RU185829U1 - Самолет вертикального взлета и посадки с эллипсным(дисковым) крылом - Google Patents
Самолет вертикального взлета и посадки с эллипсным(дисковым) крылом Download PDFInfo
- Publication number
- RU185829U1 RU185829U1 RU2018114321U RU2018114321U RU185829U1 RU 185829 U1 RU185829 U1 RU 185829U1 RU 2018114321 U RU2018114321 U RU 2018114321U RU 2018114321 U RU2018114321 U RU 2018114321U RU 185829 U1 RU185829 U1 RU 185829U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- landing
- aircraft
- disk
- take
- Prior art date
Links
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000007562 laser obscuration time method Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
- B64C29/02—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis vertical when grounded
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/10—All-wing aircraft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C9/00—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
- B64C9/14—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots
- B64C9/22—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots at the front of the wing
- B64C9/26—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots at the front of the wing by multiple flaps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Реферат:Полезная модель относится к беспилотным летальным аппаратам (БПЛА) самолетного типа с вертикальным взлетом и посадкой. Задачи, решаемые данным типом БПЛА, состоят в осуществлении фото-видеосъемки, экологическом мониторинге, и постановке метеосенсоров.Летательный аппарат содержит крыло эллипсной или дисковой формы, две жестко зафиксированные винтомоторные группы, разнесенные относительно продольной оси и вписанные в габариты крыла, Х-образное оперение, использующееся для взлета и посадки, отклоняющиеся аэродинамические поверхности, расположенные непосредственно перед воздушными винтами и способные отклоняться как синхронно, так и дифференциально, а так же имеющие возможность раскрытия с параллельностью внутренних плоскостей; со схождением только по передней кромке; только по задней кромке.Предлагаемое техническое решение позволяет улучшить поведение летательного аппарата во время фазы перехода из вертикального положения в горизонтальное и обратно, при движении на малых скоростях с большими углами атаки, режимах вертикального взлета и посадки.
Description
Полезная модель преимущественно относится к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА) самолетного типа вертикального взлета и посадки для решения задач доставки грузов, экологического мониторинга, осуществления фото-видеосъемки и забора проб грунта, воды, а так же постановки метеосенсоров.
Повсеместное использование мультироторных летательных аппаратов (ЛА) указывает на высокую потребность в летательных аппаратах, способных двигаться с минимальной горизонтальной скоростью или зависать над одним местом, которые не нуждались бы в обширных подготовленных взлетно-посадочных полосах, были менее требовательны к техническому обслуживанию, чем вертолеты. При этом отсутствие у мультироторов аэродинамических поверхностей обуславливает их малую энергоэффективность. Поэтому представляет интерес создание аппарата аэродинамического типа, сохраняющего устойчивость при полете со сверхмалой скоростью.
Известен летательный аппарат, патент RU №2641952, с вертикальным положением продольной оси при взлете и посадке, который содержит фюзеляж, крыло и Х-образное хвостовое оперение, снабжённое опорами шасси. На конце каждой консоли хвостового оперения установлен воздушный винт, приводимый во вращение собственным электрическим двигателем.
Основными недостатками такого решения является расположение моторов летательного аппарата, т.к. для классических летательных аппаратов центр тяжести должен располагаться в районе 26% хорды крыла – это означает, что на фазе взлета или посадки, а так же на переходных режимах, летательный аппарат с физической точки зрения представляет собой обратный маятник. В случае с летательным аппаратом управление на режимах взлета и посадки только разностью мощности моторов может оказаться недостаточно эффективным ввиду высокой инерционности каждой винтомоторной группы.
Использование крыла среднего удлинения выгодно во время фазы основного полета, но плохо работает на углах атаки больше 20 градусов. Таким образом, ЛА из патента RU №2641952 на переходных режимах обладает высокой степенью неустойчивости, так же в момент перехода из взлетного режима в режим горизонтального полета существует опасность значительной потери высоты, что накладывает ограничения на минимальную высоту перехода и делает невозможным движение с малой горизонтальной скоростью на больших углах атаки на малых высотах.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является летательный аппарат, известный как Vought XF-5U. Данный самолет является техническим развитием другой модели V-173 Skimmer, спроектированной Чарльзом Циммерманом для исследований дискового крыла, обдуваемого воздушными винтами.
Так же известен летательный аппарат, являющийся аэродинамической копией Vought XF-5U, но в беспилотном варианте с применением водородных ячеек, описанный в патенте US 2015/0210388 A1.
