БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ
UNMANNED AERIAL VEHICLE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области беспилотных летательных аппаратов, в частности к беспилотному летательному аппарату.
Уровень техники
Беспилотный летательный аппарат является беспилотным летательным аппаратом, который управляется с помощью беспроводного дистанционного устройства управления и собственного устройства управления. В последние годы благодаря повышению уровня средств автоматизации беспилотные летательные аппараты широко используются при выполнении работ для защиты растений. Например, беспилотные летательные аппараты используются для распыления пестицидов, управления возделыванием сельскохозяйственных культур и т.п. Когда беспилотные летательные аппараты распыляют пестицид на растения, емкость для хранения жидкости обычно установлена на фюзеляже беспилотного летательного аппарата, при этом емкость для хранения жидкости предназначена для вмещения пестицида, подлежащего распылению.
Беспилотный летательный аппарат, используемый для выполнения операций по защите растений, обычно содержит фюзеляж и функциональные узлы, установленные на фюзеляже, такие как емкость для хранения жидкости и батарея. Согласно информации, представленной в существующих документах, беспилотные летательные аппараты имеют низкую эффективность эксплуатации и расходуют большое количество энергии, что обусловлено нерациональной компоновкой конструкции фюзеляжа беспилотных летательных аппаратов.
Раскрытие сущности изобретения
Настоящее изобретение предлагает беспилотный летательный аппарат, предназначенный для решения проблем существующих беспилотных летательных аппаратов, имеющих низкую эффективность эксплуатации и расходующих большое количество энергии, что обусловлено нерациональной компоновкой беспилотных летательных аппаратов.
В вариантах осуществления настоящего изобретения вышеуказанная проблема решается следующим образом. В беспилотном летательном аппарате фюзеляж содержит корпус фюзеляжа. К передней части корпуса фюзеляжа прикреплен кожух в сборе. К задней части корпуса фюзеляжа прикреплен функциональный узел. Верхняя периферийная поверхность функционального узла является первой дугообразной поверхностью. Верхняя периферийная поверхность кожуха в сборе является второй дугообразной поверхностью. Первая дугообразная поверхность прилегает ко второй дугообразной поверхности. Первая дугообразная поверхность и вторая дугообразная поверхность образуют обтекаемую криволинейную поверхность.
В примере варианта осуществления изобретения функциональный узел содержит емкость для хранения жидкости. Емкость для хранения жидкости установлена на задней части корпуса фюзеляжа. Верхняя часть емкости для хранения жидкости имеет третью дугообразную поверхность. Третья дугообразная поверхность прилегает ко второй дугообразной поверхности. Третья дугообразная поверхность является по меньшей мере частью первой дугообразной поверхности.
В примере варианта осуществления изобретения функциональный узел дополнительно содержит батарейный элемент. Емкость для хранения жидкости расположена между батарейным элементом и кожухом в сборе. Верхняя часть батарейного элемента имеет четвертую дугообразную поверхность. Третья дугообразная поверхность расположена между четвертой дугообразной поверхностью и второй дугообразной поверхностью. Четвертая дугообразная поверхностью является по меньшей мере частью первой дугообразной поверхности.
В примере варианта осуществления изобретения кожух в сборе содержит крепежную часть кожуха, соединенную с передней частью корпуса фюзеляжа фиксированным образом, и основную часть кожуха, присоединенную сверху крепежной части кожуха. Верхняя периферийная поверхность основной части кожуха является второй дугообразной поверхностью.
В примере варианта осуществления изобретения основная часть кожуха содержит корпус основной части кожуха, соединенный с соединительной балкой, и верхнюю крышку, соединенную с корпусом основной части кожуха. Корпус основной части кожуха содержит переднюю стенку и верхнюю стенку, продолжающуюся вверх и назад относительно передней стенки. Верхняя крышка закрывает верхнюю стенку. Верхняя периферийная поверхность верхней крышки и верхняя периферийная поверхность верхней стенки образуют вторую дугообразную поверхность.
В примере варианта осуществления изобретения верхняя стенка имеет установочный проем для установки и присоединения верхней крышки. Вокруг установочного проема образовано установочное углубление для примыкания внутренней стенки верхней крышки. Верхняя крышка притягивается путем магнитного воздействия и соединяется с внутренней частью установочного углубления.
В примере варианта осуществления изобретения передняя стенка продолжается назад относительно обеих сторон передней стенки и образует вентиляционный канал, который способствует рассеиванию тепла в корпусе фюзеляжа.
