RU2403182C1 - Unmanned aerial system - Google Patents
Unmanned aerial system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2403182C1 RU2403182C1 RU2009123132/11A RU2009123132A RU2403182C1 RU 2403182 C1 RU2403182 C1 RU 2403182C1 RU 2009123132/11 A RU2009123132/11 A RU 2009123132/11A RU 2009123132 A RU2009123132 A RU 2009123132A RU 2403182 C1 RU2403182 C1 RU 2403182C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unmanned aerial
- aerial vehicle
- transmission shaft
- uav
- platform
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА), используемым в составе подвижного беспилотного авиационного комплекса (БАК) безаэродромного базирования.The invention relates to unmanned aerial vehicles (UAVs) used as part of a mobile unmanned aerial complex (LHC) without an aerodrome base.
Известны беспилотные летательные аппараты, например, Eagle Eye американской фирмы Bell (www janes com) типа V-22 Osprey с поворотными винтами, позволяющими летательному аппарату взлетать по-вертолетному, а затем переходить на самолетный режим полета.Unmanned aerial vehicles are known, for example, the Eagle Eye of the American company Bell (www janes com) type V-22 Osprey with rotary screws that allow the aircraft to take off in a helicopter and then switch to airplane flight mode.
Недостатком такого типа летательных аппаратов является ограничение дальности, высоты и времени его работы вследствие использования для подъема и полета летательного аппарата ограниченных внутренних источников энергии, например топлива на борту.The disadvantage of this type of aircraft is the limitation of the range, altitude and time of its operation due to the use of limited internal energy sources, for example fuel on board, for lifting and flying the aircraft.
Известен беспилотный авиационный комплекс фирмы «Израел Аэроспэйс Индастриз ЛТД» (WO 2007/141795 A1, B64C 27/20, 13.12.2007 - наиболее близкий аналог), включающий наземную станцию, подъемную платформу, несущую полезную нагрузку и движитель из четырех вентиляторов с электроприводом, обеспечивающих вертикальную подъемную силу и позволяющих поддерживать заданную высоту платформы на режиме висения без аэродинамических несущих поверхностей, таких как крылья. Комплекс включает также привязь, оперативно связывающую наземную станцию с платформой, которая обеспечивает электрическую связь между платформой и наземной станцией.Known unmanned aerial system of the company "Israel Aerospace Industries LTD" (WO 2007/141795 A1, B64C 27/20, 12/13/2007 - the closest analogue), including a ground station, a lifting platform, carrying a payload and a mover of four electric fans, providing vertical lifting force and allowing to maintain a given platform height in hover mode without aerodynamic bearing surfaces such as wings. The complex also includes a leash, operatively linking the ground station to the platform, which provides electrical communication between the platform and the ground station.
Использование движителями внешнего источника энергии, установленного на мобильной платформе, а также невозможность совершать самостоятельное перемещение вне привязки к наземной станции - ограничивают функциональные возможности такого беспилотного авиационного комплекса. В частности, высота подъема платформы ограничена длиной привязи, которая продиктована, в том числе, массой входящего в нее кабеля.The use of propulsion by an external source of energy installed on a mobile platform, as well as the inability to make independent movement outside the ground station, limit the functionality of such an unmanned aerial system. In particular, the height of the platform is limited by the length of the leash, which is dictated, inter alia, by the mass of the cable included in it.
Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности действия беспилотного летательного аппарата, расширение контролируемой площади, дальности его действия и длительности его функционирования за счет использования внешнего источника энергии (установленного на мобильной платформе) для накопления кинетической энергии и обеспечения «прыжкового взлета» беспилотного летательного аппарата на заданную высоту и его перехода на самолетный режим работы.The task of the invention is to increase the efficiency of an unmanned aerial vehicle, expand the controlled area, its range and duration of its operation by using an external energy source (installed on a mobile platform) to store kinetic energy and provide a “jump take-off” of an unmanned aerial vehicle to a predetermined height and its transition to airplane mode.
