[go: up one dir, main page]

RU2754278C1 - Unmanned aircraft with parachute landing system - Google Patents

Unmanned aircraft with parachute landing system Download PDF

Info

Publication number
RU2754278C1
RU2754278C1 RU2020141773A RU2020141773A RU2754278C1 RU 2754278 C1 RU2754278 C1 RU 2754278C1 RU 2020141773 A RU2020141773 A RU 2020141773A RU 2020141773 A RU2020141773 A RU 2020141773A RU 2754278 C1 RU2754278 C1 RU 2754278C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
parachute
fuselage
unmanned aerial
aerial vehicle
wing
Prior art date
Application number
RU2020141773A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Иванович Малов
Дмитрий Архипович Кибец
Александр Васильевич КОЛДАЕВ
Original Assignee
Юрий Иванович Малов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Иванович Малов filed Critical Юрий Иванович Малов
Priority to RU2020141773A priority Critical patent/RU2754278C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2754278C1 publication Critical patent/RU2754278C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/10All-wing aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D17/00Parachutes
    • B64D17/80Parachutes in association with aircraft, e.g. for braking thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

FIELD: aircrafts.
SUBSTANCE: invention relates to the field of aeroplane-type unmanned aircrafts. The unmanned aircraft is made according to the tailless aerodynamic aeroplane configuration, equipped with two push-type engines, a parachute compartment located in the rear of the fuselage, and an air shock absorber in form of two inflatable bags. In one variant of implementation, the length of the unmanned aircraft is 1.85 m, the wingspan is 5 m, and the takeoff mass is 75 kg.
EFFECT: invention is intended to improve reliability and safety of parachute landing in the presence of high flight characteristics.
8 cl, 4 dwg

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение относится к области разработки и применения мобильных беспилотных авиационных комплексов с беспилотными летательными аппаратами самолетного типа с парашютной посадкой, предназначенными для воздушного наблюдения, разведки, обнаружения, целеуказания и лазерной подсветки целей для наведения управляемых боеприпасов. Беспилотный летательный аппарат может быть использован в гражданских областях, например, при обнаружении чрезвычайных ситуаций и ликвидации их последствий.The invention relates to the development and application of mobile unmanned aerial systems with unmanned aerial vehicles of the aircraft type with parachute landing, intended for air surveillance, reconnaissance, detection, target designation and laser illumination of targets for guided munitions guidance. An unmanned aerial vehicle can be used in civilian areas, for example, when detecting emergencies and eliminating their consequences.

Уровень техникиState of the art

В беспилотной авиации парашютные системы посадки применяются как для штатного приземления беспилотных летательных аппаратов, так и для их аварийной посадки.In unmanned aerial vehicles, parachute landing systems are used both for the regular landing of unmanned aerial vehicles and for their emergency landing.

Известен беспилотный летательный аппарат с парашютной системой посадки по патенту на изобретение РФ RU 2456211, опубликованному 20.07.2012. Он содержит фюзеляж, две консоли крыла и парашютную систему посадки, включающую вытяжной парашют, основной парашют, стропы и подвесную систему. Парашютная система размещена внутри фюзеляжа. Стропы парашютной системы уложены в общем защитном чехле, а стропы подвесной системы прикреплены к концевым частям крыла с помощью трехстепенных шарниров и держателей. Части консоли крыла выполнены с возможностью их поворота относительно оси, параллельной хорде крыла, и снабжены замками-фиксаторами. В полете стропы подвесной системы уложены в канале, расположенном справа и слева вдоль фюзеляжа и вдоль консолей крыла. Для посадки после остановки двигателя по команде оператора наземного пункта управления осуществляют открытие створок вытяжного парашюта, освобождают фиксирующую оболочку, выталкивают купол вытяжного парашюта с помощь пружины в направлении, противоположном движению беспилотного летательного аппарата, вытягивают купол основного парашюта, который после раскрытия тормозит продольное движение до нулевой скорости. По команде автопилота электроприводы редуктора замков-фиксаторов поворачиваются и освобождают консоли крыла, которые, складываясь, обеспечивают плавное перемещение купола основного парашюта в вертикальное положение. Посадка беспилотного летательного аппарата с консолями крыла, сложенными в вертикальной плоскости, позволяет избежать их повреждение при сложных условиях посадки и снизить вероятность зацепления строп подвесной системы и строп основного парашюта за хвостовое оперение при переходе основного парашюта из горизонтального положения в вертикальное положение. Однако крепление строп подвесной системы не к фюзеляжу, а к консолям крыла вызывает необходимость значительного повышения их прочности, что вместе с трехстепенными шарнирами и держателями существенно усложняет конструкцию беспилотного летательного аппарата, повышает его массу и стоимость, приводит к снижению скорости и дальности полета, а также ограничивает массу полезной нагрузки.Known unmanned aerial vehicle with a parachute landing system according to the patent for the invention of the Russian Federation RU 2456211, published on 20.07.2012. It contains a fuselage, two wing consoles and a parachute landing system that includes an pilot parachute, main parachute, slings and a harness. The parachute system is located inside the fuselage. The lines of the parachute system are laid in a common protective cover, and the lines of the harness system are attached to the end parts of the wing by means of three-degree hinges and holders. Parts of the wing console are made with the possibility of their rotation about an axis parallel to the wing chord, and are equipped with retaining locks. In flight, the harness lines are laid in a channel located to the right and left along the fuselage and along the wing consoles. To land, after stopping the engine, at the command of the ground control station operator, the pilot parachute flaps are opened, the fixing shell is released, the pilot parachute canopy is pushed out with the help of a spring in the direction opposite to the movement of the unmanned aerial vehicle, the canopy of the main parachute is pulled out, which, after opening, slows down the longitudinal movement to zero. speed. At the command of the autopilot, the electric drives of the reducer of the locking locks turn and release the wing consoles, which, when folded, provide a smooth movement of the canopy of the main parachute to the vertical position. Landing an unmanned aerial vehicle with wing consoles folded in a vertical plane avoids their damage under difficult landing conditions and reduces the likelihood of the harness lines and the main parachute lines getting caught in the tail unit when the main parachute transitions from the horizontal position to the vertical position. However, attaching the lines of the suspension system not to the fuselage, but to the wing consoles requires a significant increase in their strength, which, together with the three-degree hinges and holders, significantly complicates the design of the unmanned aerial vehicle, increases its weight and cost, leads to a decrease in the speed and range of flight, as well as limits the mass of the payload.

