RU2803214C1 - Multicopter with combined propellers and hybrid propeller of power plants - Google Patents

Abstract

FIELD: aviation.

SUBSTANCE: designs of multipropeller aircraft. A multicopter with a hybrid power plant contains a chassis on which a power plant with an internal combustion engine and at least four power plants with electric motors are installed. A power plant with internal combustion engine has a propeller with a swashplate or two coaxial propellers. These at least four electric motors have each propeller, and the propeller of the internal combustion engine and the propellers of the electric motors are located in the same plane or in parallel planes. Power plant propellers with electric motors are mounted on the beams of the frame. The beams of the frame are made in such a way that they can be used as fuel tanks for powering the power plant internal combustion engine. The multicopter comprises a computer, which is part of the onboard navigation and flight complex, a power supply source – batteries, a generator connected to the internal combustion engine and a battery charger.

EFFECT: increased reliability, carrying capacity and increased flight range.

3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области авиастроения летательных аппаратов (ЛА) типа многовинтовых вертолетов (мультикоптер).The invention relates to the field of aircraft construction of aircraft such as multi-rotor helicopters (multicopter).

Известны ЛА (мультикоптеры), которые имеют 4 и более винтомоторных групп (ВМГ), так же известны варианты мультикоптеров ЛА с гибридными двигательными установками типа обладающие большей грузоподъемностью и продолжительностью полета. Недостатками указанных мультикоптеров предложенных в данных технических решениях являются сложность технического исполнения, так как использование ВМГ расположенных на выносных балках (лучах) с приводом от ДВС требует сложной системы приводов для осуществления вращения воздушных винтов. Применение в качестве двигательной установки электродвигателей расположенных в ВМГ упрощает систему приводов отсутствием лишних движущих элементов. Однако это требует применения мощных и тяжелых аккумуляторных батарей. Это усложняет крепеж всей конструкции, усложняет обеспечение надежности конструкции, ограничивает возможность наращивания грузоподъемности. В отличие от ЛА стандартной (одновинтовой) схемы мультикоптер обладает высокой надежностью. Он более маневренен не содержит лишние движущие элементы и обладает малой массой. Кроме того, коптер неприхотлив в эксплуатации, поэтому его полет возможен в любую погоду.[1,2,3]There are known aircraft (multi-copters) that have 4 or more propeller-motor groups (RPGs), and variants of multi-copter aircraft with hybrid propulsion systems of the type that have greater payload capacity and flight duration are also known. The disadvantages of the specified multicopters proposed in these technical solutions are the complexity of the technical design, since the use of VMGs located on external beams (beams) driven by an internal combustion engine requires a complex drive system to rotate the propellers. The use of electric motors located in the VMG as a propulsion system simplifies the drive system by the absence of unnecessary moving elements. However, this requires the use of powerful and heavy batteries. This complicates the fastening of the entire structure, complicates ensuring the reliability of the structure, and limits the possibility of increasing the load capacity. Unlike a standard (single-rotor) aircraft, a multicopter is highly reliable. It is more maneuverable, does not contain unnecessary moving elements and is lightweight. In addition, the copter is unpretentious in operation, so its flight is possible in any weather.[1,2,3]

Известны мультикоптеры патенты [1,2], где функциональные возможности летательных аппаратов позволяют осуществлять вертикальный взлет и посадку и осуществлять горизонтальный полет по самолетному типу с преимуществами в экономичности и скорости относительно летательных аппаратов вертолетного типа. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по назначению и общим существенным признакам является техническое решение «Летательный аппарат» [1]. Прототип является мультикоптером и содержит средства тяги с несущими винтами и фюзеляж с выносными балками, на которых установлены рамы с возможностью поворота вокруг оси балок на угол 360°, а средства тяги с несущими винтами размещены в кольцевых каналах, установленных в рамах с возможностью поворота на угол 360° вдоль оси балок фюзеляжа. Однако имеет меньшую грузоподьемность и продолжительность полета, которая обусловлена большим весом и недостаточной емкостью АКБ применяемых для питания электродвигателей воздушных винтов.Multicopter patents are known [1,2], where the functionality of the aircraft allows for vertical takeoff and landing and horizontal flight of an aircraft type with advantages in efficiency and speed relative to helicopter-type aircraft. The closest to the proposed invention in terms of purpose and general essential features is the “Aircraft” technical solution [1]. The prototype is a multicopter and contains traction means with main rotors and a fuselage with external beams, on which frames are installed with the ability to rotate around the axis of the beams at an angle of 360°, and the traction means with main rotors are located in annular channels installed in frames with the ability to rotate at an angle 360° along the axis of the fuselage beams. However, it has a lower payload and flight duration, which is due to the large weight and insufficient battery capacity used to power the electric propeller motors.

