Беспилотный летательный аппарат Российский патент 2023 года по МПК B64U101/30 B64C39/02 A01M29/16 A01M29/24 H05C1/06 

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к беспилотным летательным аппаратам авианаблюдения, и может быть использовано для дистанционного видео- и фото- зондирования водной поверхности, мониторинга морских и океанических техногенных и природных объектов, ретрансляции радио- и оптических сигналов, скрытного наблюдения и т.п.

Известен беспилотный летательный комплекс (RU 2232104, В64С 29/02, G01V 9/00, 10.07.2004), содержащий дистанционно пилотируемый летательный аппарат с радиоуправляемой бортовой системой обеспечения полета летательного аппарата, бортовой приемопередающей аппаратурой и видеокамерой с передатчиком изображения, а также мобильный комплекс управления и обработки информации с наземной приемопередающей аппаратурой, приемником видеоизображений и радионавигационной системой управления летательным аппаратом. Радиоуправляемая бортовая система обеспечения полета летательного аппарата и радионавигационная система управления летательным аппаратом снабжены корректируемыми по глобальной навигационной системе инерциальными блоками с микромеханическими вибрационными гироскопами-акселерометрами, а сам дистанционно пилотируемый летательный аппарат выполнен в виде автономно пилотируемого летательного микроаппарата и размещен вместе с мобильным комплексом управления и обработки информации в общем, портативном контейнере. Автономно пилотируемый летательный микроаппарат для портативного комплекса авианаблюдений содержит фюзеляж, на котором размещены винтовой движитель, рулевое управление по курсу и тангажу, видеокамера с передатчиком видеоизображения, радиоуправляемая бортовая система обеспечения полета, летательного аппарата и бортовая приемопередающая аппаратура. Кроме того, в него введена антенная система, закрепленная на фюзеляже, выполненным с приборным отсеком. В корпусе отсека установлены видеокамера с передатчиком видеоизображения, рулевые машинки, аккумуляторная батарея, приборы радиоуправляемой бортовой системы обеспечения полета летательного аппарата и бортовой приемопередающей аппаратуры. Винтовой движитель выполнен в виде, по меньшей мере, одного винтового блока с редуктором и электродвигателем, подключенным к общей аккумуляторной батарее.

Недостатком данного устройства является то, что при атаке птицами появляется возможность уничтожения пилотируемого летательного аппарата, что определяет его низкую живучесть.

Известен беспилотный летательный аппарат (RU 2666493, В64С 27/08, В64С 39/02, 07.09.2018), выбранный в качестве прототипа, содержит центральную платформу, на концах осей, вторые концы которых жестко закреплены на ней и ориентированы относительно ее центра, жестко закреплены электродвигатели с воздушными винтами с контролируемой частотой вращения, диаметрально расположенные двигатели имеют встречное направление вращения, электродвигатели связаны с аккумуляторной батареей и маршрутной вычислительной системой (полетным контроллером и контроллерами моторов), мобильным пультом управления и контроля, системой видеонаблюдения и приемником GPS навигации, на, по крайней мере, четырех осях, жестко соединенных с центральной платформой установлены, по крайней мере, восемь электродвигателей с соосными воздушными винтами и жестко закреплены внутри четырех одинаковых колец, внутренняя поверхность которых имеет аэродинамический профиль, которые в свою очередь жестко закреплены на осях, центральной платформе и между собой, внутренний диаметр колец определяется диаметром применяемых воздушных винтов с учетом относительного зазора, который в паре винт - кольцо составляет от 0,45% до 1,5% от внутреннего диаметра кольца в плоскости установки винта, габаритная высота кольца определена как 60% от его внутреннего диаметра, аэродинамический профиль, который обращен к хвостовой части винта, имеет максимальную относительную кривизну около 4%, а хорда профиля наклонена на угол -7° наружу от вертикальной оси винта, верхний винт сосной пары винтов расположен в самом узком сечении профиля кольца на расстоянии 40% высоты кольца от его носика, измеренной от его верхней точки, расстояние между соосными винтами выбирается из соотношения 0,6-1,6 от ширины лопасти винта в самой его широкой части.

Возможность нападения на беспилотный летательный аппарат птиц определяет его низкую живучесть.

Задача изобретения - повышение живучести беспилотного летательного аппарата за счет его защиты от нападения птиц.

Технический результат достигается тем, что в беспилотном летательном аппарате, содержащем центральную платформу, к боковой поверхности которой своими концами жестко прикреплены радиальные стержни, на других концах радиальных стержней жестко закреплены электродвигатели с воздушными винтами с контролируемой частотой вращения, диаметрально расположенные электродвигатели имеют встречное направление вращения, электродвигатели связаны с расположенными на центральной платформе аккумуляторной батареей и маршрутной вычислительной системой, системой видеонаблюдения и приемником GPS навигации, электродвигатели жестко закреплены внутри одинаковых колец, внутренняя поверхность которых имеет аэродинамический профиль, которые в свою очередь жестко закреплены на радиальных стержнях центральной платформы и между собой, на центральной платформе жестко закреплено электрошокерное устройство, первый выходной электрод которого соединен с нижним концом вертикального стержня с тарельчатым седлом, вертикальный стержень проходит через втулку из электроизоляционного материала, жестко закрепленную в отверстии верхней крышки, жестко закрепленной сверху центральной платформы из электропроводящего материала, второй выходной электрод соединен с охранным кольцом, жестко прикрепленным к верхним концам вертикальных стоек из электроизоляционного материала, нижние концы которых жестко закреплены на боковых поверхностях колец, на верхней крышке жестко закреплен датчик касания, выход которого соединен с узлом пуска электрошокерного устройства.

Беспилотный летательный аппарат поясняется чертежом, где показан вид сбоку в разрезе беспилотного летательного аппарата.