В примере варианта осуществления изобретения емкость для хранения жидкости содержит корпус емкости с камерой для хранения жидкости. Корпус емкости имеет нижнюю часть корпуса и верхнюю часть корпуса, соединенную с верхним участком нижней части корпуса. Верхняя часть корпуса сообщена с нижней частью корпуса. Верхняя поверхность верхней части корпуса является третьей дугообразной поверхностью. Батарейный элемент прилегает к дальнему от кожуха в сборе концу верхней части корпуса.
В примере варианта осуществления изобретения фюзеляж также содержит опорную раму. Опорная рама содержит крепежный держатель, соединенный с задним концом корпуса фюзеляжа, и установочный держатель, соединенный с крепежным держателем. Фюзеляж также имеет первое установочный сквозной проем, образованный в крепежном держателе и предназначенный для фиксированного присоединения нижней части корпуса, и второй установочный сквозной проем, образованный в установочном держателе и предназначенный для фиксированного присоединения батарейного элемента.
В примере варианта осуществления изобретения беспилотный летательный аппарат содержит множество лучей, силовую установку, расположенную на фюзеляже и продолжающуюся наружу от корпуса фюзеляжа, причем силовая установка расположена на выступающем конце каждого из множества лучей, и шасси для обеспечения демпфирования во время приземления, причем шасси расположено с нижней стороны корпуса фюзеляжа.
Беспилотный летательный аппарат, предлагаемый в настоящем изобретении, имеет технические эффекты по сравнению с существующей технологией, состоящие в том, что кожух в сборе расположен на передней части фюзеляжа, в то время как функциональный узел расположен на задней части фюзеляжа; при этом верхняя периферийная поверхность кожуха в сборе является второй дугообразной поверхностью, а верхняя периферийная поверхность функционального узла является первой дугообразной поверхностью, причем первая дугообразная поверхность прилегает ко второй дугообразной поверхности, при этом первая дугообразная поверхность и вторая дугообразная поверхность образуют обтекаемую криволинейную поверхность, так что во время полета беспилотного летательного аппарата сопротивление воздуха уменьшается, тем самым обеспечивая снижение расхода энергии.
Краткое описание чертежей
Для более ясного объяснения технических решений с помощью вариантов осуществления настоящего изобретения ниже приведено краткое описание чертежей, используемых при описании вариантов осуществления изобретения. Понятно, что чертежи в приведенном ниже описании относятся только к некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, и специалисты в этой области могут предложить другие чертежи согласно этим чертежам без творческих разработок.
На фиг. 1 схематично показан беспилотный летательный аппарат согласно варианту осуществления настоящего изобретения, вид в перспективе;
на фиг. 2 – беспилотный летательный аппарат, изображенный на фиг. 1, с удаленной батареей, вид в перспективе;
на фиг. 3 – часть конструкции беспилотного летательного аппарата, изображенного на фиг. 1, вид в перспективе;
на фиг. 4 – кожух в сборе беспилотного летательного аппарата, изображенного на фиг. 1, вид в перспективе;
на фиг. 5 – кожух в сборе, изображенный на фиг. 4, вид в перспективе;
на фиг. 6 – емкость для хранения жидкости беспилотного летательного аппарата, изображенного на фиг. 1, вид в перспективе;
на фиг. 7 – беспилотный летательный аппарат, изображенный на фиг. 1, вид сбоку.
1 – фюзеляж; 10 – корпус фюзеляжа; 11 – передающее устройство; 12 – верхняя пластина; 13 – нижняя пластина; 14 – опорная рама; 141 – крепежный держатель; 142 – установочный держатель; 143 – перегородка; 144 – первый установочный сквозной проем; 145 – второй установочный сквозной проем;
2 – луч; 3 – кожух в сборе; 31 – крепежная часть кожуха; 32 – основная часть кожуха; 321 – корпус основной части кожуха; 322 – верхняя крышка; 3211 – передняя стенка; 3212 – верхняя стенка; 3213 – установочный проем; 3214 – установочное углубление; 3215 – магнитное кольцо; 3210 – вентиляционный канал;
4 – шасси; 5 – силовая установка; 6 – емкость для хранения жидкости; 61 – верхняя часть корпуса; 62 – нижняя часть корпуса; 611 – нижняя стенка; 612 – боковая стенка; 613 – верхняя стенка; 614 – передняя торцевая стенка; 615 – задняя торцевая стенка; 616 – входное отверстие; 621 – выходное отверстие;
7 – батарейный элемент.
Осуществление изобретения
Для того чтобы задачи, технические решения и преимущества настоящего изобретения были более понятны, ниже приведено подробное описание настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи и варианты осуществления. Следует принять во внимание, что описанные ниже частные варианты осуществления изобретения являются только пояснительными и не предназначены для ограничения настоящего изобретения.
