БЕСПИЛОТНОЕ ВОЗДУШНОЕ СУДНО САМОЛЕТНОГО ТИПА Российский патент 2025 года по МПК B64U20/50 B64C1/26 

Область техники

Изобретение относится к летательным аппаратам, в частности к конструкции разборного беспилотного летательного аппарата.

Уровень техники

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА, UAV) постепенно становятся частью повседневной жизни – они выполняют доставку грузов, различные исследования, анализ окружающего пространства, мониторинг территорий, контроль объектов, фото- и видеосъемку, используются в спасательных операциях и находят множество других применений.

Поскольку в типовом сценарии применения БПЛА не работает круглосуточно над одной и той же ограниченной территорией, а должен выполнять задачи на разных территориях и в разное время, важное значение приобретают вопросы быстрой и удобной транспортировки не находящегося в работе БПЛА от одной точки к другой точке и быстрой подготовки БПЛА к эксплуатации. Кроме того, БПЛА самолетного типа является довольно громоздким и требует либо наличия специально подготовленного транспорта, либо выполнения в разборном виде. Авторы настоящего документа предлагают ряд решений, которые позволяют повысить эффективность использования разборного БПЛА.

Сущность изобретения

Предложено беспилотное воздушное судно (БВС) самолетного типа, содержащее:

фюзеляж, модуль маршевого двигателя, размещенный в задней полости фюзеляжа, бортовое оборудование, размещенное по меньшей мере в передней полости фюзеляжа, крыло, присоединенное к фюзеляжу, балки, присоединенные к крылу и содержащие киль и электродвигатели, стабилизатор, присоединенный к балкам, и опоры, присоединенные к фюзеляжу;

причем фюзеляж представляет собой монокок, выполненный из композитных материалов и содержащий:

узел сопряжения с крылом, расположенный сверху фюзеляжа и содержащий крепежные элементы для прикрепления крыла;

центральный шпангоут, выполненный в виде кольца из профиля, охватывающего внутреннюю поверхность фюзеляжа в области под узлом сопряжения с крылом; и

задний шпангоут, выполненный в виде кольца из профиля, охватывающего внутреннюю поверхность фюзеляжа у края его задней части.

В одном из вариантов осуществления фюзеляж дополнительно содержит передний закладной элемент, расположенный в передней части фюзеляжа и предназначенный для прикрепления снизу из-под фюзеляжа передней опоры БВС, причем на переднем закладном элементе установлена без контакта с остальной частью фюзеляжа по меньшей мере одна продольная направляющая для закрепления бортового оборудования.

В одном из вариантов осуществления фюзеляж дополнительно содержит задний закладной элемент, расположенный в задней части фюзеляжа и предназначенный для прикрепления снизу из-под фюзеляжа задней опоры БВС, причем задний закладной элемент дополнительно служит опорой для установки на нем модуля маршевого двигателя.

В одном из вариантов осуществления узел сопряжения с крылом содержит:

выступ, который повторяет форму передней части крыла; и

отверстия для вставки крепежных выступов крыла и отверстие с электрическим разъемом для вставки электрического разъема крыла между ними.

В одном из вариантов осуществления узел сопряжения с крылом дополнительно содержит накладку, прикрепленную к упомянутому выступу, причем упомянутые отверстия выполнены в накладке.

В одном из вариантов осуществления отверстия для вставки крепежных выступов крыла имеют глубину, которая превышает глубину отверстия с электрическим разъемом.

В одном из вариантов осуществления отверстия для вставки крепежных выступов крыла имеют вблизи внешней поверхности узла сопряжения с крылом постоянное поперечное сечение, приблизительно равное поперечному сечению ответного крепежного выступа на крыле, и клиновидное сужение на своем конце, направленном вглубь отверстия, соответствующее клиновидному сужению крепежного выступа на крыле, причем глубина, вдоль которой отверстие для вставки крепежных выступов крыла имеет постоянное поперечное сечение, больше глубины отверстия с электрическим разъемом.

Технический результат

Настоящее изобретение позволяет упростить и ускорить процессы сборки/разборки БПЛА, а также увеличить надежность и безопасность разборного БПЛА.

Эти и другие преимущества настоящего изобретения станут понятны при прочтении нижеследующего подробного описания со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 показан БПЛА в сборе.

На Фиг. 2 показана центроплан крыла БПЛА.

