RU2016116381A - Беспилотный кольцесинхрокоптер - Google Patents
Беспилотный кольцесинхрокоптер Download PDFInfo
- Publication number
- RU2016116381A RU2016116381A RU2016116381A RU2016116381A RU2016116381A RU 2016116381 A RU2016116381 A RU 2016116381A RU 2016116381 A RU2016116381 A RU 2016116381A RU 2016116381 A RU2016116381 A RU 2016116381A RU 2016116381 A RU2016116381 A RU 2016116381A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- screws
- blade
- flight
- bed
- Prior art date
Links
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
- B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Toys (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Claims (5)
1. Беспилотный кольцесинхрокоптер, имеющий снаружи круглого крыла четыре гондолы, на концах трех из них имеются двигатели, приводящие посредством трансмиссии с размещением на конце внутреннего фюзеляжа соосные винты, создающие по оси симметрии взлетную и маршевую тягу соответственно для выполнения вертикального взлета/посадки (ВВП) и горизонтального крейсерского полета, снабжен четырехопорным шасси неубирающимся с амортизационными стойками, смонтированными на концах четырех гондол, отличающийся тем, что он выполнен по аэродинамической схеме "бесхвостка" с упомянутым кольцевым корпусом-крылом, снабженным с взаимно перпендикулярными четырьмя стреловидными консолями крестообразного внешнего крыла, смонтированного, не выходя за заднюю кромку корпуса-крыла, на концах упомянутых разновеликих гондол, и концепции ярусного расположения перекрещивающихся винтов (ЯРПВ) в схеме ЯРПВ-Х2×2 с противоположным в ней вращением винтов как в верхней поперечной, так и в нижней продольной их парах, установленных на удлиненных V-образных выходных валах, образуя как бы V-образные редукторы, наклоненных на углы 15° от вертикали соответственно как от, так и вдоль плоскости симметрии по оси Х-Х при вертикальном положении корпуса-крыла, имеющего в его центре масс главный редуктор, смонтированный внутри корпуса-крыла на профилированных ребрах жесткости и стреловидных секциях внутреннего крыла, имеющего угол стреловидности по передней кромке равный χ=15° и размещенного в плоскости горизонтальных стреловидных консолей внешнего крыла, оснащенных элевонами и на законцовках парой телевизионных камер заднего видового обзора, при этом вертикальные стреловидные консоли внешнего крыла, снабженные рулями направления, смонтированы на соответствующих более длинных гондолах, выполненных в виде удобообтекаемых продольных пилонов, вынесенных за переднюю кромку корпуса-крыла, имеющую с углом стреловидности χ=15° плавно сопряженную конфигурацию с разновеликими гондолами, и оснащенных спереди оптическими гиростабилизированными фото-видео системами с обзорностью 270 градусов, нижняя из которых работает в инфракрасном диапазоне, а две менее длинные мотогондолы, вынесенные за переднюю кромку корпуса-крыла, снабжены в передней их частях соответствующими воздухозаборниками двух двигателей, причем вертикальное положение корпуса-крыла с ярусной поперечно-продольной несущей схемой, выполненной с двухлопастными винтами, имеющими как жесткое крепление лопастей и без изменения циклического их шага, так и возможность изменения общего их шага и установки их лопастей во флюгерное положение после их остановки и фиксации, предопределяет то, что оси вращения винтов, отклоненные от вертикальной оси соответствующего V-образного редуктора размещены таким образом, что лопасти поперечной группы винтов размещены по оси Z-Z и параллельно оси Х-Х, а лопасти продольной группы винтов в свою очередь размещены по оси Х-Х и параллельно оси Z-Z, при этом между равновеликими винтами, имеющими от всех несущих винтов компенсацию реактивных крутящих их моментов при противоположном направлении их вращения и в поперечной, и продольной группе винтов, но и одинакового их вращения между отдельными винтами поперечной и продольной их групп при вертикальном положении корпуса-крыла и виде сверху как по часовой стрелке, так и против, например, между винтами, размещенными как по осям Z-Z и Х-Х, так и параллельно этим осям соответственно, что обеспечивает создание более плавного обтекания воздушным потоком от соответствующих винтов внутренней поверхности кольцевого корпуса-крыла и стреловидного