Следует отметить, что когда говорится о том, что элемент «прикреплен» к другому элементу или «расположен» в другом элементе, он может быть расположен на другом элементе прямо или косвенно. Когда говорится о том, что элемент «соединен» с другим элементом, он может быть соединен с другим элементом прямо или косвенно.
Следует принять во внимание, что ориентация или взаимное расположение, обозначаемые терминами «длина», «ширина», «вверх», «вниз», «передний», «задний», «левый» «правый», «вертикальный», «горизонтальный», «верхний», «нижний», «внутренний», «наружный» и т.п., относятся к ориентации или взаимному расположению, показанным на чертежах только для удобства и упрощения описания настоящего изобретения, и это не означает, что упомянутые устройство или элементы имеют конкретную ориентацию, а также скомпонованы и функционируют в конкретной ориентации. Таким образом, указанные термины не должны рассматриваться как ограничивающие настоящее изобретение.
Кроме того, термины «первый» и «второй» используются только для описания и не должны рассматриваться как указывающие или означающие относительно важный признак или косвенное указание на количество описанных технических признаков. Следовательно, признак, определяемый как «первый» или «второй», прямо или косвенно указывает на присутствие одного или нескольких таких признаков. В описании настоящего изобретения «множество» означает два или более, если отсутствует иное явное и конкретное ограничение.
Как показано на фиг. 1–7, на которых проиллюстрированы некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, заявленный беспилотный летательный аппарат содержит фюзеляж 1, кожух 3 в сборе и функциональный узел, соединенные с фюзеляжем 1. Кожух 3 в сборе закрывает фюзеляж 1. Фюзеляж 1 содержит корпус 10 фюзеляжа и опорную раму 14, соединенную с корпусом 10 фюзеляжа. Функциональный узел соединен с опорной рамой 14, причем функциональный узел содержит емкость 6 для хранения жидкости и батарейный элемент 7. Емкость 6 для хранения жидкости используется для хранения распыляемой жидкости. Кожух 3 в сборе содержит крепежную часть 31 кожуха, соединенную с корпусом 10 фюзеляжа фиксированным образом, и основную часть 32 кожуха, присоединенную сверху крепежной части 31 кожуха. Крепежная часть 31 кожуха и основная часть 32 кожуха соединены таким образом, что они расположены друг относительно друга в направлении вверх-вниз. Емкость 6 для хранения жидкости и кожух 3 в сборе соединены с корпусом 10 фюзеляжа таким образом, что они расположены друг относительно друга в направлении вперед-назад (лево-право). Верхняя периферийная поверхность емкости 6 для хранения жидкости и батарейного элемента 7 является первой дугообразной поверхностью. Верхняя периферийная поверхность основой части 32 кожуха является второй дугообразной поверхностью. Первая дугообразная поверхность прилегает ко второй дугообразной поверхности. Другими словами, один край первой дугообразной поверхности соединен с одним краем второй дугообразной поверхности. Первая дугообразная поверхность и вторая дугообразная поверхность образуют обтекаемую криволинейную поверхность. В рассматриваемом примере первая дугообразная поверхность и вторая дугообразная поверхность примыкают друг к другу и образуют законченную дугообразную поверхность.
В вышеупомянутом беспилотном летательном аппарате опорная рама 14 расположена на фюзеляже 1, при этом емкость 6 для хранения жидкости может быть установлена с возможностью снятия во внутреннюю часть опорной рамы 14, тем самым обеспечивая быстрый монтаж и демонтаж емкости 6 для хранения жидкости на основной части фюзеляжа 1. Кроме того, верхняя периферийная поверхность основной части 32 кожуха 3 в сборе является второй дугообразной поверхностью, а верхняя периферийная поверхность емкости 6 для хранения жидкости является первой дугообразной поверхностью, при этом первая дугообразная поверхность прилегает ко второй дугообразной поверхности, причем первая дугообразная поверхность и вторая дугообразная поверхность образуют обтекаемую криволинейную поверхность, так что во время полета беспилотного летательного аппарата сопротивление воздуха уменьшается, тем самым обеспечивая снижение расхода энергии.
В одном примере осуществления изобретения функциональный узел является компонентом или комбинацией нескольких компонентов, которые обеспечивают ресурсы беспилотного летательного аппарата для выполнения ряда функций. Обычно его объем является относительно большим по отношению к элементам беспилотного летательного аппарата. Кроме того, верхняя периферийная поверхность функционального узла является обтекаемой криволинейной поверхностью, которая может уменьшать большое полетное сопротивление беспилотного летательного аппарата. Например, в беспилотном летательном аппарате для защиты растений функциональный узел может состоять из емкости 6 для хранения жидкости, или батарейного элемента 7, или из обоих указанных компонентов.