Известен способ парашютной посадки беспилотного самолета и парашютная система посадки беспилотного самолета по патенту на изобретение РФ RU 2592961, опубликованному 27.07.2016. Беспилотный самолет с парашютной системой посадки содержит парашют со стропами и подвесной системой, две консоли крыла, стыкуемые посредством фиксируемых шарнирных узлов с возможностью поворота относительно параллельной хорде крыла оси и шарнирного складывания консолей при их расфиксации. Шарнирные узлы стыковки консолей крыла с самолетом выполнены легкоразъемными при разрушении одноразовых элементов фиксации от тарированной нагрузки после поворота консолей в сторону нижней поверхности самолета, к которой прикреплена подвесная система парашюта, на которой установлен замок отсоединения от нее строп парашюта или их части. Консоли снабжены гибкими тягами. Гибкая тяга одной консоли крыла соединена с узлом запирания замка. Способ парашютной посадки беспилотного самолета характеризуется тем, что при раскрытии посадочного парашюта самолет переворачивают и производят снижение верхней поверхностью вниз, приземляют его на одну из законцовок консолей крыла и амортизируют энергию удара работой на разрушение элемента фиксации шарнирного узла консоли при ее рычажном повороте от ударной нагрузки на законцовку и отделяют консоль от самолета. Группа изобретений направлена на обеспечение надежной посадки при эксплуатации. Основным недостатком этого технического решения является необходимость проведения ремонта после каждой посадки для замены разрушенных одноразовых элементов фиксации и поврежденных законцовок консолей крыла от удара при приземлении на неровную каменистую поверхность. Это усложняет и удорожает эксплуатацию.The known method of parachute landing of an unmanned aircraft and a parachute landing system of an unmanned aircraft according to the patent for the invention of the Russian Federation RU 2592961, published on July 27, 2016. An unmanned aircraft with a parachute landing system contains a parachute with slings and a harness, two wing consoles docked by means of fixed hinge nodes with the ability to rotate relative to the axis parallel to the wing chord and articulated folding of the consoles when they are unlocked. The articulated joints of the wing consoles with the aircraft are made easily detachable when disposable fixation elements are destroyed from the calibrated load after the consoles are turned towards the lower surface of the aircraft, to which the parachute harness is attached, on which the parachute lines detachment lock or parts thereof is installed. The consoles are equipped with flexible rods. The flexible rod of one wing console is connected to the lock locking unit. The method of parachute landing of an unmanned aircraft is characterized by the fact that when the landing parachute is deployed, the aircraft is turned over and the upper surface is lowered, it is landed on one of the wingtips of the wing consoles and the impact energy is absorbed by the work to destroy the fixing element of the hinge node of the console when it is levered from the shock load on tip and separate the console from the aircraft. The group of inventions is aimed at ensuring a reliable fit during operation. The main disadvantage of this technical solution is the need to carry out repairs after each landing to replace the destroyed disposable fixation elements and damaged wingtips from impact when landing on an uneven rocky surface. This complicates and increases the cost of operation.

Известен малоразмерный беспилотный летательный аппарат с автоматически выпускаемым парашютом по патенту США на изобретение US 6685140, опубликованному 03.02.2004. Планер выполнен по классической самолетной схеме, содержащей фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, двигатель внутреннего сгорания, установленный в передней части фюзеляжа и снабженный тянущим пропеллером. Парашютный отсек размещен в задней части фюзеляжа между крылом и хвостовым оперением. Он снабжен сложенным парашютом и устройством выброса парашюта. При достижении определенных условий полета: траектории, высоты и скорости, а также количества оборотов двигателя микропроцессор системы управления полетом выдает команду на выброс парашюта вверх и назад под острым углом к направлению полета. Основными недостатками технического решения является возможность аварийной ситуации из-за зацепа строп парашюта за хвостовое оперение и необходимость усиления прочности конструкции фюзеляжа не только в продольном, но и в поперечном направлении для противодействия ударным нагрузкам при выбросе парашюта под острым углом.Known small unmanned aerial vehicle with an automatically released parachute under US patent for invention US 6685140, published 03.02.2004. The glider is made according to the classic aircraft scheme, containing the fuselage, wing, tail, internal combustion engine, mounted in front of the fuselage and equipped with a pulling propeller. The parachute compartment is located at the rear of the fuselage between the wing and the tail unit. It is equipped with a folded parachute and a parachute ejection device. Upon reaching certain flight conditions: trajectory, altitude and speed, as well as the number of engine revolutions, the microprocessor of the flight control system issues a command to eject the parachute up and back at an acute angle to the direction of flight. The main disadvantages of the technical solution are the possibility of an emergency due to the hooking of the parachute lines to the tail unit and the need to strengthen the strength of the fuselage structure not only in the longitudinal, but also in the transverse direction to resist shock loads when the parachute is ejected at an acute angle.