На Фиг. 3-5 показаны виды в разных проекциях фюзеляжа БПЛА.

На Фиг. 6 показан вариант осуществления задней части фюзеляжа с направляющими для модуля маршевого двигателя.

На Фиг. 7 показан пример модуля маршевого двигателя.

Следует понимать, что фигуры могут быть представлены схематично и не в масштабе и предназначены, главным образом, для улучшения понимания настоящего изобретения.

Подробное описание

В настоящем изобретении описывается беспилотный летательный аппарат (БПЛА) (или иными словами, беспилотное воздушное судно (БВС)), который выполнен в виде самолета вертикального взлета и посадки (СВВП, VTOL). БПЛА выполнен сборно-разборным, обладает возможностями горизонтального полета и вертикального взлета и посадки и сочетает в себе преимущества самолета и коптера.

БПЛА в сборе показан на Фиг. 1. БПЛА 1 содержит фюзеляж 2 и присоединенное к нему в верхней задней части крыло 3, содержащее центроплан 4 и присоединенные к нему по краям консоли 5 и 6. Кроме того, БПЛА 1 содержит балки 7 и 8, присоединенные своей центральной частью к крылу 3, и стабилизатор 9, присоединенный по краям к задним частям балок 7 и 8. В задней части фюзеляжа 2 позади крыла и/или под крылом установлен горизонтально маршевый двигатель 10 (например, двигатель внутреннего сгорания (ДВС) или электродвигатель). На балках в передней части и в области между крылом и стабилизатором установлены вертикально электродвигатели 11, 12, 13, 14. К нижней части фюзеляжа 2 присоединены опоры (шасси) 15. Бортовое оборудование (не показано на чертежах) содержится внутри фюзеляжа 2 и при необходимости может быть также установлено на фюзеляже 2 или других частях БПЛА 1. Бортовое оборудование может включать в себя модуль управления двигателями, полетный контроллер, приемопередатчик, модуль навигации, аккумулятор, топливный бак, камеру, датчики. Конкретный набор элементов бортового оборудования и их компоновка не ограничиваются в настоящем изобретении.

Центроплан

На Фиг. 2 для удобства понимания дальнейшего описания фюзеляжа показан центроплан крыла БПЛА. Центроплан построен по лонжеронной схеме и содержит продольно расположенный лонжерон и поперечно расположенные нервюры 16, прикрепленные к лонжерону и имеющие форму аэродинамического профиля крыла, а также обшивку 17, прикрепленную к лонжерону и нервюрам и охватывающую их.

Кроме того, центроплан содержит переднюю стенку 18, предназначенную для местного усиления области соединения с фюзеляжем, поскольку там действует сосредоточенная нагрузка от фюзеляжа. Как показано на Фиг. 2, передняя стенка 18 имеет клиновидные элементы 19 для соединения с фюзеляжем, а также к ней крепится разъем 20 электросистемы, предназначенный для соединения с ответным разъемом на фюзеляже.

Клиновидные элементы 19 выступают из передней стенки 18 на величину, превышающую величину, на которую из передней стенки 18 выступает разъем 20 электросистемы. Таким образом, в процессе вставки центроплана в фюзеляж выполняется сначала сопряжение выступающих элементов 19 с ответными пазами в фюзеляже и лишь затем сопряжение разъема 20 центроплана с ответным разъемом фюзеляжа, что повышает как удобство сборки, так и надежность конструкции.

Клиновидный элемент 19 может иметь вблизи передней стенки 18 постоянное поперечное сечение, приблизительно равное поперечному сечению ответного крепежного элемента на фюзеляже, и клиновидное сужение на своем конце, направленном к фюзеляжу. Длина, вдоль которой клиновидный элемент 19 имеет постоянное поперечное сечение, может быть больше величины, на которую из передней стенки 18 выступает разъем 20 электросистемы. Тем самым, в процессе вставки центроплана в фюзеляж сначала входят в сопряжение клиновидные сужения, что упрощает их вставку в пазы в фюзеляже, далее по мере вставки выполняется выравнивание центроплана вплоть до достижения полноразмерного сопряжения клиновидного элемента 19 с пазом по его максимальному поперечному сечению, что позволяет зафиксировать направление дальнейшего продвижения, и только после этого в сопряжение входят разъемы, что позволяет повысить их защищенность и надежность конструкции, а также упростить и ускорить сборку, так как не требуется уделять повышенное внимание разъемам и ориентации центроплана при его вставке в фюзеляж.