Поставленная задача решена благодаря тому, что в беспилотном авиационном комплексе, содержащем беспилотный летательный аппарат, включающий движители и корпус для полезной нагрузки, и стартовую наземную станцию, содержащую мобильную платформу, например колесную, и установленные на ней энергетическую установку и блок управления полетом беспилотного летательного аппарата, согласно изобретению беспилотный летательный аппарат выполнен в виде двухконсольного крыла, на консолях которого установлены движители, причем консоли выполнены с возможностью их поворота на 180° относительно продольной оси крыла вокруг корпуса для полезной нагрузки, например шарообразного, а на платформе стартовой наземной станции установлен вертикально трансмиссионный вал, связанный с редуктором, и стартовое устройство, которое установлено с помощью трех опор и содержит средства для передачи вращения от трансмиссионного вала к беспилотному летательному аппарату, а также средства для его фиксации и расфиксации относительно стартового устройства.The problem is solved due to the fact that in an unmanned aerial complex containing an unmanned aerial vehicle, including propulsors and a body for a payload, and a launching ground station containing a mobile platform, such as a wheeled one, and a power plant and an unmanned aerial vehicle flight control unit installed on it , according to the invention, the unmanned aerial vehicle is made in the form of a two-console wing, on the consoles of which movers are installed, and the consoles are made with the possibility of their rotation through 180 ° relative to the longitudinal axis of the wing around the body for a payload, for example a spherical one, and on the platform of the launching ground station, a transmission shaft connected to the gearbox is vertically mounted and a launching device, which is installed using three supports and contains means for transmitting rotation from the transmission shaft to the unmanned aerial vehicle, as well as means for fixing and unlocking it relative to the starting device.
В частности, стартовое устройство может быть снабжено двумя жестко связанными с трансмиссионным валом кронштейнами с захватами, взаимодействующими с ответными силовыми узлами беспилотного летательного аппарата и выполненными с возможностью их фиксации и расфиксации при заданной скорости вращения трансмиссионного вала.In particular, the starting device can be equipped with two brackets rigidly connected to the transmission shaft with grippers interacting with the response power units of the unmanned aerial vehicle and made with the possibility of their fixation and fixing at a given rotation speed of the transmission shaft.
Опоры стартового устройства выполнены телескопическими с независимой регулировкой их длины от блока управления для предполетной коррекции пространственной ориентации беспилотного летательного аппарата.The supports of the launch device are telescopic with independent adjustment of their length from the control unit for pre-flight correction of the spatial orientation of the unmanned aerial vehicle.
Беспилотный авиационный комплекс снабжен также системой предполетной автоматической статической балансировки беспилотного летательного аппарата.The unmanned aircraft complex is also equipped with a pre-flight automatic static balancing system for the unmanned aerial vehicle.
Использование стартового устройства для подъема беспилотного летательного аппарата путем «прыжкового взлета» (термин, используемый, например, применительно к автожиру) за счет внешнего источника питания обеспечивает ему запас кинетической энергии, которая используется для его подъема на заданную высоту и для перехода на самолетный режим работы. Выполнение беспилотного летательного аппарата в виде крыла, консоли которого вместе с движителями на них имеют возможность поворота на 180 градусов относительно продольной оси крыла, обеспечивает беспилотному летательному аппарату различные режимы работы - от взлетного режима, обеспечивающего его раскрутку с помощью стартовой наземной станции, до самолетного режима, обеспечивающего автономный длительный полет. Движители могут быть выполнены с турбореактивными, с турбовинтовыми, а также с поршневыми или электрическими двигателями.Using a starter to lift an unmanned aerial vehicle by "hopping take-off" (a term used, for example, in relation to a gyroplane), it provides kinetic energy to it from an external power source, which is used to lift it to a given height and to switch to airplane operation . The implementation of an unmanned aerial vehicle in the form of a wing, the console of which together with the propellers on them have the ability to rotate 180 degrees relative to the longitudinal axis of the wing, provides the unmanned aerial vehicle with various operating modes - from the take-off mode, which ensures its unwinding using the launch ground station, to the airplane mode providing autonomous long flight. Mover can be made with turbojet, with turboprop, as well as with piston or electric engines.
