Складная рама квадрокоптера

Полезная модель относится к области беспилотных летательных аппаратов и может быть использована в качестве складной конструкции рамы беспилотных воздушных судов (БВС) мультироторного типа вертикального взлета и посадки с четырьмя моторами (квадрокоптерам), которые предназначены для воздушной фото и видеосъемки c дистанционным управлением.
Известен винтовой дрон складной конструкции (патент EP3453438A1 опубликованный 13.03.2019 (МПК: A63H27/00; A63H27/133)), содержащий по меньшей мере один несущий винт, закрепленный на конструкции летательного аппарата, причем конструкция летательного аппарата содержит корпус летательного аппарата и по меньшей мере одну группу рук, состоящую из нескольких манипуляторов, установленных на беспилотном летательном аппарате с возможностью вращения. тела вокруг одной и той же оси вращения, между разложенным положением для полета и сложенным положением для транспортировки. К недостаткам известного технического решения относится сложность конструкции механизма сложения.
Известен дрон (патент CN108513563A опубликованный 07.09.2018 (МПК: B64C1/06; B64C1/30; B64C39/02)), который предлагает беспилотный летательный аппарат, содержащий корпус фюзеляжа и множество узлов, расположенных на корпусе фюзеляжа, причем каждый из узлов включает в себя луч, соединенный с корпусом фюзеляжа, и приводной механизм для приведения луча во вращение; луч имеет разложенное и сложенное состояния, каждый из приводных механизмов заставляет соответствующий луч вращаться относительно тела, так что луч находится в разложенном состоянии. К недостаткам известного технического решения относится сложность конструкции механизма сложения и количество манипуляций, которые необходимо произвести пользователю для сложения и разложения лучей дрона.
Известен корпус беспилотного летательного аппарата и беспилотный летательный аппарат (патент CN210133275U опубликованный 10.03.2020 (МПК: B64C1/06; B64C27/08; B64D47/00; B64D47/08; H05K7/20)), прототип заявляемого технического решения.
Корпус квадрокоптера, имеющий первую (основную) раму, для размещения корпуса беспилотного летательного аппарата (БЛА) и батареи, вторую раму для размещения механизмов сложения лучей. Вторая рама размещена на основной раме квадрокоптера в корпусе БЛА. Каждый из механизмов сложения снабжен средством крепления к основной раме с проушиной и корпус, соединенные между собой подпружиненным штифтом и удерживающими его элементами фиксации со ступенчатыми пазами. Поперечная трубка луча, имеющая на одном своем конце механизм сложения с подпружиненной кнопкой, соединена другим своим концом, посредством проушины продольной трубки луча, с продольной трубкой луча.
К недостаткам прототипа по отношению к заявляемому техническому решению относится сложность конструкции механизма сложения, а также пониженные эргономические свойства рамы, элементы сложения которой необходимо поочередно и последовательно складывать и раскладывать.
Техническим результатом заявляемой полезной модели по отношению к известным техническим решениям является упрощение конструкции механизма сложения и повышение эргономических свойств конструкции рамы.
Для этого, складная рама квадрокоптера имеющая симметричную конструкцию относительно продольной оси корпуса беспилотного воздушного судна и содержащая поперечную трубку луча, имеющую на одном своем конце механизм сложения с подпружиненной кнопкой, соединенную другим своим концом, посредством проушины продольной трубки луча, с продольной трубкой луча, отличающаяся тем, что имеет остов, выступающий основанием конструкции, снабжена направляющей тягой, концевые части которой имеют шарнирные соединения в виде осевых штифтов конструктивных элементов остова и проушины продольной трубки луча, вставленных в концентричные отверстия наконечников тяг, механизм сложения с подпружиненной кнопкой снабжен U-образным кронштейном и проушиной луча с упором.
Помимо этого, проушины продольных трубок луча на своих концах могут иметь крышки. Концентричные отверстия наконечников тяг могут быть выполнены в виде петель.
На фиг.1 представлена складная рама квадрокоптера в соответствии с заявляемым техническим решением, где
1 - подпружиненная кнопка, 2 - U-образный кронштейн, 3 - проушина луча с упором, 4 - поперечная трубка луча, 5 - задняя ниша мотора, 6 - продольная трубка луча, 7 - проушина продольной трубки луча, 8 - крышка, 9 - передняя ниша мотора с опорой, 10 - направляющая тяга, 11 - остов (лонжерон) БВС;
на фиг. 2 представлен принцип сложения рамы квадрокоптера;
на фиг. 3 представлена рама квадрокоптера в сложенном состоянии.