Известен беспилотный летательный аппарат с устройством выпуска парашюта по патенту США на изобретение US 8191831, опубликованному 05.06.2012. По совокупности общих существенных признаков техническое решение по указанному патенту выбрано в качестве прототипа.Known unmanned aerial vehicle with a parachute release device for US patent for invention US 8191831, published 05.06.2012. On the basis of the set of common essential features, the technical solution for the specified patent was chosen as a prototype.

Беспилотный летательный аппарат, выполненный по самолетной схеме, содержащий фюзеляж, крыло, прикрепленное к фюзеляжу и выполненное в виде левой консоли крыла и правой консоли крыла, снабженное управляющими поверхностями, симметрично расположенными на задней кромке консолей крыла, двигательную установку, включающую двигатель с пропеллером толкающего типа, прикрепленный к фюзеляжу в задней части беспилотного летательного аппарата, систему навигации, систему управления полетом, средства двусторонней радиосвязи с наземным пунктом управления, полезную нагрузку в виде электронно-оптической системы, установленную в передней части фюзеляжа беспилотного летательного аппарата, систему парашютной посадки, включающую парашютный отсек, установленный в фюзеляже, размещенный в парашютном отсеке парашют, створку парашютного отсека, механизм открытия створки парашютного отсека и выброса парашюта, гибкий фал парашюта, уложенный по поверхности задней части фюзеляжа, один конец которого прикреплен к стропам парашюта, а другой конец прикреплен к трем стропам привязной системы для крепления фала к верхней части фюзеляжа в области расположения центра тяжести беспилотного летательного аппарата, механизм отцепления парашюта после посадки, воздушный амортизатор, выполненный в виде надувного мешка, размещенного со стороны нижней части фюзеляжа.An unmanned aerial vehicle, made according to an aircraft scheme, containing a fuselage, a wing attached to the fuselage and made in the form of a left wing console and a right wing console, equipped with control surfaces symmetrically located on the trailing edge of the wing consoles, a propulsion system including an engine with a push-type propeller attached to the fuselage at the rear of the unmanned aerial vehicle, a navigation system, a flight control system, two-way radio communications with a ground control station, a payload in the form of an electro-optical system installed in the front of the fuselage of an unmanned aerial vehicle, a parachute landing system, including a parachute a compartment installed in the fuselage, a parachute located in the parachute compartment, a parachute compartment flap, a mechanism for opening the parachute compartment flap and ejecting a parachute, a flexible parachute halyard laid along the surface of the rear fuselage, one end of which is attached to the strut memory of the parachute, and the other end is attached to three straps of the harness system for attaching the halyard to the upper part of the fuselage in the area of the center of gravity of the unmanned aerial vehicle, a mechanism for releasing the parachute after landing, an air shock absorber made in the form of an inflatable bag placed on the side of the lower part of the fuselage.

Основным недостатком беспилотного летательного аппарата прототипа является низкая надежность из-за относительно высокой вероятности аварийной ситуации при неблагоприятных условиях из-за зацепа строп привязной системы и строп выброшенного вниз парашюта за хвостовое оперение и пропеллер двигателя, которые расположены в хвостовой части фюзеляжа за парашютным отсеком.The main disadvantage of the unmanned aerial vehicle of the prototype is low reliability due to the relatively high probability of an emergency under adverse conditions due to the hooking of the harness lines and the lines of the parachute thrown down by the tail unit and the engine propeller, which are located in the aft fuselage behind the parachute compartment.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Заявленный беспилотный летательный аппарат с парашютной системой посадки позволяет повысить надежность и безопасность парашютной посадки, увеличить продолжительность и дальность полета.The declared unmanned aerial vehicle with a parachute landing system makes it possible to increase the reliability and safety of a parachute landing, to increase the duration and range of flight.

Указанный положительный эффект достигается за счет того, что беспилотный летательный аппарат выполнен по аэродинамической схеме бесхвостка, в котором крыло снабжено центропланом крыла и управляющими поверхностями, выполненными в виде элевонов, двигательная установка снабжена двумя двигателями с пропеллерами толкающего типа, первый двигатель размещен на левой задней части центроплана крыла, к которому прикреплена левая консоль крыла, второй двигатель размещен на правой задней части центроплана крыла, к которому прикреплена правая консоль крыла, отношение расстояния между продольными осями первого двигателя и второго двигателя к длине фюзеляжа беспилотного летательного аппарата выбрано в диапазоне от 0,4 до 0.5, отношение расстояния между продольными осями первого двигателя и второго двигателя к размаху крыла беспилотного летательного аппарата выбрано в диапазоне от 0,1 до 0.2, парашютный отсек расположен в задней части фюзеляжа, створка парашютного отсека выполнена в форме усеченной сферы, примыкающей к задней части фюзеляжа и образующей с ним единую плавную обтекаемую поверхность, в парашютном отсеке в центральной части передней торцевой перегородки установлено устройство перецепа гибкого фала парашюта, гибкий фал парашюта прикреплен к устройству перецепа гибкого фала парашюта и в исходном положении уложен вдоль верхней части передней торцевой перегородки, верхней внутренней поверхности парашютного отсека и вдоль верхней наружной задней части фюзеляжа до узла крепления к трем стропам подвесной системы для крепления фала к верхней части фюзеляжа в области расположения центра тяжести беспилотного летательного аппарата.This positive effect is achieved due to the fact that the unmanned aerial vehicle is made according to the tailless aerodynamic scheme, in which the wing is equipped with a wing center section and control surfaces made in the form of elevons, the propulsion system is equipped with two engines with push-type propellers, the first engine is located on the left rear part wing center section, to which the left wing console is attached, the second engine is located on the right rear part of the wing center section, to which the right wing console is attached, the ratio of the distance between the longitudinal axes of the first engine and the second engine to the fuselage length of the unmanned aerial vehicle is selected in the range from 0.4 to 0.5, the ratio of the distance between the longitudinal axes of the first engine and the second engine to the wing span of the unmanned aerial vehicle is selected in the range from 0.1 to 0.2, the parachute compartment is located in the rear of the fuselage, the parachute compartment flap is made in the form of a truncated sphere ry, adjacent to the rear part of the fuselage and forming a single smooth streamlined surface with it, in the parachute compartment in the central part of the front end partition there is a device for intercepting a flexible parachute halyard, a flexible parachute halyard attached to the device for intercepting a flexible parachute halyard and in the initial position is laid along the upper part the front end bulkhead, the upper inner surface of the parachute compartment and along the upper outer rear part of the fuselage up to the attachment point to the three lines of the harness for attaching the halyard to the upper part of the fuselage in the area of the center of gravity of the unmanned aerial vehicle.

