БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ТРАНСПОРТИРОВКИ ГРУЗОВ Российский патент 2025 года по МПК B64U101/60 B64D9/00 B64C1/22 F41H3/02 A45B25/16 

Изобретение относится к области разработки и применения мобильных малогабаритных беспилотных авиационных систем с беспилотными летательными аппаратами.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является транспортный грузовой беспилотный летательный аппарат (патент на изобретение RU №2776617), содержащий фюзеляж, горизонтального и вертикального оперения в хвостовой части, грузовой отсек, снабженный рампой и двумя боковыми створками, шасси, несущую поверхность, силовую установку, систему автоматического управления бортовым оборудованием, несущая поверхность механизирована щелевыми закрылками в хвостовой части, грузовой отсек снабжен направляющими для размещения грузового модуля и замками для его фиксирования, задние опоры шасси выступают за пределы габаритов фюзеляжа.

Недостатком этого технического решения является высокая заметность приземлившегося беспилотного летательного аппарата - после приземления на территории вероятного противника он может быть обнаружен с помощью бинокля или с помощью системы воздушной разведки как объект высокого контраста на фоне подстилающей поверхности.

Технической задачей изобретения является расширение арсенала мобильных малогабаритных беспилотных авиационных систем с беспилотными летательными аппаратами.

Решение технической задачи достигается тем, что беспилотный летательный аппарат транспортировки грузов содержит фюзеляж, состоящий из носовой части, участка постоянного сечения и хвостовой части с горизонтальным и вертикальным оперением, грузовой отсек, снабженный рампой и двумя боковыми створками, трехопорное шасси, несущую поверхность, силовую установку на консолях несущей поверхности, систему автоматического управления бортовым оборудованием, причем несущая поверхность механизирована щелевыми закрылками в хвостовой части, грузовой отсек снабжен направляющими для размещения грузового модуля и замками для его фиксирования, а задние опоры шасси выступают за пределы габаритов фюзеляжа, фюзеляж выполнен из полых компонентов, в фюзеляж встроен микропроцессор, соединенный с встроенным в корпус блоком беспроводного интерфейса, на фюзеляже закреплен ориентированный вверх автоматический зонт, механизм которого выполнен с возможностью раскрывания и складывания зонта по команде с микропроцессора, площадь купола зонта в раскрытом состоянии обеспечивает полное накрытие беспилотного летательного аппарата, цвет внешней поверхности купола зонта выполнен в тон подстилающей поверхности, на внешней поверхности купола встроена метка радиочастотной идентификации, выполненная с возможностью шифрования данных, контуры периметра которой выполнены хаотично изломанными, фюзеляж и все элементы беспилотного летательного аппарата выполнены из радиопоглощающего материала, нижняя часть фюзеляжа выполнена с частично закрытой полостью, открытая часть которой обращена к земле, в полость встроен баллон, выполненный с возможностью раздутия и сдутия по команде с микропроцессора, объем раздутого баллона обеспечивает удержание беспилотного летательного аппарата над землей и над водой на высоте не менее 3 см, в фюзеляж встроен ориентированный к земле лазерный дальномер, соединенный с микропроцессором, микропроцессор выполнен с возможностью формирования команд на открытие или закрытие купола зонта и на раздутие или сдутие баллона.

Технический результат, достигаемый заявленной совокупностью признаков, заключается в снижении заметности приземлившегося беспилотного летательного аппарата, предназначенного для транспортировки грузов.

Составные части заявляемого изобретения известны из уровня техники:

зонт может быть выполнен согласно техническому решению, изложенному в патенте на полезную модель RU №167893;

баллон может быть выполнен согласно техническому решению, изложенному в патенте на изобретение RU №2587789;

метка радиочастотной идентификации может быть выполнена согласно техническому решению, изложенному в патенте на изобретение RU №2790279;

блок беспроводного интерфейса может быть выполнен согласно техническому решению, изложенному в патенте на полезную модель RU №145416.