Вертикальный трансмиссионный вал, передающий вращение с кронштейнов стартового устройства беспилотному летательному аппарату при зафиксированных захватах, позволяет раскрутить его до заданной скорости вращения трансмиссионного вала, обеспечивая ему запас кинетической энергии. При расфиксации захватов кронштейнов, например, при заданной скорости вращения трансмиссионного вала, беспилотный летательный аппарат совершает «прыжковый взлет» до необходимой расчетной высоты. При раскрутке беспилотного летательного аппарата на трансмиссионном валу стартовой наземной станции, консоли его крыла с движителями находятся в положении, обеспечивающими его вращение. Возможность автоматической предполетной коррекции стартовой пространственной ориентации беспилотного летательного аппарата, а также возможность предполетной автоматической статической балансировки его (дистанционно со стартовой наземной станции или по заданной программе) направлены на обеспечение точности и безопасности его взлета.A vertical transmission shaft that transmits rotation from the brackets of the starter device to an unmanned aerial vehicle with fixed jaws allows it to be untwisted to a given rotation speed of the transmission shaft, providing it with a supply of kinetic energy. When unlocking the grippers of the brackets, for example, at a given speed of rotation of the transmission shaft, the unmanned aerial vehicle makes a “jump take-off” to the required estimated height. When spinning an unmanned aerial vehicle on the transmission shaft of the launching ground station, its wing consoles with propulsors are in a position that ensures its rotation. The possibility of automatic pre-flight correction of the starting spatial orientation of an unmanned aerial vehicle, as well as the possibility of automatic pre-flight static balancing of it (remotely from the launch ground station or according to a given program) are aimed at ensuring the accuracy and safety of its take-off.
Блок управления полетом, размещенный на стартовой наземной станции, обеспечивает дистанционное управление работой беспилотного летательного аппарата, в частности подает сигналы для изменения взаимного положения консолей с движителями как для работы па самолетном режиме, так и в противоположном положении - для работы в стартовом режиме. Беспилотный авиационный комплекс снабжен системой предполетной автоматической статической балансировки беспилотного летательного аппарата, выполненной, например, с помощью известной системы перемещаемых грузов.The flight control unit, located at the launch ground station, provides remote control of the operation of the unmanned aerial vehicle, in particular, it provides signals for changing the relative position of the consoles with the propellers, both for operating in airplane mode and in the opposite position for operating in launch mode. The unmanned aircraft complex is equipped with a pre-flight automatic static balancing system for an unmanned aerial vehicle, made, for example, using the well-known system of transported loads.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:
Фиг.1 - беспилотный авиационный комплекс с беспилотным летательным аппаратом (с турбовинтовыми двигателями) при стартовом положении консолей крыла;Figure 1 - unmanned aerial system with an unmanned aerial vehicle (with turboprop engines) at the starting position of the wing consoles;
Фиг.2 - беспилотный авиационный комплекс с беспилотным летательным аппаратом (с турбореактивными двигателями) при стартовом положении консолей крыла;Figure 2 - unmanned aerial system with an unmanned aerial vehicle (with turbojet engines) at the starting position of the wing consoles;
Фиг.3 - беспилотный летательный аппарат при положении консолей крыла, соответствующем самолетному режиму полета;Figure 3 - unmanned aerial vehicle with the position of the wing consoles corresponding to the airplane mode of flight;
Фиг.4 - схематичное изображение различных этапов вывода беспилотного летательного аппарата на самолетный режим полета,Figure 4 is a schematic illustration of the various stages of the output of an unmanned aerial vehicle to airplane mode of flight,
Беспилотный авиационный комплекс состоит из собственно беспилотного летательного аппарата 1 и стартовой наземной станции 2 (фиг.1), которая служит для обеспечения «прыжкового взлета» беспилотного летательного аппарата и дистанционного управления его полетом.An unmanned aerial system consists of an unmanned
Беспилотный летательный аппарат 1 выполнен в виде двухконсольного крыла, на консолях 3 и 4 которого соответственно установлены движители 5 и 6. Движители 5 и 6 могут быть выполнены, например, в виде турбовальных двигателей с винтами 7 и 8 с изменяемым углом установки лопастей. Кроме этого, они могут иметь стабилизирующие поверхности 9 и рули и 10 для управления полетом беспилотного летательного аппарата 1 (фиг.1 и 2).The unmanned
Беспилотный летательный аппарат 1 имеет корпус 11 полезной нагрузки, выполненный, например, шарообразной формы для уменьшения лобового сопротивления при запуске. Корпус 11 полезной нагрузки предназначен для размещения в нем автономных бортовых источников питания, топлива для двигателей, а также различного оборудования для приема, управления и передачи на землю различной информации.The unmanned
Консоли 3 и 4 выполнены профилированными по всей длине для создания подъемной силы при горизонтальном полете БПЛА, а также имеют возможность поворота на 180 градусов относительно продольной оси крыла.