В беспилотном летательном аппарате двигательная установка снабжена двумя электрическими двигателями с пропеллерами толкающего типа со складывающимися лопастями.In an unmanned aerial vehicle, the propulsion system is equipped with two electric motors with push-type propellers with folding blades.

В беспилотном летательном аппарате механизм открытия крышки парашютного отсека и выброса парашюта снабжен управляемым электрическим запором.In an unmanned aerial vehicle, the mechanism for opening the lid of the parachute compartment and ejecting the parachute is equipped with a controlled electric lock.

В беспилотном летательном аппарате механизм отцепления парашюта после посадки снабжен управляемым электрическим запором.In an unmanned aerial vehicle, the parachute release mechanism after landing is equipped with a controlled electric lock.

В беспилотном летательном аппарате передняя торцевая перегородка парашютного отсека выполнена в виде диафрагмы конической формы с вершиной, направленной к центру фюзеляжа.In an unmanned aerial vehicle, the front end partition of the parachute compartment is made in the form of a conical diaphragm with apex directed towards the center of the fuselage.

В беспилотном летательном аппарате воздушный амортизатор в надутом состоянии выполнен в виде двух надувных мешков цилиндрической формы, первый надувной мешок размещен со стороны нижней части фюзеляжа под левой частью центроплана крыла, второй надувной мешок размещен со стороны нижней части фюзеляжа под правой частью центроплана крыла.In an unmanned aerial vehicle, the inflated air shock absorber is made in the form of two cylindrical inflatable bags, the first inflatable bag is located on the side of the lower part of the fuselage under the left part of the wing center section, the second inflatable bag is located on the side of the lower part of the fuselage under the right side of the wing center section.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

В дальнейшем изобретение поясняется конкретными примерами его выполнения со ссылками на прилагаемые рисунок (Фигура 1), на котором представлен общий вид беспилотного летательного аппарата, рисунок (Фигура 2), на котором изображен вид сверху на беспилотный летательный аппарат, рисунок (Фигура 3), на котором размещено продольное сечение задней части беспилотного летательного аппарата с парашютным отсеком, и рисунок (Фигура 4), на котором показан беспилотный летательный аппарат в момент приземления при парашютной посадке.In the future, the invention is illustrated by specific examples of its implementation with reference to the attached drawing (Figure 1), which presents a general view of an unmanned aerial vehicle, a drawing (Figure 2), which shows a top view of an unmanned aerial vehicle, a figure (Figure 3), which is a longitudinal section of the rear of the unmanned aerial vehicle with a parachute compartment, and a drawing (Figure 4), which shows the unmanned aerial vehicle at the time of landing during parachute landing.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Беспилотный летательный аппарат 1 (Фигура 1), выполненный по аэродинамической самолетной схеме бесхвостка, содержит фюзеляж 2, крыло 3, прикрепленное к фюзеляжу 2, включающее левую консоль крыла 4, снабженную управляющими поверхностями, выполненными в виде элевонов 5, правую консоль крыла 6, снабженную управляющими поверхностями, выполненными в виде элевонов 7, и центроплан крыла 8. Двигательная установка 9 размещена в задней части беспилотного летательного аппарата 1 и снабжена двумя двигателями с пропеллерами толкающего типа. Первый двигатель 10 с пропеллером 11 размещен на левой задней части центроплана крыла 8, к которому прикреплена левая консоль крыла 4. Второй двигатель 12 с пропеллером 13 размещен на правой задней части центроплана крыла 8, к которому прикреплена правая консоль крыла 6. Парашютный отсек 14 расположен в задней части фюзеляжа 2. Створка парашютного отсека 15 выполнена в форме усеченной сферы, примыкающей к задней части фюзеляжа 2 и образующей с ним единую плавную обтекаемую поверхность. Полезная нагрузка 16, выполненная в виде электронно-оптической системы, установлена в передней части фюзеляжа 2 беспилотного летательного аппарата. Такая конструкция беспилотного летательного аппарата 1 с парашютным отсеком в задней части его фюзеляжа 2 обеспечивает при посадке надежный и безопасный выброс парашюта в направлении, противоположном направлению полета, раскрытие и наполнение парашюта, а также беспрепятственный перевод его из тормозящего горизонтального положения в вертикальное положение для плавного приземления.Unmanned aerial vehicle 1 (Figure 1), made according to the tailless aerodynamic aircraft scheme, contains a fuselage 2, a wing 3 attached to the fuselage 2, including a left wing console 4, equipped with control surfaces made in the form of elevons 5, a right wing console 6, equipped with control surfaces made in the form of elevons 7, and the center section of the wing 8. The propulsion system 9 is located in the rear part of the unmanned aerial vehicle 1 and is equipped with two engines with push-type propellers. The first engine 10 with the propeller 11 is located on the left rear part of the wing center section 8, to which the left wing console is attached 4. The second engine 12 with the propeller 13 is located on the right rear part of the wing center section 8, to which the right wing section 6 is attached. The parachute compartment 14 is located in the rear part of the fuselage 2. The flap of the parachute compartment 15 is made in the form of a truncated sphere, adjacent to the rear part of the fuselage 2 and forming a single smooth streamlined surface with it. The payload 16, made in the form of an electro-optical system, is installed in the front of the fuselage 2 of the unmanned aerial vehicle. Such a design of an unmanned aerial vehicle 1 with a parachute compartment in the rear of its fuselage 2 provides, during landing, a reliable and safe release of the parachute in the direction opposite to the direction of flight, the opening and filling of the parachute, as well as its unhindered transfer from the braking horizontal position to the vertical position for a smooth landing. ...