Реализация заявленного изобретения заключается в том, что беспилотный летательный аппарат (БЛА) является аппаратом самолетного типа нормальной аэродинамической схемы, включающей фюзеляж, трехопорное шасси, несущую поверхность и силовую установку.

Фюзеляж имеет обтекаемую носовую часть, участок с постоянным сечением, который обеспечивает размещение грузов, и приподнятую хвостовую часть с оперением. Форма сечения фюзеляжа - комбинированная с широкой в плане хвостовой частью. В хвостовой части фюзеляжа размещен грузовой отсек, доступ к которому обеспечивается горизонтальной рампой и двумя боковыми створками лепесткового типа, открывающимися наружу, что обеспечивает удобство проведения погрузочных работ. Хвостовое оперение БЛА представлено горизонтальным оперением и вертикальным оперением. Горизонтальное оперение является прямым в плане стабилизатором с рулями высоты, выполненным с увеличенной площадью для расширения диапазона продольной аэродинамической балансировки. Такое исполнение стабилизатора снижает требования к размещению груза и позволяет продолжать полет после сброса груза без применения компенсирующих мер. Вертикальное оперение выполнено в виде двух наклонных килей с рулями направления, размещенных на концах стабилизатора.

Шасси транспортного грузового беспилотного летательного аппарата представляет собой неубираемое трехопорное шасси с носовой стойкой. При этом задние опоры шасси расположены в боковых частях фюзеляжа и выступают за пределы его габаритов, что обеспечивает беспрепятственное открытие грузовой рампы.

Крыло грузового беспилотного самолета представляет собой прямую в плане несущую поверхность, имеющую развитую механизацию в виде щелевых закрылков в хвостовой части поверхности. На консолях крыла установлены винтомоторные установки тянущего типа. Винтомоторные установки оснащены бензиновым двухтактным рядным двигателем внутреннего сгорания c жидкостным охлаждением, дублированным зажиганием и электростартером.

Силовые элементы конструкции БЛА и обшивки выполнены из композиционных материалов. Для взлета, полета и посадки в автономном режиме БЛА оснащен системой автоматического управления бортовым оборудованием.

Груз размещают в грузовом отсеке с использованием модуля сброса груза или модуля прямой доставки.

Каждый модуль представляет собой пространственную раму по размерам грузового отсека. Выбор модуля для установки зависит от требуемого способа доставки. Модуль сброса груза позволяет разместить груз в одном или нескольких контейнерах для их последовательного сброса в одном или разных местах. Модуль прямой доставки применяется для доставки груза с посадкой самолета. Модуль прямой доставки обеспечивает соответствие центров тяжести загруженного груза и самолета. Модуль прямой доставки снижает требования к квалификации персонала, эксплуатирующего самолет, а также обеспечивает перевозку груза, состоящего из нескольких разногабаритных и разновесных элементов.

Грузовой отсек снабжен направляющими для загрузки модуля сброса груза или модуля прямой доставки. Направляющие обеспечивают отсутствие перемещения модулей в поперечном направлении.

В зависимости от эксплуатационных требований модуль сброса груза может содержать от одного до четырех отсеков для размещения контейнеров.

Каждый отсек расположен продольно оси самолета и снабжен стопором, который удерживается электронно-управляемым замком фиксации-сброса груза, размещенным на шпангоуте грузового отсека. На нижней поверхности модуля расположены роликовые направляющие, служащие для упрощения загрузки и выхода контейнеров. Каждый контейнер содержит отсек с парашютом, от которого тянется стропа к вытяжному парашюту, расположенному в верхней хвостовой части фюзеляжа. Каждый вытяжной парашют прикреплен к самолету через электронно-управляемый замок.