Стартовая наземная станция 2 выполнена в виде платформы 12, установленной на транспортном средстве, например, на автомобильном, железнодорожном или водном. На платформе 12 установлены блок 13 управления полетом беспилотного летательного аппарата, энергетический узел 14, а также редуктор 15 с вертикальным трансмиссионным валом 16 и стартовое устройство 17, которое установлено с помощью трех телескопических опор 18.
Стартовое устройство 17 снабжено несколькими жестко связанными с трансмиссионным валом 16 кронштейнами 19 с захватами на концах (не показаны), взаимодействующими с ответными силовыми узлами беспилотного летательного аппарата 1 для передачи ему вращения от трансмиссионного вала 16. Захваты выполнены быстродействующими, с возможностью их фиксации и мгновенной расфиксации относительно стартового устройства 17 при заданной скорости вращения трансмиссионного вала 15 и связаны с блоком управления 13.The
Телескопические опоры 18 выполнены с независимой регулировкой их длины от блока управления 13 для предполетной коррекции пространственной ориентации беспилотного летательного аппарата 1.
Беспилотный авиационный комплекс снабжен системой предполетной автоматической статической балансировки беспилотного летательного аппарата 1, которая может быть выполнена, например, за счет внутренней системы изменения его центровки, например, путем перекачки топлива или изменением положения полезной нагрузки в корпусе 11.The unmanned aircraft complex is equipped with a pre-flight automatic static balancing system for unmanned
Беспилотный авиационный комплекс осуществляет запуск беспилотного летательного аппарата (БПЛА) 1 следующим образом. Стартовая наземная станция 2 прибывает на место старта и разворачивает свою платформу 12. БПЛА устанавливают на стартовое устройство 17, связанное с трансмиссионным валом 16, и соединяют силовые узлы крепления БПЛА с захватами на кронштейнов 19 стартового устройства 17. Затем приводят БПЛА 1 в стартовое положение (позиция А на фиг.4), при котором консоли 3 и 4 крыла с движителями 5, 6 повернуты относительно друг друга на 180 градусов относительно продольной оси крыла. После этого с помощью блока управления автоматически проводят коррекцию стартового пространственного положения БПЛА путем независимой регулировки длины телескопических опор 18 для осуществления точного и безопасного старта. Кроме этого, проводят предполетную автоматическую статическую балансировку БПЛА.An unmanned aircraft complex launches an unmanned aerial vehicle (UAV) 1 as follows.
Затем осуществляют раскрутку БПЛА с помощью трансмиссионного вала 16 редуктора 15 наземного энергетического узла 14 стартовой наземной станции 2. При достижении заданных расчетных оборотов трансмиссионного вала 16 блок 13 управления полетом БПЛА подает команду на расфиксацию узлов захвата кронштейнов 19. Кинетическая энергия, накопленная БПЛА, преобразуется в подъемную силу и позволяет ему осуществить «прыжковый взлет» на расчетную высоту (положения А-Г фиг.4). Блок 13 управления полетом в момент отрыва (положения А и Б фиг.4) изменяет шаг консолей 3, 4 крыла, придавая крылу свойства несущего винта.Then, the UAV is unrolled using the
В процессе исчерпания кинетической энергии БПЛА блок управления 13 осуществляет переходный режим с «взаимным» разворотом консолей 3, 4 крыла до их положения, соответствующего полету БПЛА «по самолетному» (положения В-Г фиг.4).In the process of exhausting the kinetic energy of the UAV, the
При начале падения БПЛА (из положения Г фиг.4) включаются движители 5, 6, и БПЛА переходит в самолетный режим полета (положение Д фиг.4) за счет бортовых источников энергии. Автономный полет БПЛА выполняет по программе блока управления полетом 13 на самолетном режиме.At the beginning of the fall of the UAV (from position D of FIG. 4),
Выполнение запуска с использованием эффекта «прыжкового взлета» позволяет существенно экономить бортовые источники энергии, что увеличивает длительность работы БПЛА, дальность и эффективность его действия.Execution of the launch using the effect of "hopping take-off" can significantly save on-board energy sources, which increases the duration of the UAV, the range and effectiveness of its action.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009123132/11A RU2403182C1 (en) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | Unmanned aerial system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009123132/11A RU2403182C1 (en) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | Unmanned aerial system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2403182C1 true RU2403182C1 (en) | 2010-11-10 |