Фюзеляж

На Фиг. 3-5 показан фюзеляж БПЛА в различных проекциях. Фюзеляж предназначен для закрепления внутри него бортового оборудования в передней части и модуля маршевого двигателя, содержащего маршевый двигатель и блок источника питания, в задней части. Опоры (шасси) присоединяются к фюзеляжу снизу, крыло присоединяется сверху в задней части. Фюзеляж имеет в задней части прямоугольное поперечное сечение со скругленными нижними ребрами, небольшое увеличение поперечного сечения от задней части к передней части, далее в направлении носа вновь уменьшение поперечного сечения и в конечном счете скругленный нос.

Конструкция фюзеляжа представляет собой монокок 21, внутрь которого устанавливаются шпангоуты 22, 23. В предпочтительном варианте осуществления фюзеляж выполнен из композитных материалов, таких как карбон, поскольку они являются легкими и вместе с тем обладают высокой прочностью. При необходимости фюзеляж может быть изготовлен из других подходящих материалов. Продольные и поперечные ленточные элементы 24 являются частью конструкции монокока 21 и изготавливаются (например, выклеиваются) вместе с ним.

Центральный шпангоут 22 предназначен для усиления конструкции в области повышенной нагрузки, вызванной воздействием и от крыла (в частности, от центроплана крыла), которое присоединяется к узлу 25 сопряжения с крылом, и от модуля маршевого двигателя, который упирается в шпангоут 22 сзади внутри фюзеляжа (или в иных вариантах осуществления проходит вглубь фюзеляжа около шпангоута или же наоборот, не касается шпангоута, но так или иначе находится в задней части фюзеляжа и является массивным компонентом, к тому же генерирующим вибрацию), и от объемной передней части фюзеляжа, в которой расположено бортовое оборудование. Центральный шпангоут 22 выполнен в виде замкнутого или незамкнутого кольца из профиля, охватывающего внутреннюю поверхность фюзеляжа в области под узлом 25 сопряжения с крылом.

Задний шпангоут 23 предназначен для усиления конструкции в области повышенной нагрузки, вызванной воздействием от модуля маршевого двигателя – как правило, наиболее массивной части бортового оборудования. Задний шпангоут 23 выполнен в виде замкнутого или незамкнутого кольца из профиля, охватывающего внутреннюю поверхность фюзеляжа у края его задней части. Фюзеляж имеет сзади отверстие 26 для вставки модуля маршевого двигателя. Соответственно, чтобы через отверстие 26 и через задний шпангоут 23 можно было продеть модуль маршевого двигателя, внешние габариты модуля маршевого двигателя в поперечнике должны быть меньше внутреннего поперечного размера заднего шпангоута 23. Для прикрепления модуля маршевого двигателя к фюзеляжу в примере на приведенных чертежах используются выступающие крепежные элементы 29 (штыри, шпильки), однако при необходимости могут использоваться и другие крепежные элементы, соответствующие выбранной модели двигателя.

Фюзеляж имеет в задней части сверху отверстие 27 для доступа к внутренней полости фюзеляжа, чтобы обеспечить возможность установки и демонтажа блока источника питания, такого как топливный бак или аккумулятор, и маршевого двигателя, такого как ДВС или электродвигатель. Это особенно актуально, когда применяется жесткое закрепление блока источника питания и маршевого двигателя без возможности их быстрого съема, и при этом требуется, например, заправка топливного бака, для чего достаточно снять крыло.

Кроме того, фюзеляж имеет в передней части сверху отверстие 28 для доступа к внутренней полости фюзеляжа, чтобы обеспечить возможность установки и демонтажа бортового оборудования, а также его технического обслуживания, ремонта и визуального контроля. Отверстие 28 имеет края, предназначенные для сопряжения с верхней крышкой, имеющей продолговатую скругленную сверху форму, как можно видеть на Фиг. 1. Верхняя крышка выполняется из того же материала, что и основная часть фюзеляжа, и в закрытом состоянии они формируют вместе цельный обтекаемый корпус.