Беспилотный летательный аппарат содержит центральную платформу 1, к боковой поверхности которой своими концами жестко прикреплены радиальные стержни 2, на других концах радиальных стержней 2 жестко закреплены электродвигатели 3, например, AXI 2814/22, 037 или RacerstarRacingEdition 2306 2700KV или Readytosky 2205-2300 2300KV или RacerstarRacingEdition 2205 2300KV с воздушными винтами 4 с контролируемой частотой вращения. На чертеже показан случай с четырьмя электродвигателями 3. Диаметрально расположенные электродвигатели 3 имеют встречное направление вращения. Электродвигатели 3 связаны с аккумуляторной батареей 5, например, LiPo 4S1300 mAh или 1500 mAh, и маршрутной вычислительной системой 6, состоящей из полетного контроллера и контроллеров электродвигателей 3, системой видеонаблюдения 7 и приемником GPS навигации 8. Электродвигатели 3 с воздушными винтами 4 и жестко закреплены внутри одинаковых колец 9, внутренняя поверхность которых имеет аэродинамический профиль, которые в свою очередь жестко закреплены на радиальных стержнях 2 центральной платформы 1 и между собой.

На центральной платформе 1 жестко закреплено электрошокерное устройство 10, например, электрошокер Удар-2У или электрошокер Удар-Профи Парализатор. Первый выходной электрод 11 электрошокерного устройства 10 соединен с нижним концом 12 вертикального стержня 13 с тарельчатым седлом 14. Вертикальный стержень 13 проходит через втулку 15 из электроизоляционного материала, например, из фторопласта-4 или текстолита, жестко закрепленную в отверстии 16 верхней крышки 17, выполненной из электропроводящего материала, например, меди или алюминиевого сплава, и жестко закрепленной сверху центральной платформы 1. Второй выходной электрод 18 соединен с охранным кольцом 19, жестко прикрепленным к верхним концам вертикальных стоек 20 из электроизоляционного материала, выполненных из стеклотекстолита или текстолита. Нижние концы 21 вертикальных стоек 20 жестко закреплены на боковых поверхностях колец 9. На верхней крышке 17 жестко закреплен датчик касания 22, выход 23 которого соединен с узлом пуска 24 электрошокерного устройства 10.

Беспилотный летательный аппарат работает следующим образом. На электродвигатели 3 подается питание с аккумуляторной батареи 5, воздушные винты 4 начинают вращаться и беспилотный летательный аппарат начинает полет, управление которым осуществляется с помощью маршрутной вычислительной системы 6, системы видеонаблюдения 7 и приемником GPS навигации 8.

При нападении птицы на беспилотный летательный аппарат происходит их физический контакт, в результате которого срабатывает датчик касания 22, с выхода которого на узел пуска 24 поступает сигнал, который запускает электрошокерное устройство 10. Импульс тока по вертикальному стержню 13 с тарельчатым седлом 14 и через охранное кольцо 19 поступает в тело птицы, вызывая у нее болевые ощущения. В добавлении к этому импульс тока сопровождается громким треском. В результате этого птица прекращает нападение на беспилотный летающий аппарат и удаляется от него.

Как можно видеть, возможность отпугивания хищных птиц, напавших на беспилотный летательный аппарат, за счет создания болевых ощущений в теле хищной птицы обусловливает более высокую живучесть беспилотного летательного аппарата по сравнению с прототипом.

Беспилотный летательный аппарат содержит центральную платформу, к боковой поверхности которой своими концами жестко прикреплены радиальные стержни, на других концах радиальных стержней жестко закреплены электродвигатели с воздушными винтами с контролируемой частотой вращения, диаметрально расположенные электродвигатели имеют встречное направление вращения, электродвигатели связаны с расположенными на центральной платформе аккумуляторной батареей и маршрутной вычислительной системой, системой видеонаблюдения и приемником GPS-навигации, электродвигатели жестко закреплены внутри одинаковых колец, внутренняя поверхность которых имеет аэродинамический профиль, которые в свою очередь жестко закреплены на радиальных стержнях центральной платформы и между собой, кроме этого, на центральной платформе жестко закреплено электрошокерное устройство определенным образом, оборудованное датчиком касания и узлом пуска. Обеспечивается повышение живучести беспилотного летательного аппарата за счет его защиты от нападения птиц. 1 ил.

Беспилотный летательный аппарат, содержащий центральную платформу, к боковой поверхности которой своими концами жестко прикреплены радиальные стержни, на других концах радиальных стержней жестко закреплены электродвигатели с воздушными винтами с контролируемой частотой вращения, диаметрально расположенные электродвигатели имеют встречное направление вращения, электродвигатели связаны с расположенными на центральной платформе аккумуляторной батареей и маршрутной вычислительной системой, системой видеонаблюдения и приемником GPS-навигации, электродвигатели жестко закреплены внутри одинаковых колец, внутренняя поверхность которых имеет аэродинамический профиль, которые в свою очередь жестко закреплены на радиальных стержнях центральной платформы и между собой, отличающийся тем, что на центральной платформе жестко закреплено электрошокерное устройство, первый выходной электрод которого соединен с нижним концом вертикального стержня с тарельчатым седлом, вертикальный стержень проходит через втулку из электроизоляционного материала, жестко закрепленную в отверстии верхней крышки, жестко закрепленной сверху центральной платформы из электропроводящего материала, второй выходной электрод соединен с охранным кольцом, жестко прикрепленным к верхним концам вертикальных стоек из электроизоляционного материала, нижние концы которых жестко закреплены на боковых поверхностях колец, на верхней крышке жестко закреплен датчик касания, выход которого соединен с узлом пуска электрошокерного устройства.