Одним из решений данной задачи является возможность создания ЛА, который является мультикоптером и содержит шасси, на котором установлена ВМГ с двигателем внутреннего сгорания (ЛВС) и по меньшей мере четыре ВМГ с электрическими двигателями, причем указанная ВМГ с ДВС имеет воздушный винт с автоматом перекоса, или два воздушных винта выполненных по соосной схеме.One solution to this problem is the possibility of creating an aircraft that is a multicopter and contains a chassis on which a VMG with an internal combustion engine (ICE) and at least four VMGs with electric motors are installed, and the specified VMG with an internal combustion engine has a propeller with a swashplate, or two propellers made in a coaxial pattern.

Мультикоптер содержит фюзеляж, на котором установлена ВМГ с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) и по меньшей мере четыре ВМГ с электрическими двигателями, причем указанная ВМГ с ДВС имеет воздушный винт с автоматом перекоса, или два воздушных винта выполненных по соосной схеме, указанные по меньшей мере четыре электродвигателя имеют каждый воздушный винт, а винт ДВС и винты электродвигателей расположены в одной плоскости или в параллельных плоскостях, при этом длина воздушного винта ВМГ с ДВС по меньшей мере вдвое больше длины воздушных винтов электродвигателей. Система также содержит компьютер, установленный на шасси с возможностью обмена данными с двигателями мультикоптера, источник электропитания, установленный на шасси и соединенный с двигателями ВМГ мультикоптера, генератор соединенный с ДВС и зарядным устройством АКБ и осуществляющий при работе ДВС зарядку АКБ с возможностью осуществлять работу электродвигателей ВМГ воздушных винтов в полете при необходимости. Антенны, установленные на шасси с возможностью обмена данными с компьютером. Воздушные винты ВМГ с электродвигателями установлены на лучах рамы с возможностью поворота вдоль оси лучей рамы на 360 градусов с использованием аэродинамических рулей (заслонок) с возможностью фиксации. Кроме этого лучи рамы мультикоптера выполнены таким образом, что могут использоваться в качестве топливных баков для питания ДВС ВМГ. Установлена система аварийной посадки состоящей подушки безопасности и шасси, выполненного в виде торсионов. Управление полетом принципиально без применения ВМГс ДВС происходит так же, как при радиальном расположении ВМГ с электродвигателями. При увеличении оборотов задних ВМГ и уменьшении на передних мультикоптер движется вперед. При манипулировании левой и правой группами мультикоптер будет двигаться вправо или влево. (фиг..) Поворот мультикоптера производится замедлением вращения, например, винтов, крутящихся по часовой стрелке или наоборот. При включении ВМГ с ДВС и отключении ВМГ с электродвигателями мультикоптер будет осуществлять полет как ЛА вертолетного типа [4,5,6], т.е. обороты несущего винта будут стараться поддерживать постоянными. В этом случае единственной переменной величиной будет оставаться установочный угол лопастей. При его одновременном увеличении для всех лопастей (то есть увеличении общего шага винта) суммарно развиваемая ими подъемная сила будет увеличивается, а при уменьшении - соответственно уменьшается, что будет обеспечивает управление движением по вертикали: когда тяга несущего винта превышает действующую на летательный аппарат силу тяжести, он увлекается вверх, и наоборот. Наклон мультикоптера вперед или назад (по тангажу) и вбок (по крену) будет достигаться созданием разницы подъемных сил, развиваемых лопастями несущего винта при его вращении, в зависимости от того, где находится лопасть в каждый момент времени. Для компенсации реактивного момента, который будет возникать в данном режиме полета в качестве рулевого устройства (винта или фенестрона) можно использовать левую или правую ВМГ с электродвигателями. При выполнении ВМГс ДВС по двухосной схеме реактивный момент будет компенсироваться вращением самих винтов ВМГс ДВС. При комбинированном режиме полета для взлета мультикоптера частота вращения всех винтов увеличивается одинаково, для полета в сторону - вращение винтов ВМГс электродвигателями на одной половине аппарата ускоряется, а на другой - замедляется. Одновременно при помощи автомата перекоса ВМГ с ДВС уменьшает угол