Упрощение конструкции складной рамы коптера осуществляется за счет отсутствия в его составе сложных механизмов и сборных элементов. Повышение эргономических свойств конструкции при складывании заключается в том, что складывание рамы коптера возможно провести за счет двух движений. Первое из которых - нажатие на подпружиненные кнопки освобождает фиксацию продольных лучей в механизме сложения рамы. При втором движении - незначительном усилии вниз относительно остова тяга обеспечивает складывание лучей в нужном направлении.
При этом остов 11, выступает основанием конструкции (лонжероном), симметрично продольной оси которого расположены поперечные трубки 4 лучей квадрокоптера.
Одним концом поперечные трубки 4 лучей соединяются посредством механизмов сложения с остовом 11, а другим концом, посредством проушин 7 продольной трубки луча, с продольными трубками 6 луча, на концах которых, в свою очередь, расположены ниши для установки электромоторов 5 и 9 на фиг. 1.
Вышеуказанные элементы конструкции являются складными элементами, для хода (или работы) которых предусмотрены механизмы сложения с подпружиненной кнопкой 1, каждый из которых снабжен U-образным кронштейном 2 для навески луча и проушиной 3 луча с упором. U-образный кронштейн 2 соединяет механизм сложения с остовом 11. Механизм сложения приводится в действие, когда при нажатии подпружиненной кнопки 1 упор проушины 3 луча освобождает поперечную трубку 4 луча. Складные элементы в разложенном рабочем состоянии образуют квадрокоптер и подкреплены с помощью упоров, расположенных на проушинах 3 лучей, которые упираются в U-образный кронштейн 2 и фиксируются подпружиненными кнопками 1.
Для обеспечения плавного хода складных элементов, а также чтобы ниши моторов 5 и 9 были перевернуты на 180° (оптимальное положение лучей квадрокоптера для транспортировки) относительно разложенного состояния рамы, она снабжена направляющими тягами 10, ход которых обеспечивается тем, что их концевые части имеют шарнирные соединения в виде осевых штифтов конструктивных элементов остова 11 и проушин 7 продольных трубок луча, вставленных в концентричные отверстия наконечников тяг, выполненных в виде петель. Для фиксации тяг 10 относительно проушин 7 продольной трубки луча предусмотрены крышки 8, выполненные таким образом, чтобы не препятствовать ходу направляющих тяг 10.
Работа сведения складных элементов рамы представлена на фиг. 2. Чтобы выполнить складывание рамы, требуется нажать на подпружиненные кнопки 1 и свести складные элементы, держась за поперечные трубки 4, под корпусом квадрокоптера по направлению друг к другу. При сведении складных элементов рамы вниз передние ниши моторов с опорами 9 складываются по направлению друг к другу за счет использования шарнирных направляющих тяг 10, прикрепленных с одной стороны к U-образным кронштейнам 2 навески луча, которые установлены на остов 11, с другой - к проушинам 7 продольной трубки луча. В сложенном состоянии (фиг. 3) ниши моторов перевернуты на 180° относительно разложенного положения.
Шарнирные соединения концевых частей направляющих тяг 10 обеспечиваются за счет осевых штифтов, вставленных в концентричные отверстия наконечников тяг, конструктивных элементов остова 11 и проушин 7 складных элементов рамы, соответственно. Длина тяг 10 и положение петель подбираются таким образом, чтобы ограничивать вращательное движение трубок 4 и 6 с установленными нишами крепления моторов 5 и 9 на угол, необходимый для обеспечения поворота ниш моторов на 180°. Ниши моторов 5 и 9 жестко закреплены на продольных трубках 6 луча. Их поворот обеспечивается за счет вращения под воздействием направляющей силы тяг 10, которая возникает в случае, когда подпружиненные кнопки 1 нажаты, и пользователь квадрокоптера осуществляет сведение складных частей рамы по направлению друг к другу. Раскладывание рамы осуществляется путем разведения складных частей в противоположных направлениях до касания упоров проушин 3 лучей U-образных кронштейнов 2 и срабатывания фиксирующего механизма подпружиненных кнопок 1.