Комбинированный способ управления летательным аппаратом (ЛА) Российский патент 2022 года по МПК B64C9/12 B64C15/00 

Изобретение относится к авиастроению, а именно к способам управления ЛА конвертопланного и самолетного типа.

Известен способ управления ЛА, при котором изменяют тягу одного или нескольких движителей, описанный в книге Хафера К., Закса Г. Техника вертикального взлета и посадки: пер с нем. - М.: Мир, 1985. - 376 с. Этот способ требует наличия более двух движителей для управления по двум перпендикулярным направлениям, что является его недостатком.

Данный недостаток устранен в способе управления ЛА вертолетного типа (см. RU 2534159, опубл. 20.08.2014), при котором осуществляют смещение центра тяжести корпуса ЛА относительно тяги движителя по сферической поверхности с центром, лежащим вне ЛА. Недостатком данного способа является чрезмерная сложность и масса системы управления.

В основу настоящего изобретения положена задача расширения диапазона допустимых сочетаний массы и положения полезной нагрузки.

Поставленная задача решена благодаря тому, что в предлагаемом способе управляющее воздействие по тангажу обеспечивают путем смещения кабины с полезной нагрузкой в вертикальной плоскости симметрии ЛА, управляющее воздействие по рысканию обеспечивают путем разности тяг движителей, симметрично расположенных относительно вертикальной плоскости симметрии ЛА, управляющее воздействие по крену обеспечивают путем относительного поворота консолей крыла вокруг поперечной оси ЛА, а подъемную силу создают аэродинамически посредством крыла.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является регулирование центровки ЛА, в том числе в полете, в зависимости от массы и положения полезной нагрузки, а также от массы остатков топлива. Технический результат достигается тем, что кабину с полезной нагрузкой смещают в плоскости симметрии движителей.

Дополнительным техническим результатом является усиление отклика на управляющее воздействие по крену. Дополнительный технический результат достигается тем, что консоли крыла поворачивают вокруг поперечной оси ЛА друг относительно друга совместно с движителями, создавая разность подъемных сил консолей крыла, и, как следствие, увеличенный момент вокруг продольной оси ЛА.

Техническим результатом усовершенствованного способа является усиление управляющего воздействия по тангажу. Технический результат усовершенствованного способа достигается тем, что кабину с полезной нагрузкой смещают совместно с хвостовым оперением, создавая тем самым увеличенный момент стабилизатора относительно центра масс ЛА.

Предложенный способ пояснен на Фиг 1. Усовершенствование предложенного способа, состоящее в совместном смещении кабины и хвостового оперения, пояснено на Фиг. 2.

Согласно заявленному способу подъемную силу создают аэродинамически посредством крыла 1, управляющее воздействие по крену создают путем поворота консолей крыла 1 друг относительно друга вокруг поперечной оси ЛА совместно с движителями 2, причем поворот консолей крыла 1 и каждого из движителей 2 производят сонаправленно, а управляющее воздействие по рысканию создают путем разницы тяг как минимум двух движителей 2, в плоскости симметрии которых смещают центр тяжести ЛА относительно тяги движителей посредством смещения кабины 3 с полезной нагрузкой для создания управляющего воздействия по тангажу.

Исходный способ может быть усовершенствован с целью усиления отклика на управляющее воздействие по тангажу. Усовершенствованный способ включает операцию сонаправленного смещения кабины 3 с полезной нагрузкой и хвостового оперения 4. При этом подъемную силу создают аэродинамически посредством крыла 1, управляющее воздействие по крену создают путем поворота консолей крыла 1 друг относительно друга вокруг поперечной оси ЛА совместно с движителями 2, причем поворот консолей крыла 1 и каждого из движителей 2 производят сонаправленно, а управляющее воздействие по рысканию создают путем разницы тяг как минимум двух движителей 2.

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам управления летательными аппаратами. Способ управления ЛА включает создание подъемной силы аэродинамически посредством крыла, управляющего воздействия по рысканию с помощью разности тяг как минимум двух движителей, симметрично расположенных относительно вертикальной плоскости симметрии ЛА. Управляющее воздействие по крену создают путем поворота консолей крыла друг относительно друга вокруг поперечной оси ЛА совместно с движителями, причем поворот консоли крыла и движителя производят сонаправленно. Управляющее воздействие по тангажу создают путем смещения центра тяжести ЛА в плоскости симметрии ЛА посредством смещения кабины с полезной нагрузкой. Кабину с полезной нагрузкой смещают сонаправленно с хвостовым оперением. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ управления ЛА, включающий создание подъемной силы аэродинамически посредством крыла, управляющего воздействия по рысканию с помощью разности тяг как минимум двух движителей, симметрично расположенных относительно вертикальной плоскости симметрии ЛА, отличающийся тем, что управляющее воздействие по крену создают путем поворота консолей крыла друг относительно друга вокруг поперечной оси ЛА совместно с движителями, причем поворот консоли крыла и движителя производят сонаправленно, а управляющее воздействие по тангажу создают путем смещения центра тяжести ЛА в плоскости симметрии ЛА посредством смещения кабины с полезной нагрузкой.

2. Способ управления ЛА по п. 1, отличающийся тем, что кабину с полезной нагрузкой смещают сонаправленно с хвостовым оперением.