установки лопастей несущего винта для передней половины плоскости вращения крыла и увеличивает - для задней. Таким образом, сзади подъемная сила увеличивается, а спереди - уменьшается, благодаря чему изменяется наклон винта и появляется движущая сила. Бортовой компьютер, входящий в состав бортового навигационно-пилотажного комплекса, установленный на шасси производит обмен данными с двигателями мультикоптера и определяет оптимальную частоту их вращения в зависимости от характера движения и направления полета мультикоптера. Воздушные винты ВМГ с электродвигателями установленные на лучах рамы с возможностью поворота вдоль оси лучей рамы на 360 градусов с использованием аэродинамических рулей (заслонок) с возможностью фиксации, позволяют осуществлять полет мультикоптера в режимах винтокрылых летательных аппаратов винтокрылов. При этом два повернутых на 90 градусов ВМГ с электродвигателем в передней части могут работать как тянущие воздушные винты,а два других,как толкающие. Или все четыре ВМГ могут работать одновременно, как тянущие или как толкающие. Это обеспечивает возможность увеличения скорости полета, пространственной ориентации фюзеляжа мультикоптера относительно направления тяги несущих винтов в неограниченном диапазоне независимо от траектории и режима движения, включая режимы взлета, висения, горизонтального и вертикального полета, посадки. Применение в конструкции мультикоптера несущего воздушного винта ВМГ на с ДВС расположенного на фюзеляже мультикоптера обеспечивается ослабление нежелательных переходных процессов, возникающих при переходе ВМГ с электродвигателями из вертикального положения в горизонтальное при этом переход происходит на постоянной высоте, в полете и не требует подъема или опускания мультикоптера. А на больших скоростях полета управляемая обгонная муфта отключает несущие винты от трансмиссии и дальнейший полет идет уже в режиме авторотации, при которой несущие винты работают, фактически, как крыло самолета, осуществляя при этом зарядку АКБ мультикоптера. При аварийной посадке несущие винты ВМГ с ДВС работают в режиме авторотации. При этом при касании земли шасси выполненные в виде торсионов берут на себя часть энергии удара, одновременно аварийная подушка наполняется инертным газом из баллона. Все это позволяет погасить энергию удара мультикоптера о землю.The multicopter contains a fuselage on which a VMG with an internal combustion engine (ICE) and at least four VMGs with electric motors are installed, and the specified VMG with an internal combustion engine has a propeller with a swashplate, or two propellers made in a coaxial pattern, specified at least each propeller has four electric motors, and the internal combustion engine propeller and the electric motor propellers are located in the same plane or in parallel planes, while the length of the VMG propeller with internal combustion engine is at least twice the length of the electric motor propellers. The system also contains a computer installed on the chassis with the ability to exchange data with the multicopter engines, a power supply installed on the chassis and connected to the VMG engines of the multicopter, a generator connected to the internal combustion engine and battery charger and charging the battery during operation of the internal combustion engine with the ability to operate the VMG electric motors propellers in flight if necessary. Antennas installed on a chassis with the ability to exchange data with a computer. VMG propellers with electric motors are installed on the frame beams with the ability to rotate along the axis of the frame beams by 360 degrees using aerodynamic rudders (flaps) with the possibility of fixing. In addition, the multicopter frame beams are designed in such a way that they can be used as fuel tanks to power the VMG internal combustion engine. An emergency landing system consisting of an airbag and a landing gear made in the form of torsion bars was installed. Flight control, in principle, without the use of VMGs with internal combustion engines occurs in the same way as with a radial arrangement of VMGs with electric motors. When the speed of the rear VMGs increases and the speed of the front ones decreases, the multicopter moves forward. When