Для достижения высоких летных характеристик беспилотного летательного аппарата 1 (грузоподъемности, скорости, управляемости, высоты, дальности и продолжительности полета) при условии обеспечения необходимой прочности конструкции и ограниченных масса-габаритных характеристик, (Фигура 1 и Фигура 2), а также для оптимального размещения самолетных систем и самолетного оборудования беспилотного летательного аппарата и средств полезной нагрузки отношение расстояния между продольными осями первого двигателя 10 и второго двигателя 12 - Рд к длине фюзеляжа 2 - Дф беспилотного летательного аппарата 1 выбрано в диапазоне от 0,4 до 0.5, а отношение расстояния между продольными осями первого двигателя 10 и второго двигателя 12 - Рд к размаху крыла 3 - Рк беспилотного летательного аппарата 1 выбрано в диапазоне от 0,1 до 0.2.To achieve high flight characteristics of an unmanned aerial vehicle 1 (carrying capacity, speed, controllability, altitude, range and duration of flight), provided that the necessary structural strength and limited mass-dimensional characteristics are provided, (Figure 1 and Figure 2), as well as for optimal placement of aircraft systems and aircraft equipment of the unmanned aerial vehicle and payload means the ratio of the distance between the longitudinal axes of the first engine 10 and the second engine 12 - Рд to the fuselage length 2 - Дф of the unmanned aerial vehicle 1 is selected in the range from 0.4 to 0.5, and the ratio of the distance between the longitudinal the axes of the first engine 10 and the second engine 12 - Рд to the wingspan 3 - Рк of the unmanned aerial vehicle 1 are selected in the range from 0.1 to 0.2.

В парашютном отсеке 14 (Фигура 3), расположенном в задней части фюзеляжа 2 и прикрытом сзади створкой 15, размещены купол и стропы парашюта 17 в сложенном состоянии, а также установлена передняя торцевая перегородка 18, в центральной части которой смонтировано устройство перецепа 19 гибкого фала 20 парашюта 17, снабженное электромеханическим замком 21. В первоначальном положении гибкий фал 20 парашюта 17 прикреплен к устройству перецепа 19 гибкого фала парашюта и уложен вдоль верхней части передней торцевой перегородки 18, верхней внутренней поверхности парашютного отсека 14 и вдоль верхней наружной поверхности задней части фюзеляжа 2 до узла крепления 22 к трем стропам 23 подвесной системы для крепления гибкого фала к верхней части фюзеляжа 2 в области расположения центра тяжести беспилотного летательного аппарата, на равноудаленном расстоянии от него. При выпуске парашюта 17 отделяемая створка 15, прикрепленная стропой к сложенному парашюту 17, выполняет функцию вытяжного парашюта. После открытия электромеханического замка 24 она отделяется от фюзеляжа 2 принудительно с помощью трех пружин и вытягивает за собой парашют 17. Беспилотный летательный аппарат 1 продолжает горизонтальный полет с остановленными двигателями и сложенными лопастями пропеллеров. Парашют 17 под воздействием набегающего воздушного потока постепенно раскрывается и натягивает гибкий фал 20, прикрепленный к устройству перецепа 19 с электромеханическим замком 21. При полном открытии купола парашюта 17 максимальная перегрузка действует вдоль продольной оси и нормально воспринимается конструкцией беспилотного летательного аппарата 1. При снижении скорости беспилотного летательного аппарата траектория его полета плавно переходит из горизонтальной в наклонную баллистическую, а затем в вертикальную под влияние силы притяжения. Через определенное время снижения скорости полета происходит перецеп гибкого фала 20 парашюта 17 от электромеханического замка 21 к передней торцевой перегородке 18 внутри фюзеляжа к креплению на внешней поверхности фюзеляжа для придания беспилотному летательному аппарату горизонтального положения при приземлении.In the parachute compartment 14 (Figure 3), located in the rear part of the fuselage 2 and covered from the rear by the flap 15, the canopy and lines of the parachute 17 are placed in the folded state, and the front end partition 18 is also installed, in the central part of which is mounted the device for the transfer 19 of the flexible halyard 20 parachute 17, equipped with an electromechanical lock 21. In the initial position, the flexible rope 20 of the parachute 17 is attached to the device for intercepting the flexible rope of the parachute 19 and is laid along the upper part of the front end partition 18, the upper inner surface of the parachute compartment 14 and along the upper outer surface of the rear part of the fuselage 2 to attachment point 22 to three slings 23 of the harness for attaching the flexible halyard to the upper part of the fuselage 2 in the area of the center of gravity of the unmanned aerial vehicle, at an equidistant distance from it. When the parachute 17 is released, the detachable flap 15, attached by a sling to the folded parachute 17, performs the function of the pilot parachute. After opening the electromechanical lock 24, it is separated from the fuselage 2 forcibly by means of three springs and pulls the parachute 17 behind it. The unmanned aerial vehicle 1 continues its horizontal flight with stopped engines and folded propeller blades. The parachute 17 under the influence of the incoming air flow gradually opens and pulls the flexible halyard 20 attached to the interceptor 19 with an electromechanical lock 21. When the canopy of the parachute 17 is fully opened, the maximum overload acts along the longitudinal axis and is normally perceived by the design of the unmanned aerial vehicle 1. When the speed of the unmanned aerial vehicle decreases of the aircraft, the trajectory of its flight smoothly changes from horizontal to inclined ballistic, and then to vertical under the influence of gravity. After a certain time of reducing the flight speed, the flexible halyard 20 of the parachute 17 is interlocked from the electromechanical lock 21 to the front end partition 18 inside the fuselage to an attachment on the outer surface of the fuselage to give the unmanned aerial vehicle a horizontal position upon landing.

