БЕСПИЛОТНЫЙ ВЕРТОЛЕТ С САМОНЕСУЩИМ КОРПУСОМ Российский патент 2009 года по МПК B64C27/04 A63H27/133 A63H27/24 

Изобретение относится к беспилотному вертолету с двигателем внутреннего сгорания и предназначенным для него топливным баком.

Беспилотные воздушные летательные аппараты часто используются для разведывательных полетов над опасными участками. Поэтому такие воздушные летательные аппараты управляются дистанционно. Особенно эффективными для получения разведывательных фотоснимков являются вертолеты, так как они могут зависать практически в стационарном положении и обладают способностью к вертикальному взлету и вертикальной посадке.

Известные беспилотные вертолеты имеют корпус, в котором установлен двигатель внутреннего сгорания и который по существу представляет собой объемную решетчатую конструкцию с обшивкой. Изготовление этой конструкции является относительно дорогостоящим, вес этой конструкции значительный и может быть причиной уменьшения полезной нагрузки.

Задача данного изобретения заключается в разработке беспилотного вертолета, изготовление которого будет более легким и конструкция которого будет компактной. Эта задача решается за счет того, что узел, состоящий из двигателя внутреннего сгорания и трансмиссии, расположен в самонесущем корпусе, который по меньшей мере частично закрыт со всех сторон и предпочтительно выполнен из армированной углеродными волокнами пластмассы (СFK), причем носовая часть соединена с передней частью упомянутого корпуса.

Помимо компактной конструкции беспилотного вертолета согласно изобретению обеспечивается также то, что корпус, содержащий узел, состоящий из двигателя внутреннего сгорания и трансмиссии, реализован по меньшей мере частично полым, что позволяет использовать его в качестве топливного бака. При таком выполнении нет необходимости в изготовлении отдельного топливного бака и в установке этого отдельного топливного бака с учетом равновесия вертолета.

Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения выхлоп двигателя внутреннего сгорания расположен в открытой в наружную сторону выемке корпуса, в которой расположен узел, состоящий из двигателя внутреннего сгорания и трансмиссии; причем выхлоп может быть закрыт крышкой.

Для оптимизации охлаждения двигателя внутреннего сгорания согласно другому варианту реализации изобретения на верхней стороне носовой части расположен охлаждающий радиатор двигателя внутреннего сгорания, и через упомянутый радиатор проходит охладитель. В такой конструкции на радиатор непосредственно воздействует воздух, ускоряемый несущими винтами вертолета, в результате чего оптимизируется эффект охлаждения.

Под охлаждающим радиатором двигателя внутреннего сгорания предпочтительно расположен масляный радиатор. Это означает, что ускоренный ротором воздух дважды используется для охлаждения.

Предусмотрено охлаждение выхлопа для обеспечения незаметности для тепловизионных камер. Это реализуется за счет того, что выхлоп двигателя внутреннего сгорания окружен двойным кожухом, и при этом охлаждающий воздух от радиатора идет через внешнее кольцевое пространство кожуха, а через примыкающее внутреннее кольцевое пространство кожуха проходит охлаждающий воздух от опоры несущего винта, установленной на двигателе внутреннего сгорания.

Изобретение далее более подробно излагается ниже со ссылкой на один вариант его реализации, изображенный на чертежах. Но изобретение не ограничивается только этим вариантом.

На чертежах показано:

Фиг.1 - схематическое изображение вертолета согласно изобретению;

Фиг.2 - в увеличенном масштабе схематическое изображение корпуса, в котором установлен двигатель внутреннего сгорания, и носовой части по фиг.1;

Фиг.3 - сечение корпуса с расположенным в нем топливным баком;

Фиг.4 - сечение выхлопа.

На чертежах показано, что вертолет согласно изобретению содержит: корпус 2, по существу окружающий узел 1, состоящий из двигателя внутреннего сгорания и трансмиссии; при этом носовая часть 3 соединена с упомянутым корпусом, и узел 1 выступает внутрь этого корпуса. Хвостовая секция 4 соединена с задней частью корпуса. Двигатель внутреннего сгорания узла 1 реализован в виде роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания, который приводит в действие несущий винт 5 и рулевой винт 6.