Для закрепления бортового оборудования в передней части фюзеляжа имеются продольные направляющие 30 – например, в виде профилей. В одном из вариантов осуществления направляющая выполнена в виде DIN-рейки. Еще в одном из вариантов осуществления, как показано на Фиг. 3, направляющая выполнена в виде зубчатой рейки, причем зубцы могут иметь наклон, и если на переднем конце рейки зубцы не имеют наклон, то на заднем конце рейки зубцы наклонены вперед, за счет чего обеспечивается возможность лучшей фиксации и защита оборудования от вибрации. Направляющие 30 могут быть выполнены из металла для обеспечения жесткости конструкции. Количество направляющих 30 не ограничивается в настоящем решении и может быть равным одному и более в зависимости от требований конкретного применения.

Кроме того, одной из особенностей настоящего решения является то, что направляющие установлены не непосредственно на дне фюзеляжа, а на переднем закладном элементе 31. Передний закладной элемент 31 выполнен в виде усиленного поперечного металлического бруска, установленного на полу (на дне) фюзеляжа в передней его части, и одновременно служит основой для направляющих 30 и для прикрепления снизу из-под фюзеляжа передней опоры БПЛА. Таким образом, обеспечивается повышенная жесткость и надежность конструкции - как при посадке, когда нагрузку от оборудования принимает на себя главным образом опора, а не обшивка, так и в полете, когда вибрация обшивки не переносится непосредственно на оборудование. Поперечные ленточные элементы 24 под направляющими имеют меньшую толщину, чем передний закладной элемент 31, и не касаются непосредственно направляющих, но при необходимости служат дополнительными виброгасителями, так как препятствуют чрезмерным колебаниям направляющих.

Аналогичным образом работает и задний закладной элемент 32, который выполнен в виде усиленного поперечного металлического бруска, установленного на полу фюзеляжа в задней его части. Задний закладной элемент 32 служит основой для прикрепления снизу из-под фюзеляжа задней опоры БПЛА, а сверху на нем лежит модуль маршевого двигателя. При этом обеспечивается повышенная жесткость и надежность конструкции, особенно при посадке, когда нагрузку от модуля маршевого двигателя принимает на себя главным образом опора, а не обшивка.

Закладные элементы 31 и 32 могут крепиться к полу фюзеляжа, например, с помощью клея, винтового соединения или иным подходящим образом.

Внутренние стенки фюзеляжа в задней его части могут содержать направляющие элементы 33 (Фиг. 6) для взаимодействия с ответными направляющими элементами на корпусе модуля маршевого двигателя для его извлечения и вставки в фюзеляж. Направляющие элементы 33 могут быть выполнены в виде выступов, продольных канавок, направляющих салазок и т.д. Направляющие элементы 33 могут иметь ролики, чтобы облегчить скольжение; ограничитель хода, чтобы препятствовать непреднамеренному выпадению модуля маршевого двигателя при неосторожном изъятии; фиксатор(ы), чтобы препятствовать повреждению направляющих, модуля маршевого двигателя и фюзеляжа в процессе перемещения модуля маршевого двигателя вдоль направляющих.

Фюзеляж имеет в задней части сверху узел 25 сопряжения с крылом, содержащий отверстия 34 для вставки крепежных клиновидных выступов 19 крыла и отверстие 35 с электрическим разъемом 37 для вставки электрического разъема 20 крыла между ними. Узел 25 сопряжения с крылом содержит выступ, который повторяет форму передней части крыла и плавно переходит в скругленную верхнюю часть фюзеляжа. Для удобства изготовления отверстия 34 и отверстие 35 выполнены в накладке 36, которая прикрепляется к вышеупомянутому выступу, например, с помощью клея, винтового соединения и т.п. Накладка может быть выполнена из дерева, пластика или другого подходящего непроводящего материала.

Для обеспечения оптимального сопряжения с крылом отверстия 34 и отверстие 35 должны повторять или быть близкими по форме с формой клиновидных элементов 19 и разъема 20 крыла. Отверстия 34 имеют глубину, которая превышает глубину отверстия 35. Таким образом, в процессе вставки центроплана в фюзеляж выполняется сначала сопряжение выступающих элементов 19 с ответными пазами 34 в фюзеляже и лишь затем сопряжение разъема 20 центроплана с ответным разъемом 37 фюзеляжа, что повышает как удобство сборки, так и надежность конструкции.