Модуль сброса груза снабжен колесными опорами для упрощения загрузки модуля в грузовой отсек, а также планкой в передней части для фиксирования модуля от смещения в вертикальном направлении. При закрытии рампы планка попадает под ответную планку в грузовом отсеке и блокируется при загрузке модуля до упора в грузовой отсек, тем самым ограничивая перемещение модулей в вертикальном направлении.

Оси задних колесных опор модулей, попадая в направляющие пазы в стенке грузового отсека, фиксируются рычагами и ограничивают перемещение в продольном направлении. Сигнал о сбросе груза, отправленный через программу управления самолетом, приводит к следующим последовательным событиям: открытию рампы и створок грузового отсека, срабатыванию соответствующего грузу замка, который выпускает вытяжной парашют, одновременному срабатыванию замка, удерживающего груз в модуле. Вытяжной парашют, наполняясь, вытягивает основной купол парашюта и безопасно спускает контейнер с грузом на землю.

После фиксирования датчиком прохождения контейнера через люк грузового отсека створки и рампа закрываются. Самолет продолжает движение до следующей точки сброса и проводит аналогичную процедуру. Модуль прямой доставки представляет собой тележку, которая состоит из основания, соединенного через ось с платформой.

Платформа фиксируется относительно основания поворотом эксцентриков и установкой ручек в фиксаторах. Для выполнения погрузочных работ тележка выкатывается из самолета через грузовую рампу, ручки снимают с фиксаторов. Ручками проворачивают эксцентрики, обеспечивая подвижность платформы относительно оси. Рабочий укладывает контейнеры с грузом на платформу, визуально обеспечивая равновесие платформы и исключая ее западание на основание.

После погрузки ручки поворачивают относительно эксцентриков и устанавливают в фиксаторах. Контейнеры с грузом накрывают транспортировочной сеткой, после чего тележку с грузом закатывают в грузовой отсек самолета. Оси задних колесных опор тележек модулей, попадая в направляющие пазы в стенке грузового отсека, фиксируются рычагами и ограничивают перемещение тележки в продольном направлении.

Примененная самолетная схема летательного аппарата, форма хвостовой части фюзеляжа, разнесение опор шасси и высокое расположение крыла обеспечивают удобство размещения, погрузки, разгрузки груза и возможность сброса груза с воздуха без осуществления посадки. Нормальная аэродинамическая схема самолета обеспечивает большую продолжительность полета и большую грузоподъемность.

Фюзеляж беспилотного летательного аппарата выполнен из полых компонентов, в него встроен микропроцессор, соединенный с встроенным блоком беспроводного интерфейса.

На фюзеляже закреплен ориентированный вверх автоматический зонт, механизм которого выполнен с возможностью раскрывания и складывания зонта по команде с микропроцессора.

Площадь купола зонта в раскрытом состоянии обеспечивает полное накрытие беспилотного летательного аппарата.

Цвет внешней поверхности купола зонта выполнен в тон, подстилающей поверхности (для снижения заметности).

На внешней поверхности купола встроена метка радиочастотной идентификации, выполненная с возможностью шифрования данных. Контуры периметра метки выполнены хаотично изломанными для минимизации обнаружения метки по «ровному прямоугольному контуру» средствами воздушной разведки.

Для снижения радиолокационной заметности фюзеляж и все элементы беспилотного летательного аппарата выполнены из радиопоглощающего материала.

Нижняя часть фюзеляжа выполнена с частично закрытой полостью, открытая часть которой обращена к земле, в эту полость встроен баллон, выполненный с возможностью раздутия и сдутия по команде с микропроцессора.

Объем раздутого баллона обеспечивает удержание беспилотного летательного аппарата над землей и над водой на высоте не менее 3 см, что минимизирует риски повреждения полезной нагрузки вследствие прямого контакта с подстилающей поверхностью.

В фюзеляж встроен ориентированный к земле лазерный дальномер, соединенный с микропроцессором.