внутреннего крыла, причем с целью обеспечения возможности выполнения короткого взлета и посадки (КВП) при горизонтальном расположении корпуса-крыла он снабжен, выполненным по велосипедной схеме четырехопорным колесным шасси, использующим наряду двух вспомогательных колес, смонтированных на концах левой и правой мотогондол, выполненных с удлиненными стойками и убирающимися в соответствующие задние ниши мотогондол, оснащен носовой и кормовой дополнительными основными его опорами с неубирающимися амортизационными колесами, смонтированными в соответствующих частях нижнего продольного пилона, оснащенного складывающейся нижней консолью внешнего крыла, обеспечивающей свободное вращение кормового колеса по поверхности при осуществлении взлетно-посадочных режимов, при этом он снабжен возможностью преобразования его полетной конфигурации с вертолета четырехвинтовой поперечно-продольной несущей схемы при вертикальном расположении его корпуса-крыла в полетную конфигурацию при горизонтальном расположении корпуса-крыла двухвинтового кольцеплана, имеющего отключенные от трансмиссии поперечные винты, лопасти которых установлены во флюгерное положение и зафиксированы с отклонением влево и вправо от плоскости симметрии соответственно параллельно передней кромке корпуса-крыла и плоскости симметрии, оснащен движительной продольной системой с двумя задними по полету винтами, размещенными вдоль плоскости симметрии и представляющими собой как бы перекрещивающиеся толкающие импеллеры, создающие маршевую тягу для скоростного крейсерского полета с обеспечением как третьей большей, так и второй средней или первой меньшей скорости соответственно после как вертикального, так и короткого взлета в перегрузочном его варианте на 7% или 15% больше от нормального взлетного веса при работающем одном двигателе, выдающем соответственно как 70%, так и 75% или 80% от взлетной его мощности, которая в свою очередь поровну перераспределяется через главный редуктор на задние толкающие импеллеры, но и обратно, причем система трансмиссии, включающая главный редуктор, имеющий при горизонтальном расположении корпуса-крыла и фронтальном виде как бы крестообразную его конфигурацию и обеспечивающий передачу взлетной мощности, например, от газотурбинных двигателей (ГТД), расположенных в передней части соответствующих мотогондол и имеющих задний вывод вала для отбора взлетной их мощности и ее передачи посредством левого и правого Г-образных угловых редукторов и соответствующих синхронизирующих валов, проложенных в носке внутреннего крыла, к входным валам главного редуктора, выходные передний и задний валы которого связаны посредством электромагнитных синхронизирующих муфт сцепления с соответствующими синхронизирующими V-образными редукторами, смонтированными совместно с главным редуктором в общем обтекателе, выполняющим как бы роль центрального тела кольцеплана, и имеющими выходные V-образные валы в обтекателях с соответствующими перекрещивающимися винтами, при этом каждый из ГТД, образуя синхронизирующую систему, снабжен муфтой свободного хода, выдающей, отключая от топливной системы и трансмиссии в горизонтальном скоростном полете любой избыточный ГТД и один любой в случае его отказа или оба ГТД при их совместном отказе, управляющий сигнал на автоматическое как изменение полетной конфигурации в кольцеплан с горизонтальным положением корпуса-крыла, так и выполнение отклонения элевонов и рулей направления на консолях внешнего крыла на соответствующие углы, изменяющиеся соответственно от скорости и высоты полета для поддержания корпуса-крыла в строго горизонтальном его положении при аварийной посадке с зафиксированными винтами во флюгерном их положении, а для повышения безопасности верхний продольный пилон, имеющий в верхней автоматически раскрываемой части контейнер с вытяжным и основным парашютами, стропы последнего закреплены на боковой части корпуса-крыла над центром масс, что обеспечивает, защищая от ударной нагрузки совместно с энергопоглощающими стойками соответствующего выпущенного колесного шасси, допустимое уменьшение скорости снижения до 7 м/с, что смягчает приземление при аварийной посадке на парашютной спасательной системе со всеми винтами, установленными во флюгерное положение и зафиксированными тормозами винтов.