manipulating the left and right groups, the multicopter will move to the right or left. (fig..) The multicopter is rotated by slowing down the rotation, for example, of screws rotating clockwise or vice versa. When the VMG with internal combustion engine is turned on and the VMG with electric motors is turned off, the multicopter will fly like a helicopter-type aircraft [4,5,6], i.e. they will try to keep the rotor speed constant. In this case, the only variable will be the installation angle of the blades. With its simultaneous increase for all blades (that is, an increase in the total pitch of the rotor), the total lift force developed by them will increase, and if it decreases, it will correspondingly decrease, which will provide control of vertical movement: when the thrust of the main rotor exceeds the force of gravity acting on the aircraft, he is carried upward, and vice versa. Tilt of the multicopter forward or backward (in pitch) and sideways (in roll) will be achieved by creating a difference in the lift forces developed by the main rotor blades during its rotation, depending on where the blade is located at each moment in time. To compensate for the reactive torque that will occur in this flight mode, you can use the left or right VMG with electric motors as a steering device (propeller or fenestron). When performing VMGs ICE according to a biaxial scheme, the reactive torque will be compensated by the rotation of the VMGs ICE screws themselves. In the combined flight mode for takeoff of a multicopter, the rotation speed of all propellers increases equally; for flight to the side, the rotation of the VMG propellers with electric motors accelerates on one half of the device, and slows down on the other. At the same time, using the swash plate, the VMG with internal combustion engine reduces the installation angle of the main rotor blades for the front half of the wing rotation plane and increases it for the rear. Thus, the lift force increases at the rear, and decreases at the front, due to which the tilt of the propeller changes and a driving force appears. The on-board computer, part of the on-board navigation and flight control system, installed on the chassis, exchanges data with the multicopter engines and determines the optimal speed of their rotation depending on the nature of the movement and direction of the multicopter’s flight. VMG propellers with electric motors mounted on the frame beams with the ability to rotate along the axis of the frame beams by 360 degrees using aerodynamic rudders (flaps) with the possibility of fixing, allow the multicopter to fly in rotorcraft modes. In this case, two VMGs rotated by 90 degrees with an electric motor in the front part can work as pulling propellers, and the other two as pushing propellers. Or all four VMGs can work simultaneously, either as pulling or pushing. This provides the ability to increase flight speed and spatial orientation of the multicopter fuselage relative to the direction of thrust of the rotors in an unlimited range, regardless of the trajectory and mode of movement, including take-off, hovering, horizontal and vertical flight, and landing modes. The use of a VMG main propeller with an internal combustion engine located on the multicopter fuselage in the design of a multicopter ensures the weakening of unwanted transient processes that occur during the transition of a VMG with electric motors from a vertical to a horizontal position; the transition occurs at a constant altitude, in flight, and does not require raising or lowering the multicopter. And at high flight speeds, a controlled overrunning clutch disconnects the rotors from the transmission and further flight proceeds in autorotation mode, in which the rotors actually work like an airplane wing, while charging the multicopter battery. During an emergency landing, VMG rotors with internal combustion engines operate in autorotation mode. In this case, when touching the ground, the chassis, made in the form of torsion bars, takes on part of the impact energy, while at the same time the emergency airbag is filled with inert gas from a cylinder. All this allows you to absorb the energy of the multicopter hitting the ground.