Для снижения ударных нагрузок, действующих на беспилотный летательный аппарат 1 и на средства его полезной нагрузки 16 при касании земной поверхности, установлен воздушный амортизатор, в надутом состоянии выполненный в виде двух надувных мешков цилиндрической формы (Фигура 4). Первый надувной мешок 25 в надутом состоянии размещен со стороны нижней части фюзеляжа 2 под левой частью центроплана крыла 8. Второй надувной мешок 26 в надутом состоянии размещен со стороны нижней части фюзеляжа 2 под правой частью центроплана крыла 8. Надувные мешки перед посадкой по команде системы автоматического управления или оператора наполняются воздухом из небольшого баллона, в котором он находится под давлением. При касании земной поверхности происходит плавное стравливание воздуха через специальные отверстия в надувных мешках. Это исключает удар беспилотного летательного аппарата о земную поверхность и отскок от нее. Таким образом осуществляется смягчение посадки и значительного снижения ударных нагрузок для сохранения конструкции беспилотного летательного аппарата и средств полезной нагрузки.To reduce the shock loads acting on the unmanned aerial vehicle 1 and on the means of its payload 16 when touching the earth's surface, an air shock absorber is installed, in an inflated state made in the form of two cylindrical inflatable bags (Figure 4). The first inflatable bag 25 in the inflated state is placed on the side of the lower part of the fuselage 2 under the left part of the wing center section 8. The second inflatable bag 26 in the inflated state is located on the side of the lower part of the fuselage 2 under the right side of the wing center section 8. The inflatable bags before landing at the command of the automatic control or operator are filled with air from a small cylinder in which he is under pressure. When it touches the earth's surface, air is smoothly released through special holes in the inflatable bags. This eliminates the impact of the unmanned aerial vehicle on the earth's surface and rebound from it. Thus, the landing is softened and the shock loads are significantly reduced to preserve the design of the unmanned aerial vehicle and the payload.

За счет модульного выполнения конструкции беспилотного летательного аппарата обеспечена возможность применения полезной нагрузки и силовой установки с различными массогабаритными характеристиками в рамках одной конструктивной основы.Due to the modular design of the unmanned aerial vehicle, it is possible to use the payload and power plant with different weight and size characteristics within the same structural framework.

Толкающие пропеллеры при работе не оказывает негативного влияния на работоспособность датчиков полезной нагрузки в передней полусфере.Pushing propellers during operation do not negatively affect the performance of the payload sensors in the front hemisphere.

Конструкция планера беспилотного летательного аппарата в основном выполнена из полимерных композитных материалов, позволяющих получать в процессе изготовления хорошо обтекаемые поверхности двойной кривизны. В одном из вариантов исполнения длина беспилотного летательного аппарата составляет 1.85 м, размах крыла - 5 м, а взлетная масса - 75 кг.The design of the airframe of the unmanned aerial vehicle is mainly made of polymer composite materials, which make it possible to obtain well-streamlined surfaces of double curvature during the manufacturing process. In one embodiment, the length of the unmanned aerial vehicle is 1.85 m, the wingspan is 5 m, and the take-off weight is 75 kg.

Конструкция беспилотного летательного аппарата обладает необходимой жесткостью и прочностью для осуществления катапультного запуска и парашютной посадки в процессе длительной безаварийной эксплуатации. Существенно снизить ударные нагрузки на сам беспилотный летательный аппарат и его полезную нагрузку позволяет применение надуваемой воздушной подушки в момент приземления.The design of the unmanned aerial vehicle has the necessary rigidity and strength to carry out ejection launch and parachute landing during long-term trouble-free operation. The use of an inflatable air cushion at the time of landing allows to significantly reduce shock loads on the unmanned aerial vehicle itself and its payload.

Беспилотный летательный аппарат по сравнению с прототипом обладает высокой надежностью и безопасностью осуществления парашютной посадки при наличии высоких летных характеристик относительно продолжительности, дальности и управляемости полета. Для взлета и посадки ему не требуется аэродромная инфраструктура.The unmanned aerial vehicle, in comparison with the prototype, has a high reliability and safety of parachute landing in the presence of high flight characteristics in relation to the duration, range and controllability of the flight. For takeoff and landing, it does not require an airfield infrastructure.