2. Беспилотный кольцесинхрокоптер по п. 1, отличающийся тем, что с целью исключения главного редуктора с валами трансмиссии его электрическая силовая установка (ЭСУ), выполненная по параллельно-последовательной гибридной технологии силового привода двойного вращения, смонтированная в обтекателе центрального тела, снабжена биротативным электродвигателем (БЭД), обеспечивающим вращение и статора, и ротора в противоположные стороны, выходные валы которых, направленные также в противоположные стороны, соединены с нагрузкой для передачи крутящего момента и вращательно связаны с упомянутыми V-образными редукторами винтов, но и оснащена как вспомогательно-зарядной ЭСУ, включающей обратимый электромотор-генератор (ОЭМГ) с валом ротора, выходящим в противоположные стороны для передачи крутящего момента и вращательно связанным соосно с выходным и входным валами соответственно БЭД, вращаемого от его статора, и упомянутой электромагнитной синхронизирующей муфты сцепления V-образного редуктора поперечных винтов, так и системой управления электропривода, включающей все аккумуляторные быстро перезаряжаемые батареи и водородно-воздушные топливные элементы, преобразователь энергии с блоком управления силовой передачи, подключающим и отключающим БЭД и ОЭМГ, а также переключающим дополнительную как электрическую, так и генерирующую мощность ОЭМГ соответственно при его работе как в режиме электромотора и при передаче пиковой мощности совместно с БЭД на V-образный редуктор соответствующих поперечных винтов для выполнения ВВП или зависания в перегрузочном варианте и при этом с его питанием от аккумуляторов и топливных элементов совместно с БЭД, так и в режиме электрогенератора для подзарядки аккумуляторов от ОЭМГ, который после выполнения ВВП и переходного маневра при горизонтальном положении корпуса-крыла, но и отключения передних винтов по полету от трансмиссии и при полетной конфигурации двухвинтового кольцеплана обеспечивает способ генерации электрической номинальной мощности только от внутреннего источника энергии - выходной вал, вращаемый от статора БЭД, получающий электроэнергию при этом только от топливных элементов и одновременно передающий крутящий момент с выходного вала, вращаемого от ротора БЭД, на входной вал V-образного редуктора соответствующих продольных винтов, при этом левая и правая мотогондолы, выполненные в виде соответствующих быстро съемных обтекателей, имеющих специальные внутренние каркасы для совместно смонтированных аккумуляторных батарей и топливных элементов, установленных соответственно от переднего и заднего конца до середины каждого обтекателя и подключенных посредством коммутационных специальных делителей мощности к БЭД и ОЭМГ таким образом, что все аккумуляторы и топливные элементы соединены между собой последовательно и размещены соответственно в передних и задних частях левого и правого каркасов таким образом, чтобы соответственно положительные и отрицательные клеммы их полюсов соединены между собой посредством переднего и заднего контакторов, а отрицательные и положительные клеммы их полюсов соединены в средней части левого и правого каркаса совместно с делителем мощности через соответствующие переключатели режимов, левый и правый из которых включены между соответствующими минусами и плюсами клемм и которые подключают напряжение или совместно от аккумуляторов и топливных элементов и к БЭД, и ОЭМГ или только по отдельности к ОЭМГ и БЭД соответственно от аккумуляторов и топливных элементов, причем между плюсами и минусами клемм левого и правого каркасов, как топливных элементов, так и аккумуляторов на фронтальном виде включены как задний, так и передний контакторы, которые автоматически подключают и отключают напряжение как на БЭД в момент его запуска с катапульты или отстрела его в специальном контейнере с торпедного аппарата с замедлением до двух секунд и подает напряжение на БЭД при переключении его питания с топливных элементов на аккумуляторы соответственно, так и на ОЭМГ в момент выполнения ВВП или зависания в перегрузочном варианте и переключении его в режим работы электромотора соответственно, но и подключает и отключает вырабатываемое напряжение от ОЭМГ в режиме его работы как электрогенератора и подачу на аккумуляторы после срабатывания емкостного датчика соответственно при достижении (25% емкости аккумуляторов) полной их зарядке и при одновременном (подключении) отключении вращения ОЭМГ от выходного вала БЭД, вращаемого от его статора, при этом с целью возможности его использования в двух средах: в воздухе и на/под воде/водой он выполнен с полностью электрической его герметизированной ЭСУ, но и отстрела в специальном контейнере со стандартного 533-мм торпедного аппарата он оснащен автоматически складываемыми/раскладываемыми левой, правой и верхней консолями внешнего крыла как у упомянутой нижней консоли с обеспечением их размещения как бы в описываемом круге диаметром соответствующему внутреннему диаметру специального контейнера, представляющий собой как бы плавающий «бакен», находящийся в плавучем состоянии или «спящем» (по необходимости) режиме на морской поверхности так, чтобы верхняя часть, имеющая 1/3 длины от общей его длины с автоматически открываемым верхним люком, размещалась в надводном положении, а нижняя более тяжелая часть была соответственно в подводном состоянии и с автоматической катапультой, срабатываемой или по программе от бортового контроллера только после открытия верхнего люка, или по радиоканалу закрытой связи при прямой радиовидимости, или по спутниковому каналу в зоне его действия для автоматического режима без участия оператора как взлета, облета маршрута по заданным точкам, так и автоматическое изменение маршрута (по необходимости), но и режим возвращения «домой» к плавающему контейнеру и вертикальную посадку во внутрь последнего, обеспечиваемую в автоматическом режиме таким образом, что верхний полусферический люк, выполненный с четырьмя раскрываемыми секторами, образующими при их отклонении на угол 45° наружу как бы внешние направляющие для вертикальной посадки, каждая из которых срабатывает отклонение во внутрь для достижения автоматической соосности контейнера и корпуса-крыла, имеющего в нижней части в продолжении внешних бортов обтекателей выдвижной конус, выполненный в виде трубчатого корпуса как бы четырехспицевого зонта, но и осуществления его опускания во внутрь последнего, а также герметичного закрывания полусферического люка для подготовки транспортирования контейнера с ним или подводным способом специальным подводным роботом с захватом для перемещения его в отсек подводной лодки или надводным способом специальным корабельным манипулятором с захватом для перемещения его на палубу корабля.