Отверстия 34 может иметь вблизи внешней поверхности узла 25 сопряжения постоянное поперечное сечение, приблизительно равное поперечному сечению ответного крепежного элемента 19 на центроплане, и клиновидное сужение на своем конце, направленном вглубь отверстия, соответствующее клиновидному сужению крепежного элемента 19 на центроплане. Глубина, вдоль которой отверстие 34 имеет постоянное поперечное сечение, может быть больше глубины отверстия 35. Тем самым, в процессе вставки центроплана в фюзеляж сначала входят в сопряжение клиновидные сужения, что упрощает их вставку в отверстия 34 в фюзеляже, далее по мере вставки выполняется выравнивание центроплана вплоть до достижения полноразмерного сопряжения клиновидного элемента 19 с отверстием 34 по его максимальному поперечному сечению, что позволяет зафиксировать направление дальнейшего продвижения, и только после этого в сопряжение входят разъемы, что позволяет повысить их защищенность и надежность конструкции, а также упростить и ускорить сборку, так как не требуется уделять повышенное внимание разъемам и ориентации центроплана при его вставке в фюзеляж.

Фюзеляж имеет снизу перед центральным шпангоутом 22 отверстие 38 для доступа к внутренней полости фюзеляжа, чтобы обеспечить возможность установки и демонтажа бортового оборудования, а также его технического обслуживания, ремонта и визуального контроля. Отверстие 38 имеет края, предназначенные для сопряжения с нижней крышкой (не показана чертежах), имеющей подходящую форму для повторения формы фюзеляжа. Нижняя крышка выполняется из того же материала, что и основная часть фюзеляжа, и в закрытом состоянии они формируют вместе цельный обтекаемый корпус. В другом варианте осуществления из отверстия 38 или из нижней крышки может выступать какая-то часть оборудования – например, камера, лидар, лебедка и т.д. Подобная схема позволяет изготавливать готовые сменные модули дополнительного оборудования, требуемые для выполнения различных задач, таких как мониторинг, аэрофотосъемка, доставка грузов и т.д. Потребителю, пожелавшему расширить функциональные возможности своего устройства, достаточно лишь приобрести необходимый ему сменный модуль, тогда как остальная часть фюзеляжа остается унифицированной, при этом для установки сменного модуля не требуется специальная квалификация.

В передней части фюзеляжа на дне может выполняться отверстие 39 для обеспечения обзора оптического высотомера (не показан на чертежах). Высотомер устанавливается внутри фюзеляжа на дне. Отверстие 39 может быть защищено оптически прозрачным (например, из стекла, прозрачного пластика и т.д.) элементом 40.

Внутри или снаружи фюзеляжа могут устанавливаться различные другие компоненты – например, посадочные гнезда 41 для антенн, крепежные элементы 42 для верхней крышки (см. Фиг. 5), антенна глобальной навигационной спутниковой системы сверху на узле 25 сопряжения с крылом (см. Фиг. 1) и т.д.

Модуль маршевого двигателя

Для удобства понимания настоящего решения далее описывается модуль маршевого двигателя. Предлагается исполнение маршевого двигателя не в виде отдельного элемента, неразборно зафиксированного в фюзеляже, а в виде съемного модуля. Более того, предлагается поместить в модуль маршевого двигателя также и блок источника энергии. В качестве блока источника энергии может выступать, например, топливный бак для двигателя внутреннего сгорания или аккумуляторная сборка / блок питания для электродвигателя.

Такая комбинация позволяет существенно ускорить и упростить процесс заправки/дозаправки/зарядки источника энергии, так как блок источника энергии не зафиксирован неразъемно внутри фюзеляжа. Если требуется максимальная скорость ввода БПЛА в эксплуатацию, можно просто сразу заменить один модуль маршевого двигателя на другой, в котором источник энергии уже заправлен/заряжен. Если допустима заправка/дозаправка/зарядка без смены модуля маршевого двигателя, то данная конструкция тоже удобнее, чем традиционная, потому что в предложенном решении можно визуально наблюдать уровень топлива в баке, и для этого не требуется установка смотрового окна в фюзеляже. Кроме того, в предложенном решении можно осуществлять обслуживание не в той же точке, где находится БПЛА, а в любой удобной точке – например, можно посадить БПЛА на площадку, вынуть из него модуль маршевого двигателя и отнести его к машине, в которой находится необходимая аппаратура, где и выполнить в комфортных условиях осмотр и обслуживание, такое как заправку/дозаправку/зарядку источника энергии, замену винта, смазку и т.д.