По своим летным и эксплуатационным характеристикам, а также по составу полезной нагрузки беспилотный летательный аппарат может быть эффективно использован в системе прицеливания оружия для поиска, обнаружения, сопровождения, определения координат и лазерной подсветки одиночных и групповых целей для осуществления стрельбы оружия, использующего как неуправляемые боеприпасы, так и управляемые боеприпасы с полуактивным лазерным наведением.In terms of its flight and operational characteristics, as well as the composition of the payload, an unmanned aerial vehicle can be effectively used in a weapon aiming system for searching, detecting, tracking, determining coordinates and laser illumination of single and group targets for firing weapons that use unguided ammunition. and guided ammunition with semi-active laser guidance.

Claims (32)

1. Беспилотный летательный аппарат, выполненный по самолетной схеме, содержащий1. Unmanned aerial vehicle, made according to the aircraft scheme, containing - фюзеляж,- fuselage, - крыло, прикрепленное к фюзеляжу и выполненное в виде левой консоли крыла и правой консоли крыла, снабженное управляющими поверхностями, симметрично расположенными на задней кромке консолей крыла,- a wing attached to the fuselage and made in the form of a left wing console and a right wing console, equipped with control surfaces symmetrically located on the trailing edge of the wing consoles, - двигательную установку, включающую двигатель с пропеллером толкающего типа, прикрепленный к фюзеляжу в задней части беспилотного летательного аппарата,- a propulsion system comprising a push-type propeller engine attached to the fuselage at the rear of the unmanned aerial vehicle, - систему навигации,- navigation system, - систему управления полетом,- flight control system, - средства двусторонней радиосвязи с наземным пунктом управления,- means of two-way radio communication with a ground control point, - полезную нагрузку в виде электронно-оптической системы, установленную в передней части фюзеляжа беспилотного летательного аппарата,- a payload in the form of an electro-optical system installed in the front of the fuselage of an unmanned aerial vehicle, - систему парашютной посадки, включающую- parachute landing system, including -- парашютный отсек, установленный в фюзеляже,- a parachute compartment installed in the fuselage, -- размещенный в парашютном отсеке парашют,- a parachute placed in the parachute compartment, -- створку парашютного отсека,- a flap of the parachute compartment, -- механизм открытия створки парашютного отсека и выброса парашюта,- a mechanism for opening the sash of the parachute compartment and ejection of the parachute, -- гибкий фал парашюта, уложенный по поверхности задней части фюзеляжа, один конец которого прикреплен к стропам парашюта, а другой конец прикреплен к трем стропам крепления фала к верхней части фюзеляжа в области расположения центра тяжести беспилотного летательного аппарата,- a flexible parachute halyard, laid along the surface of the rear part of the fuselage, one end of which is attached to the parachute lines, and the other end is attached to three straps for attaching the halyard to the upper part of the fuselage in the area of the center of gravity of the unmanned aerial vehicle, -- механизм отцепления парашюта после посадки,- parachute release mechanism after landing, -- воздушный амортизатор, выполненный в виде надувного мешка, размещенного со стороны нижней части фюзеляжа,- an air shock absorber made in the form of an inflatable bag located on the side of the lower part of the fuselage, отличающийся тем, что с целью повышения надежности парашютной посадкиcharacterized in that in order to increase the reliability of the parachute landing - беспилотный летательный аппарат выполнен по аэродинамической схеме бесхвостка, в котором крыло снабжено центропланом крыла и управляющими поверхностями, выполненными в виде элевонов,- the unmanned aerial vehicle is made according to the tailless aerodynamic scheme, in which the wing is equipped with a wing center section and control surfaces made in the form of elevons, - двигательная установка снабжена двумя двигателями с пропеллерами толкающего типа,- the propulsion system is equipped with two engines with push-type propellers, - первый двигатель размещен на левой задней части центроплана крыла, к которому прикреплена левая консоль крыла,- the first engine is located on the left rear part of the wing center section, to which the left wing console is attached, - второй двигатель размещен на правой задней части центроплана крыла, к которому прикреплена правая консоль крыла,- the second engine is located on the right rear part of the wing center section, to which the right wing console is attached, - парашютный отсек расположен в задней части фюзеляжа,- the parachute compartment is located at the rear of the fuselage, - створка парашютного отсека выполнена в форме усеченной сферы, примыкающей к задней части фюзеляжа и образующей с ним единую плавную обтекаемую поверхность,- the wing of the parachute compartment is made in the form of a truncated sphere, adjacent to the rear of the fuselage and forming a single smooth streamlined surface with it, - в парашютном отсеке в центральной части передней торцевой перегородки установлено устройство перецепа гибкого фала парашюта,- in the parachute compartment in the central part of the front end bulkhead there is a device for intercepting a flexible parachute halyard, - гибкий фал парашюта прикреплен к устройству перецепа гибкого фала парашюта и в исходном положении уложен вдоль верхней части передней торцевой перегородки, верхней внутренней поверхности парашютного отсека и вдоль верхней наружной задней части фюзеляжа до узла крепления к трем стропам подвесной системы для крепления фала к верхней части фюзеляжа в области расположения центра тяжести беспилотного летательного аппарата.- the flexible parachute halyard is attached to the flexible parachute halyard and in the initial position is laid along the upper part of the front end bulkhead, the upper inner surface of the parachute compartment and along the upper outer rear part of the fuselage up to the attachment point to three straps of the harness for attaching the halyard to the upper part of the fuselage in the area of the center of gravity of the unmanned aerial vehicle. 2. Беспилотный летательный аппарат по п. 1, в котором отношение расстояния между продольными осями первого двигателя и второго двигателя к длине фюзеляжа беспилотного летательного аппарата выбрано в диапазоне от 0,4 до 0.5.2. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, in which the ratio of the distance between the longitudinal axes of the first engine and the second engine to the length of the fuselage of the unmanned aerial vehicle is selected in the range from 0.4 to 0.5. 3. Беспилотный летательный аппарат по п. 1, в котором отношение расстояния между продольными осями первого двигателя и второго двигателя к размаху крыла беспилотного летательного аппарата выбрано в диапазоне от 0,1 до 0.2.3. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, in which the ratio of the distance between the longitudinal axes of the first engine and the second engine to the wingspan of the unmanned aerial vehicle is selected in the range from 0.1 to 0.2. 4. Беспилотный летательный аппарат по п. 1, в котором двигательная установка снабжена двумя электрическими двигателями с пропеллерами толкающего типа со складывающимися лопастями.4. The unmanned aerial vehicle of claim. 1, wherein the propulsion system is equipped with two electric motors with push-type propellers with folding blades. 5. Беспилотный летательный аппарат по п. 1, в котором механизм открытия крышки парашютного отсека и выброса парашюта снабжен управляемым электрическим запором.5. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, wherein the mechanism for opening the lid of the parachute compartment and ejecting the parachute is provided with a controlled electric lock. 6. Беспилотный летательный аппарат по п. 1, в котором механизм отцепления парашюта после посадки снабжен управляемым электрическим запором.6. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, wherein the parachute release mechanism after landing is provided with a controlled electric lock. 7. Беспилотный летательный аппарат по п. 1, в котором передняя торцевая перегородка парашютного отсека выполнена в виде диафрагмы конической формы с вершиной, направленной к центру фюзеляжа.7. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, in which the front end partition of the parachute compartment is made in the form of a conical diaphragm with apex directed towards the center of the fuselage. 8. Беспилотный летательный аппарат по п. 1, в котором воздушный амортизатор в надутом состоянии выполнен в виде двух надувных мешков цилиндрической формы, первый надувной мешок размещен со стороны нижней части фюзеляжа под левой частью центроплана крыла, второй надувной мешок размещен со стороны нижней части фюзеляжа под правой частью центроплана крыла.8. The unmanned aerial vehicle according to claim 1, in which the air shock absorber in the inflated state is made in the form of two cylindrical inflatable bags, the first inflatable bag is located on the side of the lower part of the fuselage under the left part of the wing center section, the second inflatable bag is located on the side of the lower part of the fuselage under the right wing center section.
RU2020141773A 2020-12-17 2020-12-17 Unmanned aircraft with parachute landing system RU2754278C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020141773A RU2754278C1 (en) 2020-12-17 2020-12-17 Unmanned aircraft with parachute landing system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020141773A RU2754278C1 (en) 2020-12-17 2020-12-17 Unmanned aircraft with parachute landing system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2754278C1 true RU2754278C1 (en) 2021-08-31