3. Беспилотный кольцесинхрокоптер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что с целью улучшения аэродинамических характеристик и уменьшения при скоростном горизонтальном полете лобового сопротивления профиля каждого несущего винта, связанное с уменьшением хорды на конце каждой его лопасти, имеющей саблевидную форму в плане с заостренной по направлению к ее концу каждой оживальной законцовки оптимизированной для горизонтального полета на большой скорости, представляющей собой эффективное средство для уменьшения неблагоприятных последствий сжимаемости воздуха, в частности, появления скачков уплотнения при увеличении хорды за пределами некоторого поперечного сечения, располагающегося примерно в расширяющейся зоне на участке от 5/12 до 5/6 полного радиуса каждой лопасти R и смещенной в направлении вперед таким образом, чтобы уравновесить определенное смещение назад ее оживальной законцовки, имеющей на ее конце переднюю кромку с углом стреловидности, составляющим χ=44° и способствующим появлению интенсивных и устойчивых вихрей, которые отодвигают границу срыва потока, особенно, в том случае, когда данная лопасть движется в направлении, противоположном направлению поступательного полета при зависании, при этом с целью возможности как отодвинуть границы срыва потока, так и обеспечить выигрыш в мощности на больших скоростях горизонтального полета каждая лопасть в некоторой зоне на ее конце, располагающейся на участке между от 5/6 R до полного радиуса каждой лопасти R, т.е. размаха данной лопасти с учетом заостренной ее оживальной законцовки имеет увеличенную степень некоторой линейной аэродинамической крутки с некоторой полной амплитудой, величина которой заключена в диапазоне от -7° до -12°, между центром каждого несущего винта и свободной оживальной законцовкой каждой лопасти, причем с целью возможности уменьшить нежелательные эффекты, связанные со сжимаемостью воздуха, относительная толщина профиля каждой лопасти поддерживается на уровне от 14 до 12% на той части лопасти, где хорда имеет относительно небольшую длину, т.е. до элементарного поперечного сечения, располагающегося на уровне примерно от корневой ее части до 5/12 полного размаха каждой лопасти, имеющей на полном ее размахе профили между элементарным поперечным сечением, располагающимся в зоне на участке от 5/12 полного размаха каждой лопасти до конца каждой лопасти, относительная толщина которой уменьшается как бы линейным образом, образующим двукратное ее относительное утончение до уровня от 7 до 6%, в частности, на заостренном участке между началом и концом оживальной законцовки каждой лопасти, образуя в радиальном направлении вдоль всей протяженности полного размаха как бы усеченную ее клиновидность.
4. Беспилотный кольцесинхрокоптер по п. 3, отличающийся тем, что с целью улучшения появления интенсивных вихрей, отодвигающих границу срыва потока каждая упомянутая лопасть вдоль всей протяженности ее полного размаха R разделена на ряд четных разновеликих зон как на ее верхней, так и нижней поверхностях, выполненных от ее начала соответственно как от первой все нечетные, так и от второй все четные зоны с наклеенными, отступая 7 мм от центра давления лопасти к ее передней кромке, из термопластичного полиуретана полосками, имеющими удвоенную длину от их ширины равной b=5/9 аэродинамической хорде лопасти соответствующей зоны с утонченностями передней и задней ее кромки, выполненной пилообразной, но и от толщины 0,5 мм к утонченностям каждой из трехгранных боковых сторон, выполненных как бы по радиусам соответствующей зоны, каждая из которых, начиная от конца лопасти ее четная нижняя наклейка с последующей нечетной верхней наклейкой образуют как бы синусоидальную конфигурацию вдоль полного ее размаха R.