В одном примере осуществления настоящего изобретения функциональный узел содержит емкость 6 для хранения жидкости. Емкость 6 для хранения жидкости установлена в задней части корпуса 10 фюзеляжа. Верхняя часть емкости 6 для хранения жидкости имеет третью дугообразную поверхность. Третья дугообразная поверхность прилегает ко второй дугообразной поверхности, при этом третья дугообразная поверхность является по меньшей мере частью первой дугообразной поверхности.
Разумеется, в одном из примеров осуществления изобретения функциональный узел также содержит батарейный элемент 7. Батарейный элемент 7 прилегает к дальнему от кожуха 3 в сборе концу емкости 6 для хранения жидкости. Верхняя часть батарейного элемента 7 имеет четвертую дугообразную поверхность. Четвертая дугообразная поверхность прилегает к дальнему от второй дугообразной поверхности краю третьей дугообразной поверхности, при этом, аналогично, четвертая дугообразная поверхность является по меньшей мере частью первой дугообразной поверхности.
В примере осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг. 2–5, крепежная часть 31 кожуха неподвижно соединена с корпусом 10 фюзеляжа, причем крепежная часть 31 кожуха содержит множество соединительных частей (не показаны), соединенных с корпусом 10 фюзеляжа, и соединительную балку, присоединенную между множеством соединительных частей и используемую для поддержания основной части 32 кожуха. В данном примере количество соединительных частей равно двум. Соединительная балка присоединена между двумя соединительными частями. Основная часть 32 кожуха содержит корпус 321 основной части кожуха, соединенный с соединительной балкой, и верхнюю крышку 322, соединенную с корпусом 321 основной части кожуха.
Как показано на фиг. 4 и 5, в примере осуществления настоящего изобретения корпус 321 основной части кожуха содержит переднюю стенку 3211 и верхнюю стенку 3212, продолжающуюся вверх и назад относительно передней стенки 3211. Другими словами, передняя стенка 3211 и верхняя стенка 3212 объединены, при этом верхняя стенка 3212 расположена у верхнего участка передней стенки 3211. Верхняя крышка 322 закрывает верхнюю стенку 3212, при этом верхняя периферийная поверхность верхней крышки 322 и верхняя периферийная поверхность верхней стенки 3212 образуют вторую дугообразную поверхность.
В данном варианте осуществления настоящего изобретения верхняя стенка 3212 имеет установочный проем 3213 для установки и присоединения верхней крышки 322. С нижней стороны верхняя крышка 322 имеет выступающий вниз установочный выступ (не показан) для установки в установочный проем 3213. Вокруг установочного проема 3213 выполнено установочное углубление 3214 для обеспечения примыкания внутренней стенки верхней крышки 322, причем верхняя крышка притягивается путем магнитного воздействия и соединяется с внутренней частью установочного углубления 3214.
В данном примере осуществления изобретения в установочное углубление 3214 предварительно установлено магнитное кольцо 3215. Верхняя крышка 322 заранее снабжена металлическим магнитопроводящим материалом. Верхнюю крышку 322 сначала устанавливают в установочный проем 3213 с помощью установочного выступа с целью ее предварительной установки, после чего верхняя крышка притягивается путем магнитного воздействия к магнитному кольцу 3215, так что верхняя крышка 322 соединяется с внутренней частью установочного углубления 3214.
Как показано на фиг. 4, в примере осуществления настоящего изобретения передняя стенка 3211 продолжается назад относительно обеих сторон передней стенки и образует вентиляционный канал 3210, который способствует рассеиванию тепла в корпусе 10 фюзеляжа. Вентиляционный канал 3210 расположен таким образом, что, когда беспилотный летательный аппарат находится в полете, воздух проходит через вентиляционные каналы 3210 с обеих сторон, увеличивая рассеивание тепла в корпусе 10 фюзеляжа, при этом также может быть уменьшено сопротивление ветра с наветренной стороны.
Как показано на фиг. 3, в примере осуществления настоящего изобретения батарейный элемент 7 для подачи энергии к корпусу 10 фюзеляжа может быть установлен во внутреннюю часть опорной рамы 14 фиксированным образом. Опорная рама 14 содержит крепежный держатель 141, соединенный с корпусом фюзеляжа 1, и установочный держатель 142, соединенный с крепежным держателем 141. Фюзеляж 1 также имеет первый установочный сквозной проем 144, образованный в крепежном держателе 141 и предназначенный для фиксированной установки емкости 6 для хранения жидкости, и второй установочный сквозной проем 145, образованный в установочном держателе 142 и предназначенный для фиксированной установки батарейного элемента 7.