Техническими результатами изобретения ЛА (мультикоптера) с воздушными винтами комбинированного назначения и гибридной двигательной установкой ВМГ являются:The technical results of the invention of an aircraft (multicopter) with mixed-purpose propellers and a VMG hybrid propulsion system are:

1. Надежность и использование в конструкции данного ЛА винтов комбинированного назначения совместно с гибридной двигательной установкой;1. Reliability and the use of combined-purpose propellers in the design of this aircraft together with a hybrid propulsion system;

2. Возможность создавать ЛА (мультикоптера) повышенной грузоподъемности и увеличенной дальности полета без усложнения конструкции;2. The ability to create an aircraft (multicopter) with increased payload capacity and increased flight range without complicating the design;

3. Возможность создавать ЛА (мультикоптеры) различного целевого назначения: пассажирский, грузовой, комбинированный, а также многоцелевой военный ЛА;3. The ability to create aircraft (multicopters) for various purposes: passenger, cargo, combined, as well as multi-purpose military aircraft;

4. Безопасность полета ЛА (мультикоптера);4. Aircraft flight safety (multicopter);

5. Возможность использования ВМГ с ДВС для зарядки аккумуляторов ЛА (мультикоптера) в полете, что делает ЛА незаменимым в районах тундры, степей, пустынь и других открытых, малонаселенных районов;5. The possibility of using a VMG with an internal combustion engine to charge the batteries of an aircraft (multicopter) in flight, which makes the aircraft indispensable in areas of the tundra, steppes, deserts and other open, sparsely populated areas;

Сущность изобретения заключается в том что, мультикоптер содержит фюзеляж, на котором установлена ВМГ с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) и по меньшей мере четыре ВМГ с электрическими двигателями, причем указанная ВМГ с ДВС имеет воздушный винт с автоматом перекоса, или два воздушных винта выполненных по соосной схеме, указанные по меньшей мере четыре электродвигателя имеют каждый воздушный винт, а винт ДВС и винты электродвигателей расположены в одной плоскости или в параллельных плоскостях, при этом длина воздушного винта ВМГ с ДВС по меньшей мере вдвое больше длины воздушных винтов электродвигателей. Система также содержит компьютер, установленный на шасси с возможностью обмена данными с двигателями мультикоптера, источник электропитания, установленный на шасси и соединенный с двигателями ВМГ мультикоптера, генератор соединенный с ДВС и зарядным устройством АКБ и осуществляющий при работе ДВС зарядку АКБ с возможностью осуществлять работу электродвигателей ВМГ воздушных винтов в полете при необходимости. Антенны, установленные на шасси с возможностью обмена данными с компьютером. Воздушные винты ВМГ с электродвигателями установлены на лучах рамы с возможностью поворота вдоль оси лучей рамы на 360 градусов с использованием аэродинамических рулей (заслонок) с возможностью фиксации. Кроме этого лучи рамы мультикоптера выполнены таким образом, что могут использоваться в качестве топливных баков для питания ДВС ВМГ. Установлена система аварийной посадки состоящей подушки безопасности и шасси, выполненного в виде торсионов.The essence of the invention is that a multicopter contains a fuselage on which a VMG with an internal combustion engine (ICE) and at least four VMGs with electric motors are installed, and the specified VMG with an internal combustion engine has a propeller with a swashplate, or two propellers made according to in a coaxial diagram, the specified at least four electric motors have each propeller, and the internal combustion engine propeller and the electric motor propellers are located in the same plane or in parallel planes, while the length of the VMG propeller with internal combustion engine is at least twice the length of the electric motor propellers. The system also contains a computer installed on the chassis with the ability to exchange data with the multicopter engines, a power supply installed on the chassis and connected to the VMG engines of the multicopter, a generator connected to the internal combustion engine and battery charger and charging the battery during operation of the internal combustion engine with the ability to operate the VMG electric motors propellers in flight if necessary. Antennas installed on a chassis with the ability to exchange data with a computer. VMG propellers with electric motors are installed on the frame beams with the ability to rotate along the axis of the frame beams by 360 degrees using aerodynamic rudders (flaps) with the possibility of fixing. In addition, the multicopter frame beams are designed in such a way that they can be used as fuel tanks to power the VMG internal combustion engine. An emergency landing system consisting of an airbag and a landing gear made in the form of torsion bars was installed.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема предлагаемого ЛА (мультикоптера) общий вид, на фиг.2 схематично представлена блок схема основных узлов и механизмов ЛА (мультикоптера); на фиг.3а представлена ориентация средств тяги мультикоптера относительно фюзеляжа при взлете, посадке, горизонтальном полете «по вертолетному» и зависании; на фиг.3б вид ЛА (мультикоптера) сверху; на фиг.4 - ориентация средств тяги мультикоптера относительно фюзеляжа при горизонтальном полете «по самолетному» варианты а), в), с); на фиг.5 -представлена схема работы воздушного винта ВМГ ДВС и шасси ЛА с подушкой безопасности (мультикоптера) при аварийной посадке.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a general view of the proposed aircraft (multicopter); figure 2 schematically shows a block diagram of the main components and mechanisms of the aircraft (multicopter); Fig. 3a shows the orientation of the multicopter's thrust means relative to the fuselage during takeoff, landing, horizontal helicopter flight and hovering; Fig. 3b is a top view of the aircraft (multicopter); Fig.4 shows the orientation of the multicopter's thrust means relative to the fuselage during horizontal flight "along the airplane" options a), b), c); Figure 5 shows a diagram of the operation of the VMG ICE propeller and the landing gear of an aircraft with an airbag (multicopter) during an emergency landing.