Пример модуля маршевого двигателя согласно настоящему решению показан на Фиг. 7.

В частности, модуль маршевого двигателя содержит корпус 43 и прикрепленные к нему маршевый двигатель 10 и блок 44 источника энергии. Кроме того, модуль маршевого двигателя содержит контроллер 45, соединенный с маршевым двигателем 10 и с блоком 44 источника энергии, и внешний разъем 46, соединенный с контроллером 45.

Важным элементом корпуса 43 является задняя стенка 47, потому что именно к ней главным образом крепится и маршевый двигатель 10, и блок 44 источника энергии. Блок 44 источника энергии соединен с маршевым двигателем 10 через заднюю стенку 47 для передачи в маршевый двигатель электропитания или топлива. Кроме того, задняя стенка 47 модуля маршевого двигателя фактически является и задней стенкой фюзеляжа, поэтому может оказывать на него воздействие. Соответственно, задняя стенка 47 может быть усиленной и иметь большую толщину, чем остальные стенки корпуса 43. Для этого она может содержать несколько слоев. Задняя стенка 47 может перекрывать все поперечное сечение фюзеляжа в месте соединения (отверстие 26 в примере на Фиг. 3), чтобы максимально использовать внутреннее пространство фюзеляжа. Задняя стенка 47 может крепиться к отдельным крепежным элементам и/или к направляющим 33 внутри фюзеляжа, а также к заднему шпангоуту 23. Между задней стенкой 47 и задним шпангоутом 23 может устанавливаться эластичная уплотнительная манжета.

Боковые стенки 48 корпуса модуля маршевого двигателя могут иметь технологическое расширение вниз со стороны центрального шпангоута для установки усилительной планки нижней стенки. В то же время, высота этого технологического расширения может быть больше толщины заднего закладного элемента 32, что препятствует столкновению модуля маршевого двигателя с задним закладным элементом 32 в процессе вставки и извлечения модуля маршевого двигателя, даже если последний при этом коснется пола фюзеляжа.

Пример

Опытные образцы предложенного БПЛА изготовлены и протестированы авторами в различных вариантах исполнения: полностью карбоновые детали конструкции, полностью металлические детали, различные комбинации карбоновых, стеклотекстолитовых, деревянных и металлических деталей. Помимо деталей собственного производства в опытных образцах использовались типовые вычислители, датчики, камеры, ДВС, бесколлекторные двигатели, регуляторы скорости вращения и прочие компоненты. Испытания продемонстрировали повышенную скорость и простоту сборки-разборки и соответствие заявленным характеристикам, в том числе повышенную надежность, безопасность и удобство использования. Аппарат обладает повышенной устойчивостью в воздухе в широком диапазоне условий окружающей среды, повышенной автономностью. В случае возникновения нештатной ситуации и падения или жесткой посадки аппарат выдерживает удар и не разрушается, фюзеляж, крылья, узлы стыковки, двигатели и лопасти не ломаются.

Применение

Устройства, системы и способы согласно настоящему решению можно использовать для производства и эксплуатации беспилотных летательных аппаратов для различных целей, в том числе для мониторинга территорий.

Дополнительные особенности реализации

Следует понимать, что хотя в настоящем документе для описания различных элементов, компонентов, областей, слоев и/или секций могут использоваться такие термины, как "первый", "второй", "третий" и т.п., эти элементы, компоненты, области, слои и/или секции не должны ограничиваться этими терминами. Эти термины используются только для того, чтобы отличить один элемент, компонент, область, слой или секцию от другого элемента, компонента, области, слоя или секции. Так, первый элемент, компонент, область, слой или секция может быть назван вторым элементом, компонентом, областью, слоем или секцией без выхода за рамки объема настоящего изобретения. В настоящем описании термин "и/или" включает любые и все комбинации из одной или более из соответствующих перечисленных позиций. Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.

Функциональность элемента, указанного в описании или формуле изобретения как единый элемент, может быть реализована на практике посредством нескольких компонентов устройства, и наоборот, функциональность элементов, указанных в описании или формуле изобретения как несколько отдельных элементов, может быть реализована на практике посредством единого компонента.