RU2009123132A RU2009123132A (en) | 2010-12-27 |
Family
ID=44025988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009123132/11A RU2403182C1 (en) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | Unmanned aerial system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2403182C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104697567A (en) * | 2015-01-28 | 2015-06-10 | 湖南基石信息技术有限公司 | Geomagnetic calibration equipment of quad-rotor unmanned aerial vehicle |
RU2657113C1 (en) * | 2017-04-25 | 2018-06-08 | Анатолий Михайлович Криштоп | Reusable aerospace system (rass), atmosphere-aviation system (aas) and methods of operation of rass and aas (options) |
RU2683350C1 (en) * | 2017-12-07 | 2019-03-29 | Акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" | Unmanned aerial vehicle with three mounting nodes |
RU2805988C1 (en) * | 2022-07-19 | 2023-10-24 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации | Multifunctional measuring hardware and software complex for processing radar and optical information |
-
2009
- 2009-06-18 RU RU2009123132/11A patent/RU2403182C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104697567A (en) * | 2015-01-28 | 2015-06-10 | 湖南基石信息技术有限公司 | Geomagnetic calibration equipment of quad-rotor unmanned aerial vehicle |
RU2657113C1 (en) * | 2017-04-25 | 2018-06-08 | Анатолий Михайлович Криштоп | Reusable aerospace system (rass), atmosphere-aviation system (aas) and methods of operation of rass and aas (options) |
RU2683350C1 (en) * | 2017-12-07 | 2019-03-29 | Акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" | Unmanned aerial vehicle with three mounting nodes |
RU2805988C1 (en) * | 2022-07-19 | 2023-10-24 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации | Multifunctional measuring hardware and software complex for processing radar and optical information |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009123132A (en) | 2010-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8950698B1 (en) | Convertible compounded rotorcraft | |
US11273911B2 (en) | Detachable power tethering systems for aircraft | |
CN105620735B (en) | High-speed multi-rotor vertical take-off and landing aircraft | |
EP3140188B1 (en) | Vertical takeoff and landing (vtol) unmanned aerial vehicle (uav) | |
RU140653U1 (en) | VERTICAL TAKEOFF FLIGHT VEHICLE | |
US20180141652A1 (en) | Convertible airplane with exposable rotors | |
RU2538737C9 (en) | Rotor "air wheel", gyrostabilised aircraft and wind-driven electric plant using rotor "air wheel", surface/deck devices for their start-up | |
RU2441809C2 (en) | Method of control unmanned aircraft and unmanned aircraft complex | |
CN103552686B (en) | A kind of compound type duct aerial reconnaissance machine people | |
WO2016032356A1 (en) | "air wheel" rotor. gyro-stabilized aircraft and wind-energy installation utilizing "air wheel" rotor, and ground-based or ship-based device for launching same | |
EP3227181A1 (en) | Reconfigurable unmanned aircraft system | |
WO2013120912A1 (en) | Aircraft for vertical take-off and landing with two wing arrangements | |
JP2011162173A (en) | Vertical takeoff and landing airplane | |
RU2716391C2 (en) | Unmanned aerial vehicle of vertical take-off and landing | |
RU2550909C1 (en) | Multirotor convertible pilotless helicopter | |
RU2403182C1 (en) | Unmanned aerial system | |
EP3737609A1 (en) | Transmission system for aircraft structure | |
RU87141U1 (en) | Unmanned Aircraft Complex | |
CN101214856A (en) | Safety self-saving device for vertically taking off and landing flyer | |
UA94184U (en) | Unmanned convertiplane | |
GB2483785A (en) | Small unmanned aerial vehicle | |
CN114379777B (en) | Tilting rotor unmanned aerial vehicle structure and working method thereof | |
CN206954510U (en) | It is a kind of can VTOL fixed-wing unmanned plane | |
RU134150U1 (en) | UNMANNED AIRLESS BASED AIRCRAFT COMPLEX | |
JP7185498B2 (en) | Rotorcraft and method of controlling rotorcraft |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |