Беспилотный летательный аппарат с комбинированной двигательной установкой и изменяемой конфигурацией планера БЛА Российский патент 2017 года по МПК B64C39/02 B64C3/40 

Изобретение относится к беспилотным летательным аппаратам (БЛА) и может быть использовано в военной области.

Известно устройство «Беспилотный летательный аппарат с двумя поворотными двигателями», Патент №69839, Заявка 2007136130/22 (аналог).

Беспилотный летательный аппарат с двумя поворотными двигателями относится к авиационной технике, в частности к беспилотным летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. Задачей полезной модели является улучшение технических характеристик, заключающихся в эффективном управлении БЛА при одновременном увеличении скорости его полета. Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в расширении диапазона применения БЛА за счет увеличения быстродействия и уменьшения потерь тяги при управлении БЛА. Поставленная задача достигается тем, что комбинированный беспилотный летательный аппарат содержит свободнонесущее крыло, двигательную установку и полезную нагрузку. При этом аппарат имеет два поворотных двигателя, расположенные симметрично относительно оси аппарата и вне его, при этом каждый поворотный двигатель состоит из винта, соединительных скоб и цилиндрического корпуса, который через вал, установленный в цилиндрическую втулку, жестко закрепленную к свободнонесущему крылу аппарата, соединяется с приводом двигателя, при этом каждый двигатель имеет независимый управляемый привод. Основными преимуществами комбинированного беспилотного летательного аппарата являются отсутствие потерь тяги в процессе управления полетом БЛА, что повышает эффективность управлении БЛА; быстродействие управления полетом БЛА определяется только характеристиками привода двигателей; более высокая скорость полета БЛА, определяемая только характеристиками двигателей; возможность размещения любого специального оборудования во внутреннем объеме крыла БЛА; возможность взлета и посадки БЛА на любую твердую поверхность, а также обеспечение режима висения над любой труднодоступной местностью (вода, болото, песок, горы, лес, овраг и т.д.).

Недостатком является невозможность использовать по отдельности для режима длительного баржирования в полете только на одном двигателя и режима атаки с большой скоростью только на втором двигателе, причем нет возможности изменения конфигурации планера БПЛ, для соответствия аэродинамической формы и скорости полета.

Известно устройство «УСТРОЙСТВО-ИСТРЕБИТЕЛЬ МАЛОГАБАРИТНЫХ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ», Патент №145279, Заявка №2014107273/1 (прототип).

Полезная модель предназначена для уничтожения малогабаритных беспилотных летательных аппаратов (МБЛА) и может быть использована в военной технике. Цель разработанного устройства - уничтожение МБЛА, связанное с приведением его в неработоспособное состояние. Данная цель достигается применением малогабаритного беспилотного летательного аппарата с автоматической системой управления с элементами искусственного интеллекта, использование камер кругового обзора не менее пяти, позволяющих с помощью бортового процессора определять в пассивном режиме пространственные координаты МБЛА противника в оптическом диапазоне электромагнитных волн, для точного сброса устройства поражения, шестью отсеками, размещенными подряд в нижней части фюзеляжа для размещения устройств поражения, имеющих строго секционную направленность и остроконечную форму элементов поражения для уничтожения МБЛА противника.

Недостатком является сложность с возможностью длительного режима полета на одном двигателе и переход на второй двигатель для полета в режиме атаки на цель, с высокой скоростью, при изменяемой геометрии планера БЛА для соответствия аэродинамической формы и скорости полета.

Технический результатом является большой радиус полета, высокая поражающая способность боевой части, способность преодоления средств ПВО на высокой скорости полета вблизи цели.

Технический результат достигается тем, что в планере БЛА в носовой части располагается поршневой маршевый двигатель с лопастным винтом, имеющими возможность складываться при отключении маршевого двигателя, а второй - реактивный двигатель атаки, для работы которого открывается воздухозаборник в основании поворотных консолей крыла и запускается второй двигатель при обнаружении цели или по приказу с пульта управления БЛА, при этом форма крыла принимает оптимальный для скорости полета угол стреловидности за счет поворота консолей крыла вокруг оси шарнира, а боевая часть имеет: готовые поражающие элементы; сферическую выемку у поршневого двигателя для создания эффекта «ударного ядра» из частей двигателя и снабжена бесконтактным взрывателем, срабатывающим от команды с пульта управления БЛА

На Фиг. 1 изображен вид сверху «Беспилотный летательный аппарат с комбинированной двигательной установкой и изменяемой конфигурацией планера БЛА» с работающим маршевым поршневым двигателем.

