БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2007 года по МПК B64C39/00 

Изобретение относится к системам управления летательных аппаратов, в частности беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), с управляющими устройствами, действующими автоматически с использованием излучаемых сигналов, а также к размещению и приспособлению приборов на летательных аппаратах.

Известен принятый за прототип БПЛА-ПМ РФ №19519, содержащий корпус с носовым обтекателем, двигательной установкой, топливным баком, системой управления, полезной нагрузкой, аэродинамическими поверхностями и оснащенный одним или несколькими дополнительными сбрасываемыми навесными топливными баками, сообщенными с топливным баком БПЛА переливными магистралями с обратными клапанами и соединенными с БПЛА узлами стыковки-сброса. Как правило, система управления самонаводящихся БПЛА (например "Гарпун" - [1] стр.129; "Отомат" - [21 стр.43; "П-15" - [1] стр.606: 3М-80 - [2] стр.85 или [3] стр.526) содержит активную головку самонаведения (ГСН), размещенную под носовым обтекателем и обеспечивающую сканирование окружающего пространства электромагнитным излучением и прием отраженного сигнала, или пассивную ГСН, обеспечивающую прием излучения цели, а носовой обтекатель выполнен радиопрозрачным, оптимизированным для работы в узком диапазоне длин волн ГСН. ГСН обеспечивает также распознавание, захват и сопровождение цели. В систему управления входят также отклоняемые аэродинамические поверхности с исполнительными механизмами - приводами для их отклонения и аппаратура выработки по сигналам ГСН сигналов управления исполнительными механизмами.

Существенными признаками предлагаемого БПЛА, совпадающими с признаками прототипа, являются наличие корпуса с носовым радиопрозрачным обтекателем, двигательной установкой, системой управления, содержащей головку самонаведения, размещенную под носовым обтекателем, полезной нагрузкой, аэродинамическими поверхностями, а также наличие, по крайней мере, одного навесного топливного бака.

Известный БПЛА - прототип за счет наличия подвесного бака (баков) обеспечивает увеличение по сравнению с перечисленными выше БПЛА («Гарпун», «Отомат», «П-15», «3М-80) дальности полета БПЛА и радиуса его действия, однако при этом в случае использования дополнительных подвесных баков при модернизации или доработке существующих БПЛА за счет увеличенного времени полета увеличивается и зона неопределенности местоположения цели, для обзора которой дальность обнаружения цели имеющейся ГСН недостаточна, что существенно уменьшает вероятность захвата цели ГСН. Размещение под носовым обтекателем аппаратуры дополнительного пассивного широкодиапазонного канала ГСН для увеличения дальности захвата цели приведет к необходимости:

- уменьшения апертуры основного канала ГСН;

- замены обтекателя на широкополосный.

При этом значительно увеличивается объем и стоимость доработки прототипа.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое устройство, является увеличение вероятности захвата цели ГСН БПЛА с минимальной стоимостью доработки прототипа.

Для решения данной задачи в беспилотном летательном аппарате, содержащем корпус с носовым радиопрозрачным обтекателем, двигательной установкой, системой управления, включающей головку самонаведения, размещенную под носовым обтекателем, полезной нагрузкой, аэродинамическими поверхностями и оснащенном по крайней мере одним навесным топливным баком, навесной топливный бак снабжен аэродинамическим обтекателем, закрепленным снаружи его корпуса с образованием дополнительного объема, в котором размещена аппаратура дополнительного пассивного широкодиапазонного канала головки самонаведения, сообщенная электрической связью с системой управления, при этом аэродинамический обтекатель выполнен с радиопрозрачными характеристиками, оптимизированными для работы аппаратуры дополнительного канала.

Отличительным признаком предлагаемого БПЛА является то, что навесной топливный бак снабжен аэродинамическим обтекателем, закрепленным снаружи его корпуса с образованием дополнительного объема, в котором размещена аппаратура дополнительного пассивного широкодиапазонного канала ГСН, сообщенная электрической связью с системой управления, при этом аэродинамический обтекатель выполнен с радиопрозрачными характеристиками, оптимизированными для работы аппаратуры дополнительного канала.

Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными для случая, когда из-за устаревшей или неудовлетворяющей новым задачам БПЛА системы наведения нецелесообразно дорабатывать или перерабатывать конструкцию самой ракеты (например, при модернизации), достигается следующий технический результат:

- увеличивается вероятность захвата цели ГСН БПЛА;

- обеспечивается минимальное изменение конструкции и стоимость доработки БПЛА.

Предложенное техническое решение может найти применение в военной технике при модернизации средств вооружения, в метеорологии для измерений и доставки измерительных зондов, в МЧС для разведки зоны чрезвычайной ситуации или доставки полезной нагрузки в зону повышенной опасности и т.д.

Изобретение поясняется чертежом.

Представленный на чертеже БПЛА содержит корпус 1 с носовым радиопрозрачным обтекателем 2, двигательной установкой 3, системой управления 4, включающей головку самонаведения 5, полезной нагрузкой 6, аэродинамическими поверхностями 7, отклоняемые элементы 8 системы управления 4, одним или несколькими навесными баками 9. ГСН 5 размещена под обтекателем 2. Навесной бак 9 снабжен аэродинамическим обтекателем 10, закрепленным снаружи корпуса бака 9 с образованием дополнительного объема, в котором размещена аппаратура 11 дополнительного пассивного широкодиапазонного канала ГСН 5. Аэродинамический обтекатель 10 выполнен с радиопрозрачными характеристиками, оптимизированными для работы аппаратуры 11. Аппаратура 11 сообщена электрической связью 12 с системой управления 4.

БПЛА работает следующим образом.

БПЛА, как и прототип, осуществляет по введенным до старта в систему управления 4 данным полет до точки включения ГСН 5, расположенной на остаточной дальности до цели, равной дальности обнаружения цели ГСН 5. При этом аппаратура 11 дополнительного пассивного широкодиапазонного канала ГСН 5, принимая электромагнитное излучение от цели в широком диапазоне длин волн, обеспечивает увеличение дальности обнаружения цели и благодаря электрической связи 12 передает сигналы системе управления 4, которая, управляя элементами 8, корректирует полет БПЛА так, что при подлете к цели на расстояние радиуса действия ГСН 5 взаимное положение БПЛА и цели обеспечивает расположение цели в зоне обзора ГСН 5, которая после захвата цели осуществляет точное выведение БПЛА на цель в соответствии с логикой, заложенной в системе управления 4.

Благодаря тому, что аппаратура 11 размещена в дополнительном объеме между корпусом подвесного бака 9 и аэродинамическим обтекателем 10 минимизируется доработка корпуса 1 БПЛА и ее стоимость.

Источники информации

1. Jane's Strategic Weapon Systems, 1993 г.

2. Jane's Strategic Weapon Systems 94/09 issue 16.

3. "Энциклопедия для детей". Т.14, техника. М., Аванта, 1999 г.

Изобретение относится к системам управления летательных аппаратов, в частности беспилотных летательных аппаратов. Беспилотный летательный аппарат содержит корпус с носовым радиопрозрачным обтекателем, двигательную установку, систему управления, включающую головку самонаведения, размещенную под носовым обтекателем, аэродинамические поверхности и по крайней мере один навесной топливный бак. Навесной топливный бак снабжен аэродинамическим обтекателем, закрепленным снаружи его корпуса с образованием дополнительного объема, в котором размещена аппаратура дополнительного пассивного широкодиапазонного канала головки самонаведения, сообщенная электрической связью с системой управления. Аэродинамический обтекатель выполнен с радиопрозрачными характеристиками, оптимизированными для работы аппаратуры дополнительного канала. Технической результат - увеличение вероятности захвата цели головки самонаведения беспилотного летательного аппарата. 1 ил.

Беспилотный летательный аппарат, содержащий корпус с носовым радиопрозрачным обтекателем, двигательной установкой, системой управления, включающей головку самонаведения, размещенную под носовым обтекателем, полезной нагрузкой, аэродинамическими поверхностями, оснащенный по крайней мере одним навесным топливным баком, отличающийся тем, что навесной топливный бак снабжен аэродинамическим обтекателем, закрепленным снаружи его корпуса с образованием дополнительного объема, в котором размещена аппаратура дополнительного пассивного широкодиапазонного канала головки самонаведения, сообщенная электрической связью с системой управления, при этом аэродинамический обтекатель выполнен с радиопрозрачными характеристиками, оптимизированными для работы аппаратуры дополнительного канала.