5. Беспилотный кольцесинхрокоптер по п. 4, отличающийся тем, что с целью возможного его использования в двух средах как в воздухе, так и под водой каждая упомянутая лопасть, выполненная, например, из композиционных материалов с одновременным формованием упомянутых синусоидальных конфигураций таким образом, чтобы образованные упомянутые утонченности вдоль протяженности полного ее размаха R имели боковые стороны, выполненные по радиусу соответствующей зоны.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016116381A RU2643063C2 (ru) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | Беспилотный авиационный комплекс |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016116381A RU2643063C2 (ru) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | Беспилотный авиационный комплекс |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016116381A true RU2016116381A (ru) | 2017-11-01 |
RU2643063C2 RU2643063C2 (ru) | 2018-01-30 |
Family
ID=60263994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016116381A RU2643063C2 (ru) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | Беспилотный авиационный комплекс |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2643063C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116929308A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-10-24 | 众芯汉创(江苏)科技有限公司 | 一种基于杆塔任意点位信息的无人机绕飞摄影方法及*** |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2742496C2 (ru) * | 2018-11-09 | 2021-02-08 | Александр Александрович Горшков | Самолёт вертикального взлёта и посадки |
RU2757339C1 (ru) * | 2020-05-27 | 2021-10-13 | Владимир Михайлович Палецких | Пропульсивный комплекс торпеды, способ работы и варианты движителя |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5295643A (en) * | 1992-12-28 | 1994-03-22 | Hughes Missile Systems Company | Unmanned vertical take-off and landing, horizontal cruise, air vehicle |
US6691949B2 (en) * | 2001-07-06 | 2004-02-17 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Vertical takeoff and landing aerial vehicle |
GB2409845A (en) * | 2004-01-08 | 2005-07-13 | Robert Graham Burrage | Tilt-rotor aircraft changeable between vertical lift and forward flight modes |
RU130952U1 (ru) * | 2012-12-24 | 2013-08-10 | Михаил Дмитриевич Косткин | Беспилотный летательный аппарат |
-
2016
- 2016-04-26 RU RU2016116381A patent/RU2643063C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116929308A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-10-24 | 众芯汉创(江苏)科技有限公司 | 一种基于杆塔任意点位信息的无人机绕飞摄影方法及*** |
CN116929308B (zh) * | 2023-09-18 | 2023-11-28 | 众芯汉创(江苏)科技有限公司 | 一种基于杆塔任意点位信息的无人机绕飞摄影方法及*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2643063C2 (ru) | 2018-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11066161B2 (en) | Electrically or hybrid powered multirotor aircraft with optimized energy consumption | |
US10538321B2 (en) | Tri-rotor aircraft capable of vertical takeoff and landing and transitioning to forward flight | |
US9896200B2 (en) | Vertical takeoff and landing vehicle with increased cruise efficiency | |
US10967964B2 (en) | Air wheel rotor, a gyro stabilized aircraft and a wind-driven power generator using the air wheel rotor, and a stationary launching device | |
RU2527248C1 (ru) | Беспилотный вертолет-самолет с гибридной силовой установкой (варианты) | |
RU2547155C1 (ru) | Многовинтовой беспилотный электроконвертоплан | |
RU2682756C1 (ru) | Конвертоплан | |
RU2635431C1 (ru) | Конвертоплан | |
RU2548304C1 (ru) | Многовинтовой преобразуемый скоростной вертолет | |
RU2657706C1 (ru) | Конвертоплан | |
RU2521090C1 (ru) | Скоростной турбоэлектрический вертолет | |
RU2550909C1 (ru) | Многовинтовой преобразуемый беспилотный вертолет | |
RU2648503C1 (ru) | Беспилотный конвертоплан с арочным крылом | |
RU2582743C1 (ru) | Авиационный комплекс вертикального взлета | |
RU2700154C1 (ru) | Летательный аппарат вертикального взлета и посадки | |
RU2542805C1 (ru) | Самолет короткого взлета и посадки с гибридной силовой установкой | |
RU2674742C1 (ru) | Авиационный ракетный комплекс с беспилотным ударным вертолетом-самолетом | |
RU2629473C1 (ru) | Беспилотный конвертоплан с канальными винтами | |
RU2543120C1 (ru) | Многовинтовой гибридный электроконвертоплан | |
RU2016116381A (ru) | Беспилотный кольцесинхрокоптер | |
RU2534676C1 (ru) | Криогенный турбоэлектрический самолет короткого взлета и посадки | |
RU2611480C1 (ru) | Многовинтовой беспилотный винтокрыл | |
RU2577931C1 (ru) | Гибридный самолет короткого взлета и посадки | |
RU2532672C1 (ru) | Беспилотный тяжелый электроконвертоплан | |
RU2661277C1 (ru) | Беспилотный палубный преобразуемый винтокрыл |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180427 |