Несмотря на то, что примерные варианты осуществления были подробно описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать настоящее изобретение, и что данное изобретение не должна ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку специалисту в данной области техники на основе информации, изложенной в описании, и знаний уровня техники могут быть очевидны различные другие модификации и варианты осуществления изобретения, не выходящие за пределы сущности и объема данного изобретения.

Изобретение относится к летательным аппаратам, в частности к конструкции разборного беспилотного летательного аппарата. Беспилотное воздушное судно (БВС) самолетного типа, содержит фюзеляж, модуль маршевого двигателя, размещенный в задней полости фюзеляжа, бортовое оборудование, размещенное по меньшей мере в передней полости фюзеляжа, крыло, присоединенное к фюзеляжу, балки, присоединенные к крылу и содержащие киль и электродвигатели, стабилизатор, присоединенный к балкам, и опоры, присоединенные к фюзеляжу. Причем фюзеляж представляет собой монокок, выполненный из композитных материалов и содержащий узел сопряжения с крылом, расположенный сверху фюзеляжа и содержащий крепежные элементы для прикрепления крыла, центральный шпангоут, выполненный в виде кольца из профиля, охватывающего внутреннюю поверхность фюзеляжа в области под узлом сопряжения с крылом, и задний шпангоут, выполненный в виде кольца из профиля, охватывающего внутреннюю поверхность фюзеляжа у края его задней части. Техническим результатом является упрощение и ускорение процессов сборки/разборки БПЛА, а также увеличение надежности и безопасности разборного БПЛА. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Беспилотное воздушное судно (БВС) самолетного типа, содержащее:

фюзеляж, модуль маршевого двигателя, размещенный в задней полости фюзеляжа, бортовое оборудование, размещенное по меньшей мере в передней полости фюзеляжа, крыло, присоединенное к фюзеляжу, балки, присоединенные к крылу и содержащие киль и электродвигатели, стабилизатор, присоединенный к балкам, и опоры, присоединенные к фюзеляжу;

причем фюзеляж представляет собой монокок, выполненный из композитных материалов и содержащий:

узел сопряжения с крылом, расположенный сверху фюзеляжа и содержащий крепежные элементы для прикрепления крыла;

центральный шпангоут, выполненный в виде кольца из профиля, охватывающего внутреннюю поверхность фюзеляжа в области под узлом сопряжения с крылом; и

задний шпангоут, выполненный в виде кольца из профиля, охватывающего внутреннюю поверхность фюзеляжа у края его задней части.

2. Беспилотное воздушное судно по п. 1, в котором фюзеляж дополнительно содержит передний закладной элемент, расположенный в передней части фюзеляжа и предназначенный для прикрепления снизу из-под фюзеляжа передней опоры БВС, причем на переднем закладном элементе установлена без контакта с остальной частью фюзеляжа по меньшей мере одна продольная направляющая для закрепления бортового оборудования.

3. Беспилотное воздушное судно по п. 1, в котором фюзеляж дополнительно содержит задний закладной элемент, расположенный в задней части фюзеляжа и предназначенный для прикрепления снизу из-под фюзеляжа задней опоры БВС, причем задний закладной элемент дополнительно служит опорой для установки на нем модуля маршевого двигателя.

4. Беспилотное воздушное судно по п. 1, в котором узел сопряжения с крылом содержит

выступ, который повторяет форму передней части крыла, и

отверстия для вставки крепежных выступов крыла и отверстие с электрическим разъемом для вставки электрического разъема крыла между ними.

5. Беспилотное воздушное судно по п. 4, в котором узел сопряжения с крылом дополнительно содержит накладку, прикрепленную к упомянутому выступу, причем упомянутые отверстия выполнены в накладке.

6. Беспилотное воздушное судно по п. 4, в котором отверстия для вставки крепежных выступов крыла имеют глубину, которая превышает глубину отверстия с электрическим разъемом.

7. Беспилотное воздушное судно по п. 6, в котором отверстия для вставки крепежных выступов крыла имеют вблизи внешней поверхности узла сопряжения с крылом постоянное поперечное сечение, приблизительно равное поперечному сечению ответного крепежного выступа на крыле, и клиновидное сужение на своем конце, направленном вглубь отверстия, соответствующее клиновидному сужению крепежного выступа на крыле, причем глубина, вдоль которой отверстие для вставки крепежных выступов крыла имеет постоянное поперечное сечение, больше глубины отверстия с электрическим разъемом.