БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ С ПАРАШЮТНОЙ СИСТЕМОЙ ПОСАДКИ
DRONE WITH PARACHUTE LANDING

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к беспилотным летательным аппаратам, осуществляющим посадку на поверхность земли с использованием парашютной системы.
Известно устройство для спасения самолета (патент РФ №2211174), содержащее парашют, размещенный в верхней части фюзеляжа и используемый при осуществлении посадки самолета. Устройство снабжено двумя ракетами, расположенными в стволах внутри фюзеляжа самолета. К ракетам крепятся стропы парашюта.
Указанное устройство имеет следующие недостатки: для выпуска парашюта применены ракеты, т.е. элементы повышенной взрывоопасности, детонация которых может привести к гибели самолета, кроме того, возможна детонация ракет и при выпуске непосредственно парашюта. В связи с тем что ракеты крепятся к стропам парашюта через тросы, в момент их запуска возникает рвущая стропы нагрузка, так как сам по себе трос имеет незначительные продольные деформации в силу малой эластичности конструкции тросов.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого изобретения является самолет по патенту РФ №2277060, включающий в себя средства разделения частей самолета, например крыла, фюзеляжа, силовых установок, хвостового оперения, при этом фюзеляж содержит модули, которые в свою очередь имеют свою парашютную многокупольную систему спасения. Разделение частей самолета осуществляется с использованием пирозамков. Для срабатывания указанной системы спасения необходима высокая степень синхронизации срабатывания пирозамков, которые отстыковывают части самолета. Когда отстыкованные части разлетятся на безопасном удалении друг от друга, специальные механизмы приводят в действие парашютные системы спасения модулей, расположенных в фюзеляже. Данная конструкция не позволяет быстро и эффективно задействовать парашютную систему спасения модулей в экстренных ситуациях, например при значительной близости земной поверхности.
Задача предлагаемого изобретения - повысить надежность и безопасность посадки беспилотного летательного аппарата.
Поставленная задача решается тем, что беспилотный летательный аппарат с парашютной системой посадки содержит фюзеляж, две консоли крыла и парашютную систему посадки, включающую вытяжной парашют, основной парашют, стропы, подвесную систему. Парашютная система размещена внутри фюзеляжа, при этом стропы парашютной системы уложены в общем защитном чехле, стропы подвесной системы крепятся 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.
Трехстепенной шарнир крепления строп выполнен в виде соединенных посредством валов цилиндрических элементов, с возможностью их перемещения относительно трех координатных осей, при этом концы валов зафиксированы в проушинах цилиндрических элементов.
Устройство посадки беспилотного летательного аппарата с парашютной системой посадки поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен общий вид спускаемого беспилотного аппарата с расположением парашютного отсека (вид сбоку);
на фиг.2 изображен общий вид спускаемого беспилотного аппарата (вид снизу);
на фиг.3 изображен общий вид спускаемого беспилотного аппарата (вид сверху);
на фиг.4 показана схема спуска беспилотного летательного аппарата (вид сбоку);
на фиг.5 изображена схема спуска беспилотного летательного аппарата (вид спереди);
на фиг.6 изображен трехстепенной шарнир, прикрепленный к концевой части консоли крыла.
Предлагаемый беспилотный летательный аппарат имеет крыло, выполненное из двух поворотных консолей 1. На концевых частях консолей 1 установлены трехстепенные шарниры 2 для крепления строп подвесной системы 3. Стропы подвесной системы 3 крепятся к трехстепенным шарнирам 2 посредством держателей 12. Трехстепенные шарниры 2 крепления строп подвесной системы 3 выполнены в виде соединенных посредством валов 14 цилиндрических элементов 13 с возможностью их перемещения относительно трех координатных осей, при этом концы валов 14 зафиксированы в проушинах цилиндрических элементов. Трехстепенные шарниры 2 установлены в продольной плоскости консолей, проходящей через центр масс самолета 10. Поворотные консоли крыла закреплены на силовой части фюзеляжа или на силовой части крыла 5 посредством шарниров 4 и замков-фиксаторов 11. Шарниры 4 снабжены втулками или подшипниками. Замок-фиксатор 11 приводится в движение редуктором исполнительного привода. Шарниры 4 фиксируются на силовой части фюзеляжа или на силовой части крыла 5 посредством проушин. В полетном положении консоли крыла фиксируются замками-фиксаторами 11.
Замки-фиксаторы 11 устанавливаются жестко на силовой части фюзеляжа или силовой части крыла 5.
В процессе полета самолета стропы подвесной системы 3 уложены в канале, расположенном справа и слева вдоль фюзеляжа и вдоль консолей крыла.
После остановки двигателя оператор наземного пункта управления (либо автопилот самолета) выдает управляющий сигнал, который подается на электроприводы. С помощью электроприводов осуществляют открытие створок 6, сдерживающих купол вытяжного парашюта, освобождая от фиксации оболочку 7. Купол вытяжного парашюта выталкивается пружиной 8 вместе с оболочкой в направлении, противоположном движению самолета, и тянет за собой купол основного парашюта 9. Затем, по мере наполнения воздушной массой, купол основного парашюта раскрывается и тормозит продольное движение самолета до скорости, равной нулю, после чего с датчика ускорений, установленного на самолете, поступает сигнал на приемный элемент автопилота, фиксирующий смену знака продольной перегрузки, и самолет начинает движение вниз под действием сил земного притяжения.
Автопилот самолета выдает управляющий электрический сигнал, который поступает на электроприводы редуктора замков-фиксаторов 11 консолей крыла. Далее замки-фиксаторы 11 проворачиваются в направлении освобождения консоли крыла 1. Консоли крыла 1 под воздействием аэродинамической силы, возникающей при движении самолета вниз, и усилия, связанного с воздействием воздушного потока на купол основного парашюта 9, перемещаются вместе с куполом вверх и занимают вертикальное положение. Трехстепенные шарниры 2 обеспечивают плавное перемещение купола основного парашюта 9 в вертикальное положение. Защитный чехол парашютной системы строго ориентирует стропы, предотвращая их от скручивания между собой.
Посадка беспилотного летательного аппарата с консолями, сложенными в вертикальной плоскости, позволяет избежать повреждения консолей крыла при сложных условиях посадки, кроме того, такое расположение консолей обеспечивает удобство транспортировки и хранения беспилотного летательного аппарата. Использование трехстепенных шарниров позволяет предотвратить преждевременное перетирание строп в месте крепления к консоли крыла. Предлагаемая парашютная система обеспечивает надежную и безопасную посадку беспилотного летательного аппарата.