К недостаткам данного технического решения, принятого в качестве прототипа, следует отнести размер винтов, суммарным диаметром превышающий размах крыла, так как данное решение оправданно только во время взлета и посадки, при этом существенно ограничивает максимальную горизонтальную скорость; вертикальный взлет и посадку планировалось осуществлять со специальной конструкции; для полета на больших углах атаки и управления шагом каждого воздушного винта применялись сложные и дорогие аппараты перекоса.
Летательный аппарат, принятый в качестве прототипа, обладал механизацией, сосредоточенной только в задней части крыла, что должно было обеспечить хорошую управляемость во время вертикального взлета и посадки, но заставляло учитывать потери подъемной силы на «балансировку».
Задачей полезной модели является устранение отмеченных недостатков, обеспечение возможности устойчивого движения на больших углах атаки (более 20 градусов) с горизонтальной скоростью от 4 м/с на малых высотах, повышение устойчивости на переходных режимах, реализация возможности вертикального взлета и посадки без использования дополнительных приспособлений, устранение потерь на «балансировку».
Сущность заявленного технического решения заключается в следующей совокупности существенных признаков: аппарат типа летающее крыло с симметричным профилем, в плане имеющим форму эллипса или диска, для управления по крену и тангажу использующий элевоны с обратной стреловидностью по передней кромке, с неподвижными вертикальными аэродинамическими поверхностями, расположенными в районе задней кромки крыла и образующими при виде спереди букву Х, служащими опорами на время взлета и посадки, который снабжен двумя неподвижными винтомоторными группами (ВМГ), вписанными в габариты крыла, обладает передним горизонтальным раскрывающимся оперением (ПГРО), которое обладает аэродинамической формой, а в плане сохраняют общую форму крыла в виде эллипса или диска, может отклоняться как синхронно, так и дифференциально, имеет возможность раскрытия в следующих режимах: с параллельностью внутренних плоскостей, со схождением только по передней кромке, только по задней кромке.
Совокупность существенных признаков заявленного технического решения обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в том, что аппарат с эллипсным или дисковым крылом обладает высокими срывными характеристиками на больших углах атаки и малых скоростях, сниженной нагрузкой на единицу площади крыла, прогнозируемым поведением при потери скорости, а ПГРО, позволяет эффективно управлять набегающим воздушным потоком на всех режимах полета, а так же снижает потери подъемной силы на продольную балансировку.
Сущность полезной модели поясняется фиг.1, где показан вид заявленного БПЛА сверху и сбоку в положении готовности к взлету или по окончании посадки, на фиг. 2 – общий вид, на фиг. 3 – вид сбоку с разными вариантами раскрытия ПГРО, на фиг. 4 – вид с параллельно раскрытыми ПГРО, на фиг.5 – вид во время полета на больших углах атаки.
Заявленное устройство работает следующим образом. Старт осуществляется в вертикальном положении с параллельно раскрытыми ПГРО, которые путем отклонения перенаправляют набегающий воздушный поток для поддержания требуемого пространственного положения. Элевоны так же участвуют в управлении, выступая в роли продувных рулей. Контур системы управления ПГРО действует совместно с системой управления мощностью каждого маршевого двигателя и системой управления элевонами.
По достижению заданной высоты осуществляется постепенное отклонение ПГРО и элевонов для перевода БПЛА в режим горизонтального полета.
Горизонтальный полет осуществляется с закрытыми ПГРО, они могут раскрываться по передней или задней кромке в режиме воздушных тормозов. В закрытом положении ПГРО отвечает за канал тангажа, элевоны выполняют функции элеронов и управляют только креном.
Переход в режим посадки осуществляется одновременным противофазным отклонением ПГРО и элевонов с кратковременным увеличением мощности маршевых моторов.
Заявленное техническое решение может быть реализовано с использованием известных технических средств и технологий. Заявленная конструкция БПЛА обеспечивает приближение его летных характеристик к обычным самолетам, при возможности вертикального взлета и посадки на неподготовленные площадки, что существенно расширяет функциональные возможности такого летательного аппарата.