Корпус 2, в котором расположен узел 1, имеет полую конструкцию, и полое пространство служит в качестве топливного бака 7, имеющего топливопровод 8. Углубление 10 в корпусе 2 открыто наружу, и в нем расположен выхлоп 9, конструкция которого описывается ниже со ссылкой на чертеж фиг.4. Для вала несущего винта 5 предусмотрено сквозное отверстие 11.

Охлаждающий радиатор 12 двигателя внутреннего сгорания расположен на верхней стороне носовой части 3, и в радиаторе проходит охладитель. На радиатор 12 воздействует поток воздуха, создаваемый несущим винтом 5, в результате чего оптимизирован охлаждающий эффект. Выходящий из радиатора 12 воздух затем проходит через масляный радиатор 13.

Выхлоп 9 охлаждается для обеспечения незаметности для тепловизионных камер. На фиг.4 показано, что коническая выхлопная труба 14 окружена двойным кожухом. Охлаждающий воздух от радиатора 12 проходит через внешнее кольцевое пространство 15, и охлаждающий воздух из установленной на двигателе внутреннего сгорания опоры для несущего винта идет через внутреннее кольцевое пространство 16. За счет этого идущий по выхлопной трубе 14 выхлопной газ в значительной степени изолируется. Помимо этого углубление 10, в котором находится выхлоп 9, закрыто крышкой (не показана).

В рамках предлагаемого изобретения допускаются различные модификации. Например, охлаждение можно реализовать по-разному. Выхлоп также можно выполнить в другом местоположении.

Изобретение относится к беспилотному вертолету с двигателем внутреннего сгорания и предназначенным для него топливным баком. Вертолет содержит узел, расположенный в самонесущем корпусе и состоящий из двигателя внутреннего сгорания и трансмиссии. Корпус частично закрыт со всех сторон и предпочтительно выполнен из армированной углеродными волокнами пластмассы. Носовая часть вертолета соединена с передней частью упомянутого корпуса. Достигается уменьшение веса и размеров вертолета. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Беспилотный вертолет с двигателем внутреннего сгорания и предназначенным для него топливным баком, отличающийся тем, что узел (1), состоящий из двигателя внутреннего сгорания и трансмиссии, расположен в самонесущем корпусе (2), который по меньшей мере частично закрыт со всех сторон и предпочтительно выполнен из армированной углеродными волокнами пластмассы (CFK), причем носовая часть (3) вертолета соединена с передней частью упомянутого корпуса.

2. Беспилотный вертолет по п.1, отличающийся тем, что корпус (2), в котором расположен узел (1), состоящий из двигателя внутреннего сгорания и трансмиссии, по меньшей мере частично выполнен полым с возможностью использования в качестве топливного бака (7).

3. Беспилотный вертолет по п.1 или 2, отличающийся тем, что выхлоп (9) двигателя внутреннего сгорания расположен в открытом наружу углублении (10) корпуса (2), в котором расположен узел (1), состоящий из двигателя внутреннего сгорания и трансмиссии, причем упомянутое углубление при необходимости закрыто крышкой.

4. Беспилотный вертолет по п.1, отличающийся тем, что на верхней стороне носовой части (3) расположен охлаждающий радиатор (12) двигателя внутреннего сгорания, через который проходит охладитель.

5. Беспилотный вертолет по п.4, отличающийся тем, что масляный радиатор (13) расположен под охлаждающим радиатором (12) двигателя внутреннего сгорания.

6. Беспилотный вертолет по п.1, отличающийся тем, что выхлоп (9) двигателя внутреннего сгорания окружен двойным кожухом, при этом охлаждающий воздух от охлаждающего радиатора (12) проходит через внешнее кольцевое пространство (15) кожуха, а охлаждающий воздух от установленной на двигателе внутреннего сгорания опоры несущего винта вертолета проходит через примыкающее внутреннее кольцевое пространство (16) двойного кожуха.