RU2432301C2 - Беспилотный летательный аппарат - Google Patents
Беспилотный летательный аппарат Download PDFInfo
- Publication number
- RU2432301C2 RU2432301C2 RU2010101266/11A RU2010101266A RU2432301C2 RU 2432301 C2 RU2432301 C2 RU 2432301C2 RU 2010101266/11 A RU2010101266/11 A RU 2010101266/11A RU 2010101266 A RU2010101266 A RU 2010101266A RU 2432301 C2 RU2432301 C2 RU 2432301C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuselage
- resonator
- hydrogen
- combustion chamber
- unmanned aerial
- Prior art date
Links
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при разработке малоразмерных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) различного назначения. БПЛА содержит фюзеляж 1, несущие плоскости 2, органы управления 3 и силовую установку 4 с кольцевым воздухозаборником 5, камерой сгорания 6 и сопловым аппаратом 7. В носовой части фюзеляжа 1 установлен резонатор 8, имеющий острую пилообразную входную кромку 9 и перфорированную боковую и торцевую стенки 10, соединенные регулируемой перфорацией с генератором 11 водорода топливного картриджа 12. Энергия набегающего потока частично расходуется на генерацию водорода, его нагрев и диссоциацию и утилизацию в камере сгорания 6 и сопловом аппарате 7. За счет снижения средней молекулярной массы водородсодержащего газа в пограничном слое фюзеляжа уменьшается вязкость и трение. Достигается улучшение массогабаритных и летно-технических характеристик беспилотного летательного аппарата, снижение тепловых нагрузок на элементы конструкции и повышение топливной эффективности силовой установки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при разработке малоразмерных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) различного назначения.
Известен интегрированный и/или модульный высокоскоростной самолет, содержащий фюзеляж, интегрированный с треугольным крылом и силовой установкой, смещенной в хвостовую часть самолета с воздухозаборником и реактивным соплом (патент US №2297371 С2, МПК B64D 33/02, 20.04.2007).
Недостатком данного изобретения является высокая стоимость и сложность изготовления самолета.
Известен многоразовый летательный аппарат-разгонщик (патент RU №2211784 С2, МПК B64C 39/08, 10.09.2003), содержащий переднее крыло прямой стреловидности и заднее крыло обратной стреловидности, образующих с отсеками маршевых двигателей единую жесткую конструкцию, топливные отсеки, шасси, источники электропитания, навигационное оборудование, элементы крепления и отделения в полете полезной нагрузки.
Недостатком известного изобретения является невозможность использования предложенной схемы летательного аппарата-разгонщика для БПЛА.
Известен также гиперзвуковой летательный аппарат (патент RU №2059537 С1, МПК B64C 30/00, 10.05.1996), содержащий фюзеляж с внешней и внутренней оболочками, между которыми расположены высокотемпературный и низкотемпературный реакторы регенерации тепла, воздухозаборник смешанного сжатия, магнитогидродинамический генератор, камеру сгорания, МГД-ускоритель, сопло и предионизатор, размещенный на обечайке воздухозаборника.
Недостатком данного технического решения являются неудовлетворительные массогабаритные характеристики гиперзвукового летательного аппарата.
Наиболее близким из известных технических решений предлагаемому беспилотному летательному аппарату является малоразмерный беспилотный летательный аппарат с пульсирующим детонационным двигателем и способ его функционирования (патент RU №2373114 С1, МПК B64C 39/02, 20.11.2009), содержащий фюзеляж, несущие плоскости, механизацию несущих плоскостей, органы управления и силовую установку с кольцевым воздухозаборником, центральным телом которого является фюзеляж, камерой сгорания и сопловым аппаратом.
Недостатком известного технического решения является повышенное сопротивление и тепловые нагрузки на летательный аппарат при гиперзвуковых режимах полета.
Задачей данного изобретения является снижение трения и тепловых потоков в конструкцию беспилотного летательного аппарата.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении скорости и безопасности полета на гиперзвуке.
Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в беспилотном летательном аппарате, содержащем фюзеляж, несущие плоскости, механизацию несущих плоскостей, органы управления и силовую установку с кольцевым воздухозаборником, центральным телом которого является фюзеляж, камерой сгорания и сопловым аппаратом, в носовой части фюзеляжа установлен резонатор, имеющий острую пилообразную входную кромку и перфорированную боковую и торцевую поверхности, соединенные через регулируемую перфорацию с генератором водорода топливного картриджа. Входная кромка выполнена из материала с высокой анизотропной теплопроводностью, а топливный картридж содержит углеродные нанотрубки, заполненные водородом.
Схема беспилотного летательного аппарата приведена на чертеже.
Беспилотный летательный аппарат содержит фюзеляж 1, несущие плоскости 2, органы управления 3 и силовую установку 4 с кольцевым воздухозаборником 5, камерой сгорания 6 и сопловым аппаратом 7. В носовой части фюзеляжа 1 установлен резонатор 8, имеющий острую пилообразную входную кромку 9, выполненную из материала с высокой анизотропной теплопроводностью, при этом угол при вершине зубьев пилообразной входной кромки составляет 45±30°, и перфорированную боковую и торцевую стенки 10, соединенные регулируемой перфорацией с генератором водорода 11 топливного картриджа 12. Топливный картридж 12 содержит углеродные нанотрубки, заполненные водородом.
Беспилотный летательный аппарат функционирует следующим образом.
При воздушном старте БПЛА сбрасывают с летящего самолета и разгоняют до гиперзвуковой скорости с помощью силовой установки 4. Набегающий высокоскоростной поток попадает в резонатор 8 и, нагреваясь при торможении, осуществляет генерацию водорода.
