иных прикладных задач, связанных с освещением океанских и морских акваторий.

Из уровня техники известны различные варианты беспилотных летательных аппаратов.

Например, из источника RU 2753444 С1, опубликованного 16.08.2021, известен скоростной гибридный соосный электро-вертолет, включающий фюзеляж, соосные несущие винты с расположенными под ними электромоторами и упрощенными независимыми автоматами перекоса, с наклоном тарелки только вокруг одной поперечной оси, несущих винтов, а также боковые винтомоторные группы. Автоматы перекоса совместно с приводом несущих винтов обеспечивают только вертикальное и путевое управление, а управление скоростью полета по крену и тангажу осуществляется боковыми винтомоторными группами.

Из уровня техники также известен источник RU 208636 U1, опубликованный 28.12.2021, который раскрывает беспилотный винтокрылый летательный аппарат, который содержит корпус, соединенный с балкой хвостового оперения, соосную несущую систему, включающую верхний и нижний несущие винты, приводимые в движение посредством редуктора, соединенного с двигателем, блок бортового радиоэлектронного оборудования, сервоприводы системы управления, посадочное шасси и топливный бак. При этом редуктор, двигатель, блок бортового радиоэлектронного оборудования и сервоприводы системы управления располагаются внутри корпуса на раме, к которой прикреплены топливный бак и балка хвостового оперения, выполненные съемными, а также посадочное шасси, выполненное складным. Кроме того, съемными выполнены лопасти несущих винтов.

Недостатком всего известного уровня техники является достаточно сложная конструкция и отсутствие возможности обеспечения стабильного полета над водной поверхностью.

Таким образом, задачей заявленной полезной модели является устранение недостатков известного уровня техники.

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявленная полезная модель, является обеспечение стабильного полета над водной поверхностью без увеличения поверхности крыла.

Технический результат полностью достигается заявленной в независимом пункте формулы совокупностью признаков полезной модели.

Дистанционно управляемая летная гироскопически-стабилизируемая платформа содержит фюзеляж полумонококового типа, крылья и хвостовое оперенье, зафиксированные на нем, поршневой двигатель внутреннего сгорания и реактивный компрессор, расположенные последовательно, топливный бак и бортовой пилотажно-навигационный комплекс, расположенные и закрепленный внутри фюзеляжа и соединенный с поршневым двигателем внутреннего сгорания и реактивным компрессором. Каждое крыло имеет предкрылок, горизонтальную часть с передней и задней кромками, вертикальную часть и закрылок. Горизонтальная часть крыла имеет плоско-выгнутый профиль, а вертикальная часть симметричный профиль. Предкрылок выполнен в виде расширения передней кромки крыла с установкой под углом от -3 до 10° относительно хорды, а закрылок выполнен в виде сужения задней кромки крыла.

Далее более подробно заявленная полезная модель поясняется чертежами, на которых:

На фиг. 1 представлена заявленная платформа в общем виде,

На фиг. 2 представлена механизация хвостового оперения заявленной платформы,

На фиг. 3 представлен реактивный компрессор заявленной платформы.

На представленных чертежах приведенными позициями обозначены указанные элементы конструкции:

1 - фюзеляж полумонококового типа,

2 - крылья,

3 - хвостовое оперение,

4 - поршневой двигатель внутреннего сгорания,

5 - реактивный компрессор,

6 - топливный бак,

7 - бортовой пилотажно-навигационный комплекс,

а - стабилизаторы,

б - рули высоты,

в - триммеры рулей высоты,

г - кили,

д - рули направления,

е - триммеры рулей направления,

ж - корпус реактивного компрессора,

з - многоступенчатое турбинное колесо,

и - сопло,

к - заслонки управления вектором тяги.

Заявленная платформа содержит фюзеляж (1) полу-монококового типа, крылья (2) и хвостовое оперенье (3), зафиксированные на нем, поршневой двигатель (4) внутреннего сгорания, реактивный компрессор (5), топливный бак (6) и бортовой пилотажно-навигационный комплекс (7), расположенные внутри фюзеляжа (1).

Каждое крыло (2) заявленной платформы имеет предкрылок, горизонтальную часть с передней и задней кромками, вертикальную часть, закрылок. При этом горизонтальная часть имеет плоско-выгнутый профиль, а вертикальная часть симметричный профиль. Предкрылок выполнен в виде расширения передней кромки крыла с установкой под углом от -3 до 10° относительно хорды, а закрылок выполнен в виде сужения задней кромки крыла.

Бортовой пилотажно-навигационный комплекс представляет собой систему гироскопической стабилизации и содержит датчики ускорения и положения.

Механизация хвостового оперения, включает в себя стабилизаторы (а), рули высоты (б), триммеры рулей высоты (в), кили (г), рули направления (д) и триммеры рулей направления (е).