В данном примере между крепежным держателем 141 и установочным держателем 142 также расположена перегородка 143. Перегородка 143 используется для разделения первого установочного проема 144 и второго установочного проема 145.
Как показано на фиг. 6, в примере осуществления настоящего изобретения емкость 6 для хранения жидкости содержит корпус емкости с полостью для хранения жидкости. Корпус емкости имеет нижнюю часть 62 корпуса для фиксированной установки в первом сквозном проеме 144 и верхнюю часть 61 корпуса, соединенную с верхним участком нижней части 62 корпуса и опирающуюся на корпус 10 фюзеляжа. Верхняя часть 61 корпуса и нижняя часть 62 корпуса перпендикулярны друг другу, при этом верхняя часть 61 корпуса и нижняя часть 62 корпуса образуют T-образную или Г-образную конструкцию. Кроме того, верхняя часть 61 корпуса и нижняя часть 62 корпуса сообщены друг с другом, что обеспечивает требуемый объем камеры для хранения жидкости.
В описываемом примере осуществления изобретения верхняя часть 61 корпуса также имеет входное отверстие 616 для добавления жидкости. Входное отверстие 616 для жидкости также соединяется с помощью резьбового соединения с крышкой (не показана). Нижний участок верхней части 61 корпуса и нижний участок нижней части 62 корпуса имеют выходное отверстие 621 для распыления жидкости.
В данном примере осуществления настоящего изобретения верхняя часть 61 корпуса содержит нижнюю стенку 611, боковые стенки 612, соединенные с обеими сторонами нижней стенки 611, верхнюю стенку 613, соединенную с верхними краями двух боковых стенок 612, а также переднюю торцевую стенку 614 и заднюю торцевую стенку 615, соединенные с передним и задним краями нижней стенки 611. Верхняя периферийная поверхность верхней стенки 613 является третьей дугообразной поверхностью. Нижняя часть 62 корпуса продолжается вниз относительно нижней стенки 611.
Во время фактического процесса установки нижняя часть 62 корпуса проходит через первый установочный сквозной проем 144, а верхняя часть 61 корпуса опирается на корпус 10 фюзеляжа, тем самым завершая присоединение емкости 6 для хранения жидкости.
Как показано на фиг. 3, в примере осуществления изобретения корпус 10 фюзеляжа содержит верхнюю пластину 12 для соединения с крепежной частью 31 кожуха, нижнюю пластину 13, расположенную напротив верхней пластины 12, и передающее устройство 11, присоединенное между верхней пластиной 12 и нижней пластиной 13. К внутренней части передающего устройства 11 присоединена система управления.
Как показано на фиг. 1–3, беспилотный летательный аппарат согласно настоящему изобретению содержит множество лучей 2, установленных на корпусе 10 фюзеляжа и продолжающихся наружу от корпуса 10 фюзеляжа, силовую установку 5, расположенную на выступающем конце каждого из множества лучей 2, и шасси 4 для обеспечения демпфирования во время приземления, причем шасси 4 расположено с нижней стороны корпуса 10 фюзеляжа.
В описываемом примере осуществления изобретения к внутренней части фюзеляжа 1 также прикреплен электрический регулировочный модуль, при этом лучи 2 распределены вокруг корпуса 10 фюзеляжа, причем лучи 2 неподвижно соединены с корпусом 10 фюзеляжа. Шасси 4 прикреплено ниже корпуса 10 фюзеляжа и обеспечивает стабильность взлета и посадки беспилотного летательного аппарата. Силовая установка 5 прикреплена к дальнему от корпуса 10 фюзеляжа концу луча 2. Силовая установка 5 обеспечивает подъем беспилотного летательного аппарата для выполнения полета. Емкость 6 для хранения жидкости установлена на фюзеляже 1 и используется для вмещения веществ, подлежащих распылению или транспортировке. Батарейный элемент 7 прикреплен к корпусу 10 фюзеляжа для подачи энергии к силовой установке 5. Система управления прикреплена к фюзеляжу 1 и используется для управления положением полета беспилотного летательного аппарата.
Вышеприведенное описание относится только к предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения и не предназначено для ограничения изобретения. Любые модификации, эквивалентные замены, усовершенствования и т.п., выполненные в пределах сущности и идеи настоящего изобретения, соответствуют объему защиты настоящего изобретения.