На Фиг. 2 изображен вид сбоку «Беспилотный летательный аппарат с комбинированной двигательной установкой и изменяемой конфигурацией планера БЛА»

На Фиг. 3 изображен вид сверху «Беспилотный летательный аппарат с комбинированной двигательной установкой и изменяемой конфигурацией планера БЛА» с работающим реактивным двигателем атаки.

Беспилотный летательный аппарат (БЛА) с комбинированной двигательной установкой и изменяемой конфигурацией планера БЛА (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3) выполнен из планера (1), бортовой системы управления полетом (2), а двигательная установка состоит из маршевого поршневого двигателя (3) и реактивного двигателя атаки (4), причем лопасти (5) поршневого двигателя (3) складываются к фюзеляжу (6) в шарнирах крепления (7) при его выключении, а расположенный в фюзеляже (6) червячный мотор-редуктор (8) через винтовую пару (9) с ходовой гайкой (10), через кронштейны (11) и тяги (12) разворачивает консоли (13) основных крыльев (14), на осях шарниров (15), под острый угол атаки, при этом в основании крыльев (14) у фюзеляжа (6) открываются воздухозаборники (16), а стабилизацию полета обеспечивают триммера (17) рулей высоты (18), а также боевая часть (19) выполнена со сферической выемкой (20) в сторону носа (21) БЛА, в которой расположен поршневой двигатель (3) для создания эффекта «ударного ядра» из частей поршневого двигателя (3) и на цилиндрической поверхности (22) боевой части (19) располагаются готовые поражающие элементы (23), подрыв боевой части (19) обеспечивается дистанционно с наземного пункта управления полетом или бортовой системы управления полетом (24) от датчика расстояния (25), расположенного в носовой части БЛА, а внутри фюзеляжа (6) у боевой части (19) располагается топливный бак (26). Это обеспечивает усиление взрыва за счет остатков топлива.

Был изготовлен опытный образец, показавший значительное преимущество относительно прототипа. Поршневой двигатель обеспечивает экономичный полет в режиме поиска цели, а двигатель атаки позволяет достигать скорости, необходимой для поражения высокоскоростных целей или преодоления системы ПВО.

Перечень позиций

1 - планер беспилотного летающего аппарата (БЛА)

2 - бортовая система управления полетом

3 - маршевый поршневой двигатель

4 - двигателя для атаки

5 - лопасть

6 - фюзеляж

7 - шарнир крепления

8 - червячный мотор редуктор

9 - винтовая пара

10 - ходовая гайка

11 - кронштейн

12 - тяга

13 - консоль крыла

14 - основное крыло

15 - ось шарнира

16 - воздухозаборник

17 - триммер

18 - руль высоты

19 - боевая часть

20 - сферическая выемка

21 - нос БЛА

22 - цилиндрическая поверхность

23 - готовый поражающий элемент

24 - бортовая система управления полетом

25 - датчика расстояния

26 - топливный бак

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных летательных аппаратов (БЛА). В планере БЛА в носовой части располагается поршневой маршевый двигатель с лопастным винтом, лопасти которого имеют возможность складываться при отключении маршевого двигателя. Реактивный двигатель, для работы которого открывается воздухозаборник в основании поворотных консолей крыла, запускается при обнаружении цели или по приказу с пульта управления БЛА. При этом форма крыла принимает оптимальный для скорости полета угол стреловидности за счет поворота консолей крыла вокруг оси шарнира. Боевая часть имеет готовые поражающие элементы, сферическую выемку у поршневого двигателя для создания эффекта «ударного ядра» из частей двигателя и снабжена бесконтактным взрывателем, срабатывающим от команды с пульта управления БЛА. Достигается увеличения радиуса действия БЛА, повышение поражающей способности боевой части. 3 ил.

Беспилотный летательный аппарат (БЛА) с комбинированной двигательной установкой и изменяемой конфигурацией планера БЛА, состоящий из планера, бортовой системы управления полетом, двигательной установки, боевой части, отличающийся тем, что двигательная установка состоит из маршевого поршневого двигателя и реактивного двигателя для атаки, причем лопасти винта поршневого двигателя имеют возможность складываться в шарнирах и крепиться к корпусу двигателя, а расположенный в фюзеляже червячный мотор-редуктор через винтовую пару с ходовой гайкой, через тяги и кронштейны взаимодействует с консолями основных крыльев, через оси шарниров, а в основании крыльев у фюзеляжа расположены воздухозаборники, открывающиеся при повороте консолей крыла, а также боевая часть содержит сферическую выемку со стороны носа БЛА, в которой расположен поршневой двигатель, и на цилиндрической поверхности боевой части расположены готовые поражающие элементы, и подрыв боевой части обеспечивается дистанционно с наземного пункта управления полетом или бортовой системой управления полетом от датчика расстояния, расположенного в носовой части БЛА.