Микропроцессор выполнен с возможностью формирования команд на открытие или закрытие купола зонта и на раздутие или сдутие баллона по показаниям лазерного дальномера и информации с имеющейся видеокамеры. Такие команды могут быть даны оператором, управляющим беспилотным летательным аппаратом, посредством блоком беспроводного интерфейса.

За счет того, что корпус беспилотного летательного аппарата выполнен из радиополгощающего материала, а при приземлении беспилотного летательного аппарата он накрывается куполом зонта, раскрашенным в цвет подстилающей поверхности, снижается его заметность. При необходимости беспилотный летательный аппарат может быть обнаружен с помощью метки радиочастотной идентификации - ее выполнение с возможностью шифрования данных, также направлено на повышение скрытности беспилотного летательного аппарата.

При необходимости приземлившийся беспилотный летательный аппарат может продолжить полет, свернув зонт и, при необходимости, сдув баллоны, а может «дожидаться» обнаружения человеком, обеспечивающим его доставку в расположение подразделения.

Изобретение относится к области мобильных малогабаритных беспилотных авиационных систем. Беспилотный летательный аппарат транспортировки грузов содержит фюзеляж, грузовой отсек, силовую установку, систему автоматического управления бортовым оборудованием. Фюзеляж выполнен из полых компонентов. В фюзеляж встроен микропроцессор и закреплен ориентированный вверх автоматический зонт, механизм которого выполнен с возможностью раскрывания и складывания зонта по команде с микропроцессора. На внешней поверхности купола зонта встроена метка радиочастотной идентификации. Нижняя часть фюзеляжа выполнена с частично закрытой полостью, открытая часть которой обращена к земле. В полость встроен баллон, выполненный с возможностью раздутия и сдутия. В фюзеляж встроен ориентированный к земле лазерный дальномер. Микропроцессор выполнен с возможностью формирования команд на открытие или закрытие купола зонта и на раздутие или сдутие баллона. Обеспечивается снижение заметности приземлившегося беспилотного летательного аппарата, предназначенного для транспортировки грузов.

Беспилотный летательный аппарат транспортировки грузов, содержащий фюзеляж, состоящий из носовой части, участка постоянного сечения и хвостовой части с горизонтальным и вертикальным оперением, грузовой отсек, снабженный рампой и двумя боковыми створками, трехопорное шасси, несущую поверхность, силовую установку на консолях несущей поверхности, систему автоматического управления бортовым оборудованием, причем несущая поверхность механизирована щелевыми закрылками в хвостовой части, грузовой отсек снабжен направляющими для размещения грузового модуля и замками для его фиксирования, а задние опоры шасси выступают за пределы габаритов фюзеляжа,

отличающийся тем, что

фюзеляж выполнен из полых компонентов,

в фюзеляж встроен микропроцессор, соединенный с встроенным в корпус блоком беспроводного интерфейса,

на фюзеляже закреплен ориентированный вверх автоматический зонт, механизм которого выполнен с возможностью раскрывания и складывания зонта по команде с микропроцессора,

площадь купола зонта в раскрытом состоянии обеспечивает полное накрытие беспилотного летательного аппарата,

цвет внешней поверхности купола зонта выполнен в тон подстилающей поверхности,

на внешней поверхности купола встроена метка радиочастотной идентификации, выполненная с возможностью шифрования данных, контуры периметра которой выполнены хаотично изломанными,

фюзеляж и все элементы беспилотного летательного аппарата выполнены из радиопоглощающего материала,

нижняя часть фюзеляжа выполнена с частично закрытой полостью, открытая часть которой обращена к земле,

в полость встроен баллон, выполненный с возможностью раздутия и сдутия по команде с микропроцессора,

объем раздутого баллона обеспечивает удержание беспилотного летательного аппарата над землей и над водой на высоте не менее 3 см,

в фюзеляж встроен ориентированный к земле лазерный дальномер, соединенный с микропроцессором,

микропроцессор выполнен с возможностью формирования команд на открытие или закрытие купола зонта и на раздутие или сдутие баллона.