Мультикоптер с воздушными винтами комбинированного назначения и гибридной двигательной установкой винтомоторных групп содержит фюзеляж 1, выполненный в аэродинамической форме, где в фюзеляже установлена ВМГ с ДВС и с воздушным винтом 2 создающим подъемную силу, с лучами рамы 3 и размещенными в них топливными баками 4, ВМГ с электродвигателями и воздушными винтами 5 установлены на лучах рамы 3 с возможностью поворота вдоль оси лучей рамы на 360 градусов с возможностью фиксации, система аварийной посадки состоящей из подушки безопасности 6 и шасси7, выполненного в виде торсионов размещенных в трубчатых направляющих 8.A multicopter with mixed-purpose propellers and a hybrid propulsion system of propeller-engine groups contains a fuselage 1 made in an aerodynamic shape, where a VMG with an internal combustion engine is installed in the fuselage and with a propeller 2 creating lift, with frame beams 3 and fuel tanks 4 placed in them, VMG with electric motors and propellers 5 installed on the frame beams 3 with the ability to rotate along the axis of the frame beams 360 degrees with the possibility of fixing, an emergency landing system consisting of an airbag 6 and a landing gear 7, made in the form of torsion bars placed in tubular guides 8.

Мультикоптер содержит также, компьютер, входящий в состав бортового навигационно-пилотажного комплекса, генератор, зарядное устройство, баллон с инертным газом, аккумуляторные батареи соответствующие приводы и командные системы управления им (на чертежах не показаны) для осуществления согласованного совместного или раздельного управления ВМГ с ДВС и воздушным винтом 2, ВМГ с электродвигателями и воздушными винтами 5, относительно фюзеляжа 1, являющиеся общеизвестными техническими средствами, применяемыми в существующих конструкциях летательных аппаратов [4,5,6].The multicopter also contains a computer, which is part of the on-board navigation and flight complex, a generator, a charger, a cylinder with inert gas, batteries, corresponding drives and command control systems (not shown in the drawings) for the implementation of coordinated joint or separate control of the VMG with an internal combustion engine and propeller 2, VMG with electric motors and propellers 5, relative to the fuselage 1, which are well-known technical means used in existing aircraft designs [4,5,6].

Мультикоптер с воздушными винтами комбинированного назначения и гибридной двигательной установкой винтомоторных групп.Multicopter with mixed-purpose propellers and a hybrid propulsion system of propeller-motor groups.

Мультикоптер с воздушными винтами комбинированного назначения и гибридной двигательной установкой винтомоторных групп работает следующим образом. Взлет (посадка) осуществляется вертикально «по вертолетному» (ориентация ВМГ относительно фюзеляжа 1 представлена на фиг.1, 3а, 3б) с вытекающими отсюда преимуществами винтокрылых летательных аппаратов. Таким же образом может осуществляться горизонтальный полет и зависание мультикоптера.A multicopter with mixed-purpose propellers and a hybrid propulsion system of propeller-motor groups operates as follows. Take-off (landing) is carried out vertically “in a helicopter” (the orientation of the VMG relative to the fuselage 1 is shown in Fig. 1, 3a, 3b) with the ensuing advantages of rotary-wing aircraft. In the same way, horizontal flight and hovering of a multicopter can be carried out.