Claims (1)
- Самолет типа летающее крыло с симметричным профилем, в плане имеющим форму эллипса или диска, для управления по крену и тангажу, использующий элевоны с обратной стреловидностью по передней кромке, с неподвижными вертикальными аэродинамическими поверхностями, расположенными в районе задней кромки крыла и образующими при виде спереди букву Х, служащими опорами на время взлета и посадки, отличающийся тем, что снабжен двумя неподвижными винтомоторными группами (ВМГ), вписанными в габариты крыла, обладает передним горизонтальным раскрывающимся оперением (ПГРО), которое обладает аэродинамической формой, а в плане сохраняет общую форму крыла в виде эллипса или диска, может отклоняться как синхронно, так и дифференциально, имеет возможность раскрытия в следующих режимах: с параллельностью внутренних плоскостей, со схождением только по передней кромке, только по задней кромке.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018114321U RU185829U1 (ru) | 2018-04-18 | 2018-04-18 | Самолет вертикального взлета и посадки с эллипсным(дисковым) крылом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018114321U RU185829U1 (ru) | 2018-04-18 | 2018-04-18 | Самолет вертикального взлета и посадки с эллипсным(дисковым) крылом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU185829U1 true RU185829U1 (ru) | 2018-12-19 |
Family
ID=64754454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018114321U RU185829U1 (ru) | 2018-04-18 | 2018-04-18 | Самолет вертикального взлета и посадки с эллипсным(дисковым) крылом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU185829U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7971824B2 (en) * | 2007-08-09 | 2011-07-05 | Silverlit Limited | Flying object |
US20150210388A1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-07-30 | The Boeing Company | Unmanned Aerial Vehicle |
RU2613629C2 (ru) * | 2015-07-22 | 2017-03-21 | Закрытое акционерное общество "Институт телекоммуникаций" | Беспилотный самолет (варианты) |
CN206344990U (zh) * | 2016-11-19 | 2017-07-21 | 龙川 | 单人飞行器 |
RU2641952C1 (ru) * | 2016-09-12 | 2018-01-23 | Николай Павлович Сохи | Самолёт вертикального взлёта и посадки |
-
2018
- 2018-04-18 RU RU2018114321U patent/RU185829U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7971824B2 (en) * | 2007-08-09 | 2011-07-05 | Silverlit Limited | Flying object |
US20150210388A1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-07-30 | The Boeing Company | Unmanned Aerial Vehicle |
RU2613629C2 (ru) * | 2015-07-22 | 2017-03-21 | Закрытое акционерное общество "Институт телекоммуникаций" | Беспилотный самолет (варианты) |
RU2641952C1 (ru) * | 2016-09-12 | 2018-01-23 | Николай Павлович Сохи | Самолёт вертикального взлёта и посадки |
CN206344990U (zh) * | 2016-11-19 | 2017-07-21 | 龙川 | 单人飞行器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11634222B2 (en) | Vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle having foldable fixed wing and based on twin-ducted fan power system | |
CN104816824B (zh) | 基于双飞控***的固定结构式垂直起降飞机及其控制方法 | |
RU2670356C2 (ru) | Выполненный с возможностью вертикального взлета летательный аппарат | |
KR20220074826A (ko) | 탠덤 윙과 분산 추진 시스템을 사용한 새로운 항공기 설계 | |
US6669137B1 (en) | Air vehicle having rotor/scissors wing | |
RU180474U1 (ru) | Самолёт вертикального взлёта и посадки | |
US11673643B2 (en) | Low stall or minimum control speed aircraft | |
CN108298064B (zh) | 非常规偏航控制*** | |
CN104743112B (zh) | 一种新型倾转翼飞机 | |
CN105882959A (zh) | 能够垂直起降的飞行设备 | |
CN105083550A (zh) | 垂直起降固定翼飞行器 | |
CN105083551A (zh) | 一种可倾转旋翼机及其控制方法 | |
CN205418102U (zh) | 飞翼式倾转旋翼飞行器 | |
CN105882961A (zh) | 一种可垂直起降的高速飞行器及其控制方法 | |
CN103863563A (zh) | 一种可垂直/短距起降的鸭式布局飞机 | |
US20090114771A1 (en) | Split Return Wing | |
RU2674622C1 (ru) | Конвертоплан | |
CN105691606A (zh) | 一种高续航时间的无人机装置及控制方法 | |
CN105818980A (zh) | 新型高升力垂直起降飞行器 | |
CN106672231A (zh) | 无人驾驶飞行器 | |
CN107187595B (zh) | 一种带有变矩螺旋桨的垂直起降固定翼无人机 | |
RU2641952C1 (ru) | Самолёт вертикального взлёта и посадки | |
CN106043687A (zh) | 双发后推式鸭式旋翼/固定翼复合式垂直起降飞行器 | |
CN206394879U (zh) | 无人驾驶飞行器 | |
CN204871605U (zh) | 一种可倾转旋翼机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181120 |