Family

ID=77670012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020141773A RU2754278C1 (en) 2020-12-17 2020-12-17 Unmanned aircraft with parachute landing system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2754278C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2191140C1 (en) * 2001-03-29 2002-10-20 Сухолитко Валентин Афанасьевич Flying vehicle recovery facility
US8191831B2 (en) * 2005-09-23 2012-06-05 Bluebird Aero Systems Ltd. Parachute release device for unmanned aerial vehicle (UAV)
CN110015430A (en) * 2018-01-08 2019-07-16 经纬航太科技股份有限公司 Fixed-wing aircraft with landing mechanism and method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2191140C1 (en) * 2001-03-29 2002-10-20 Сухолитко Валентин Афанасьевич Flying vehicle recovery facility
US8191831B2 (en) * 2005-09-23 2012-06-05 Bluebird Aero Systems Ltd. Parachute release device for unmanned aerial vehicle (UAV)
CN110015430A (en) * 2018-01-08 2019-07-16 经纬航太科技股份有限公司 Fixed-wing aircraft with landing mechanism and method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220048620A1 (en) Universal vehicle with improved stability for safe operation in air, water and terrain environments
CN107985605B (en) A control system for a surrounding inspection and fighting integrated aircraft
CN107697303B (en) Unmanned aerial vehicle air-based recovery device and method based on aviation towing type stable target system
EP3560820B1 (en) Aerial vehicle with deployable components
EP2212198B1 (en) VTOL unamnned aircaft and method of flying the same
US9738383B2 (en) Remote controlled aerial reconnaissance vehicle
US12145726B2 (en) Launch system
CN108482635B (en) An inflatable wing type resident aircraft
CN103043214A (en) Folding type unmanned plane
US20200255136A1 (en) Vertical Flight Aircraft With Improved Stability
RU181026U1 (en) Multipurpose Unmanned Aerial Vehicle
CN109229363A (en) A kind of double hair hand throwing fixed-wing unmanned planes
RU2643063C2 (en) Unmanned aircraft complex
EP1827972B1 (en) Aircraft landing method and device
RU2748623C1 (en) Small-sized unmanned aircraft system
RU2754278C1 (en) Unmanned aircraft with parachute landing system
US11767108B2 (en) Aircraft (drone)
CN116331550B (en) An emergency air replenishment and recovery platform for UAVs in seamount terrain
CN220948568U (en) Amphibious automatic folding air-drop glider
CN102180269A (en) Multifunctional helicopter
CN103832582A (en) Multifunctional helicopter
CN113232854A (en) Distributed unmanned aerial vehicle platform applicable to ballistic launching and launching method
RU2769000C1 (en) Multi-element rocket and aviation complex
CN119058983B (en) Modular drones
RU226216U1 (en) MULTI-FUNCTIONAL UNMANNED AIRCRAFT LAUNCHED FROM A TRANSPORT AND LAUNCH CONTAINER