Реактивный компрессор, включает в себя корпус реактивного компрессора (ж), многоступенчатое турбинное колесо (з), сопло (и) и заслонки управления вектором тяги (к).

Контроль полета осуществляется следующим образом: бортовой пилотажно-навигационный комплекс, при выполнении полетного задания, при помощи приемника спутниковой системы глобального позиционирования и данных инерциальной системы навигации сверяется с полетным заданием управляет скоростью вращения многоступенчатого турбинного колеса, расположенного в корпусе реактивного компрессора и осуществляет корректировку направлений при помощи рулей направления и заслонок управления вектором тяги, расположенных на выходе сопла. Для предотвращения кренов в поворотах, рули высоты могут работать в асинхронном режиме, выполняя функцию элеронов, стабилизируя аппарат. Это позволяет проходить маневры поворотов скольжением, без опасности столкновения с водной поверхностью, а заслонки управления вектором тяги способствуют уменьшению радиуса поворота аппарата. Для компенсации отклонений, вызванных боковым ветром, в конструкции рулей высоты и рулей направления предусмотрены триммеры рулей высоты и триммеры рулей направления соответственно. При помощи триммеров рулей высоты бортовой пилотажно-навигационный комплекс стабилизирует аппарат по тангажу не давая выходить за критические углы по тангажу в полете. Так же триммеры в целом повышают отзывчивость системы управления и уменьшают время реакции при коррекции курса.

Работа заявленной платформы осуществляется следующим образом:

Поршневой двигатель внутреннего сгорания, создает на собственном выходном валу вращательный момент, поступающий на вход реактивного компрессора, который преобразует вращение выходного вала поршневого двигателя внутреннего сгорания, во вращение турбинных колес, которые сжимают поступающий воздух и создают на выходе реактивную тягу. Реактивная тяга толкает аппарат вперед и по мере набора скорости, под крыльями и хвостовым оперением создается динамическая воздушная подушка и аппарат отрывается от поверхности воды и переходит в режим полета на малой высоте. Система гироскопической стабилизации благодаря датчикам ускорения и положения контролирует направление полета и корректирует его при помощи средств механизации хвостового оперения, а также управления вектором тяги реактивного компрессора.

Благодаря выполнению крыла приведенным выше образом, наличию реактивного компрессора и бортового пилотажно-навигационного комплекса, обеспечивающего гироскопическую стабилизацию платформы в полете, позволяет осуществлять полет над водной поверхностью в диапазоне скоростей от 90 до 400 км/ч, сохраняя устойчивое положение в полете. Кроме того, заявленная форма крыла позволяет создавать достаточную подъемную силу, не прибегая к увеличению его площади.

Благодаря заявленной конструкции заявленная платформа позволяет более детально изучить:

- взаимодействие двух сред, водной и воздушной, на границах и внутри атмосферных явлений - циклон, антициклон;

- плотность и разнообразие биомассы поверхностного слоя водной среды;

- прогрев, соленость и направление поверхностных течений в акваториях;

- установление зависимости атмосферных явлений на биосферный и химический состав поверхностного слоя водной среды.

На момент подачи заявки заявленное техническое решение реализовано в виде опытного образца и проходит летные испытания.

Заявленная полезная модель является новой, поскольку совокупность ее существенных признаков не известна из уровня техники, и, соответственно, отвечает условию патентоспособности "новизна".

Заявленная полезная модель отвечает условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку она может использоваться в промышленности.

Хотя настоящая полезная модель была раскрыта со ссылкой на предпочтительные варианты ее осуществления, это не предназначено для ограничения настоящей полезной модели, специалисты с общими знаниями в данной области техники настоящей полезной модели могут модифицировать и осуществить ее, не отступая от идеи и объема полезной модели, следовательно, объем охраны настоящей полезной модели должен регулироваться объемом, заданным в формуле полезной модели.

Claims (1)

1. Дистанционно управляемая летная гироскопически-стабилизируемая платформа, характеризующаяся тем, что содержит фюзеляж полумонококового типа, крылья и хвостовое оперение, зафиксированные на нем, поршневой двигатель внутреннего сгорания и реактивный компрессор, расположенные последовательно, топливный бак и бортовой пилотажно-навигационный комплекс, расположенный и закрепленный внутри фюзеляжа, и соединенный с поршневым двигателем внутреннего сгорания и реактивным компрессором, при этом каждое крыло имеет предкрылок, горизонтальную часть с передней и задней кромками, вертикальную часть и закрылок, при этом горизонтальная часть крыла имеет плоско-выгнутый профиль, а вертикальная часть - симметричный профиль, кроме того, предкрылок выполнен в виде расширения передней кромки крыла с установкой под углом от -3 до 10° относительно хорды, а закрылок выполнен в виде сужения задней кромки крыла.

Images