Перемещение от места базирования до места назначения может осуществляться «по скоростной схеме -винтокрыла» при ориентации средств тяги относительно фюзеляжа, как представлено на фиг.4, при этом используются преимущества летательных аппаратов скоростной винтокрыльной схемы в скорости и экономичности полета[4,5,6], а размещение дополнительной ВМГ с ДВС и воздушным винтом на фюзеляже оказывает положительное воздействие на его аэродинамические характеристики по грузоподъемности, скорости и безопасности и расстоянии полета. При этом ВМГ с ДВС и воздушным винтом может работать в двух вариантах. Первый, при работе ДВС вращает генератор осуществляя подзарядку АКБ мультикоптера. Второй вариант при отключении ДВС воздушный винт вращаясь от набегающего потока воздуха будет так же осуществлять вращение генератора для подзарядки АКБ, правда с меньшей интенсивностью, это можно так же использовать при аварийном запуске ДВС ВМГ при неисправности стартера. В случае аварийной посадки воздушный винт ВМГ ДВС будет работать в режиме авторотации по «вертолетному». При приземлении шасси мультикоптера выполненные по торсионной схеме погасят часть энергии аварийной посадки, одновременно сработает подушка безопасности расположенная внизу фюзеляжа мультикоптера. фиг.5Movement from the home base to the destination can be carried out “according to the high-speed rotary-wing scheme” when the thrust means are oriented relative to the fuselage, as shown in Fig. 4, while using the advantages of high-speed rotary-wing aircraft in speed and flight efficiency [4,5,6 ], and the placement of an additional VMG with an internal combustion engine and a propeller on the fuselage has a positive effect on its aerodynamic characteristics in terms of load capacity, speed and safety, and flight distance. At the same time, a VMG with an internal combustion engine and a propeller can operate in two versions. First, when the internal combustion engine is running, the generator rotates, recharging the multicopter battery. The second option, when the internal combustion engine is turned off, the propeller, rotating from the oncoming air flow, will also rotate the generator to recharge the battery, albeit with less intensity; this can also be used during an emergency start of the VMG internal combustion engine in the event of a starter malfunction. In the event of an emergency landing, the VMG ICE propeller will operate in the “helicopter” autorotation mode. When landing, the multicopter's torsion-bar chassis will extinguish part of the emergency landing energy, and at the same time the airbag located at the bottom of the multicopter's fuselage will operate. Fig.5

При прибытии к месту расположения цели мультикоптер, используя маневренные возможности прототипа [1], осуществляет необходимые манипуляции с пространственным положением фюзеляжа для выполнения необходимых задач. При этом полет и наведение мультикоптера может осуществляться в следующих режимах «мультикоптерном», «вертолетном» или «комбинированном» в зависимости от вида работ ВМГ с воздушными винтами мультикоптера, то есть в неограниченном диапазоне при любом режиме полета или висения мультикоптера.Upon arrival at the target location, the multicopter, using the maneuvering capabilities of the prototype [1], carries out the necessary manipulations with the spatial position of the fuselage to perform the necessary tasks. In this case, the flight and guidance of the multicopter can be carried out in the following modes: “multicopter”, “helicopter” or “combined” depending on the type of operation of the VMG with the propellers of the multicopter, that is, in an unlimited range in any mode of flight or hovering of the multicopter.

Источники информацииInformation sources

1. Летательный аппарат. Патент РФ на изобретение №2656932. МПК В64С 27/08, В64С 27/28. 07.06.2018.1. Aircraft. RF patent for invention No. 2656932. IPC V64S 27/08, V64S 27/28. 06/07/2018.

2. Ударный мультикоптер. Патент РФ на полезную модель № RU 188791U1. МПК В64С 27/08 (2006.01) B64D 7/08(2006.01)2. Impact multicopter. RF patent for utility model No. RU 188791U1. MPK V64S 27/08 (2006.01) B64D 7/08 (2006.01)

3. Ткачева, В. Р. Использование гибридной силовой установки в мультикоптерах / В. Р. Ткачева. - Текст: непосредственный // Молодой ученый. - 2015. - №24 (104). - С.146-149. - URL: https://moluch.ru/archive/104/24274/ (дата обращения: 17.12.2021).3. Tkacheva, V. R. Use of a hybrid power plant in multicopters / V. R. Tkacheva. - Text: immediate // Young scientist. - 2015. - No. 24 (104). - P.146-149. - URL: https://moluch.ru/archive/104/24274/ (access date: 12/17/2021).

4. Самолет вертикального взлета и посадки. Патент США №3037721 А, МПК В64С 29/00. 05.06.1962.4. Vertical take-off and landing aircraft. US Patent No. 3037721 A, IPC B64C 29/00. 06/05/1962.

5. Вертолет. Патент РФ на изобретение №2263049. МПК В64С 27/52. 27.10.2005.6.9. Богданов Ю.С., Михеев Р.Л. Конструкция вертолетов. М.: Машиностроение, 1990; URL: http://xaribda.ru/node/68. Дата обращения 27.09.2018.5. Helicopter. RF patent for invention No. 2263049. MPK V64S 27/52. 27.10.2005.6.9. Bogdanov Yu.S., Mikheev R.L. Helicopter design. M.: Mashinostroenie, 1990; URL: http://xaribda.ru/node/68. Date of access: 09/27/2018.

6. Ружинский Е.И. Американские самолеты вертикального взлета, URL: http://coolib.com/b/128556/read. Дата обращения 27.09.2018.6. Ruzhinsky E.I. American vertical take-off aircraft, URL: http://coolib.com/b/128556/read. Date of access: 09/27/2018.

Claims (3)

1. Мультикоптер с гибридной силовой установкой, содержащий шасси, на котором установлена ВМГ с двигателем внутреннего сгорания и по меньшей мере четыре ВМГ с электрическими двигателями, отличающийся тем, что указанная ВМГ с ДВС имеет воздушный винт с автоматом перекоса или два воздушных винта, выполненных по соосной схеме, указанные по меньшей мере четыре электродвигателя имеют каждый воздушный винт, а винт ДВС и винты электродвигателей расположены в одной плоскости или в параллельных плоскостях, воздушные винты ВМГ с электродвигателями установлены на лучах рамы, лучи рамы выполнены таким образом, что могут использоваться в качестве топливных баков для питания ДВС ВМГ. 1. A multicopter with a hybrid power plant, containing a chassis on which a VMG with an internal combustion engine and at least four VMG with electric motors is installed, characterized in that the specified VMG with an internal combustion engine has a propeller with a swashplate or two propellers made according to coaxial diagram, the specified at least four electric motors have each propeller, and the internal combustion engine propeller and the electric motor propellers are located in the same plane or in parallel planes, VMG propellers with electric motors are installed on the frame beams, the frame beams are made in such a way that they can be used as fuel tanks for powering the VMG internal combustion engine. 2. Мультикоптер по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит компьютер, входящий в состав бортового навигационно-пилотажного комплекса, установленный на шасси с возможностью обмена данными с двигателями мультикоптера, источник электропитания – аккумуляторные батареи (АКБ), установленные на шасси и соединенные с двигателями ВМГ мультикоптера, генератор, соединенный с ДВС и зарядным устройством источника питания – АКБ - и осуществляющий при работе ДВС подзарядку источника питания – АКБ для осуществления работы электродвигателей ВМГ воздушных винтов в полете при необходимости, антенны, установленные на шасси с возможностью обмена данными с компьютером. 2. The multicopter according to claim 1, characterized in that it additionally contains a computer, which is part of the on-board navigation and flight control system, installed on a chassis with the ability to exchange data with the multicopter engines, the power source is rechargeable batteries (batteries), installed on the chassis and connected with multicopter VMG engines, a generator connected to the internal combustion engine and a power source charger - battery - and during operation of the internal combustion engine, recharging the power source - battery for operating the electric propeller motors in flight if necessary, antennas installed on the chassis with the ability to exchange data with computer. 3. Мультикоптер по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно установлена система аварийной посадки, состоящая из подушки безопасности и шасси, выполненного в виде торсионов. 3. Multicopter according to claim 1, characterized in that an emergency landing system is additionally installed, consisting of an airbag and a landing gear made in the form of torsion bars.