Энергию набегающего потока расходуют на генерацию водорода и диссоциацию молекул. Повышают давление в резонаторе до давления, превышающего полное давление торможения набегающего потока, и водородсодержащий газ выбрасывают через входное отверстие резонатора перед головной частью фюзеляжа 1. При этом давление в резонаторе 8 падает, набегающий поток газа вновь проникает в резонатор, и процесс повторяют.
Водородсодержащий диссоциированный газ, выброшенный из резонатора 8, участвует в формировании энтропийного слоя в окрестности фюзеляжа 1, аккумулирует энергию набегающего высокоскоростного потока и используется в камере сгорании 6 и сопловом аппарате 7 силовой установки 4 для получения тяги.
В результате энергию набегающего потока частично расходуют на генерацию водорода, его нагрев и диссоциацию и утилизируют в камере сгорания 6 и сопловом аппарате 7. За счет же снижения средней молекулярной массы водородсодержащего газа в пограничном слое фюзеляжа уменьшают вязкость и трение.
Таким образом, предлагаемое техническое решение уменьшает трение и тепловой поток в конструкцию носовой части фюзеляжа беспилотного летательного аппарата и способствует росту скорости и безопасности полета. Заявленное изобретение положено в основу предложений ФГУП «ЦАГИ» в рамках мероприятий Федеральной целевой программы "Развитие ОПК на 2007-2010 гг. и на период до 2015 г.".
Claims (3)
1. Беспилотный летательный аппарат, содержащий фюзеляж, несущие плоскости, механизацию несущих плоскостей, органы управления и силовую установку с кольцевым воздухозаборником, центральным телом которого является фюзеляж, камерой сгорания и сопловым аппаратом, отличающийся тем, что в носовой части фюзеляжа установлен резонатор, имеющий острую пилообразную входную кромку и перфорированную боковую и торцевую стенки, соединенные регулируемой перфорацией с генератором водорода топливного картриджа.
2. Беспилотный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что острая пилообразная входная кромка резонатора выполнена из материала с высокой анизотропной теплопроводностью.
3. Беспилотный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что топливный картридж содержит углеродные нанотрубки, заполненные водородом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010101266/11A RU2432301C2 (ru) | 2010-01-19 | 2010-01-19 | Беспилотный летательный аппарат |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010101266/11A RU2432301C2 (ru) | 2010-01-19 | 2010-01-19 | Беспилотный летательный аппарат |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2432301C2 true RU2432301C2 (ru) | 2011-10-27 |
Family
ID=44998239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010101266/11A RU2432301C2 (ru) | 2010-01-19 | 2010-01-19 | Беспилотный летательный аппарат |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2432301C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764049C1 (ru) * | 2021-03-02 | 2022-01-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Беспилотный летательный аппарат на водороде |
RU2818844C1 (ru) * | 2023-11-14 | 2024-05-06 | Публичное акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" (ПАО "ОАК") | Эжектор системы воздушного охлаждения беспилотного летательного аппарата |
-
2010
- 2010-01-19 RU RU2010101266/11A patent/RU2432301C2/ru active IP Right Revival
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764049C1 (ru) * | 2021-03-02 | 2022-01-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Беспилотный летательный аппарат на водороде |
RU2818844C1 (ru) * | 2023-11-14 | 2024-05-06 | Публичное акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" (ПАО "ОАК") | Эжектор системы воздушного охлаждения беспилотного летательного аппарата |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108349585B (zh) | 用于飞行器的流体推进***以及推力和升力发生器 | |
EP3423716B1 (en) | A system of using compressed air as a force source and method thereof; airplane | |
EP2998225B1 (en) | Aircraft environmental control system air duct arrangement | |
US20200339247A1 (en) | Fluidic propulsive system | |
CN102050220A (zh) | 利用硼氢化钠水解制氢推动的水下运载工具 | |
RU2531432C2 (ru) | Способ создания системы сил летательного аппарата вертикального взлёта и посадки и летательный аппарат для его осуществления | |
Grose | Reshaping flight for fuel efficiency: Five technologies on the runway | |
RU2563641C2 (ru) | Гибридный ракетно-прямоточный воздушно-реактивный аэрокосмический двигатель | |
RU2432301C2 (ru) | Беспилотный летательный аппарат | |
RU2415373C1 (ru) | Способ управления обтеканием беспилотного летательного аппарата | |
CN201971142U (zh) | 利用硼氢化钠水解制氢推动的水下运载工具 | |
RU141645U1 (ru) | Гиперзвуковой летательный аппарат | |
CN204877714U (zh) | 一种航空、航天、航海于一体的混合发动机 | |
CN104963788B (zh) | 一种航空、航天、航海于一体的混合发动机 | |
Bushnell | Supersonic Transport Optimization to Mach 4 | |
RU2559182C1 (ru) | Способ активной теплозащиты и модуляции аэродинамического сопротивления гиперзвукового летательного аппарата | |
GB2522080A (en) | Low weight aircraft engine intake pre-cooler | |
Murray et al. | Conceptual design of a Mach 8 hypersonic cruiser with dorsal engine | |
RU2621771C2 (ru) | Способ спуска отделяющейся части ступени ракеты космического назначения и устройство для его осуществления | |
CN103437912A (zh) | 射流喷气发动机 | |
Falempin et al. | e-Deal Engine for a Mach 0-mach 5 Cruiser | |
JP7515895B2 (ja) | 流体推進システム | |
RU2373114C1 (ru) | Малоразмерный беспилотный летательный аппарат с пульсирующим детонационным двигателем и способ его функционирования | |
RU2268198C1 (ru) | Способ управления обтеканием сверхзвуковым воздушным потоком летательного аппарата | |
US11312501B1 (en) | Deployable power pack for a dual mode high speed propulsion system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130120 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150527 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170120 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180119 |