БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ ВЗЛЕТОМ И ПОСАДКОЙ

Полезная модель относится к летательным аппаратам тяжелее воздуха и касается аппаратов вертикального взлета и посадки.
Известен беспилотный летательный аппарат, содержащий центральную платформу, восемь электродвигателей с соосными воздушными винтами с контролируемой частотой вращения, аккумуляторную батарею и маршрутную вычислительную систему, полетный контроллер, контроллеры моторов, мобильный пульт управления и контроля, систему видеонаблюдения и приемник GPS навигации (патент RU №2666493, 2017 г.).
Недостатком данного летательного аппарата является малый диапазон использования устройства, например, невозможность посадки на водную поверхность.
Наиболее близким по технической сути является летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий корпус, выполненный с возможностью уравновешивания веса летательного аппарата на расчетных скоростях горизонтального полета, и закрепленные снаружи по бокам корпуса четыре силовых агрегата, по два с каждой стороны, при этом силовые агрегаты каждого бока расположены симметрично по отношению друг к другу относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось корпуса, и имеют возможность поворота в местах своего закрепления вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось корпуса, причем каждый силовой агрегат выполнен из защитного корпуса, внутри которого расположены два электродвигателя с воздушными винтами изменяемого шага, вращающимися в противоположных направлениях (патент RU №163412, 2014 г.).
Недостатками данного летательного аппарата является конструктивно ограниченный диапазон использования устройства, например, невозможность выполнения научных работ по мониторингу окружающей среды.
Техническая задача - создание беспилотного летательного аппарата, способного осуществлять вертикальный взлет и посадку с поверхности земли и воды.
Технический результат - расширение диапазона использования беспилотного летательного аппарата за счет усовершенствования конструкции.
Он достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус, выполненный с возможностью уравновешивания веса летательного аппарата на расчетных скоростях горизонтального полета, закрепленные снаружи по бокам корпуса четыре силовых агрегата, по два с каждой стороны, силовые агрегаты каждого бока расположены симметрично по отношению друг к другу относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось корпуса, и имеют возможность поворота в местах своего закрепления вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось корпуса, причем каждый силовой агрегат выполнен из защитного корпуса, внутри которого расположены два электродвигателя с воздушными винтами изменяемого шага, вращающимися в противоположных направлениях, корпус устройства выполнен водонепроницаемым, а шасси выполнено в виде круглой амортизирующей подушки из высокопрочной резины, заполненной воздухом, жестко фиксированной на основании корпуса, обеспечивающей возможность посадки и нахождение устройства на водной поверхности и улучшение его остойчивости на воде.
На чертеже изображен беспилотный летательный аппарат (Фиг. 1 - общий вид). Устройство содержит водонепроницаемый корпус 1, выполненный с возможностью уравновешивания веса летательного аппарата на расчетных скоростях горизонтального полета, закрепленные снаружи по бокам корпуса четыре силовых агрегата 2, шасси 3 для гашения энергии движения при посадке летательного аппарата и поддержания его на поверхности воды, выполненное в виде круглой амортизирующей подушки из высокопрочной резины, заполненной воздухом, жестко фиксированной на основании корпуса 1.
Конструкция предлагаемого летательного аппарата позволяет расширить диапазон его использования за счет усовершенствования конструкции.
Пример конкретного выполнения. Корпус 1 представляет собой обтекаемый водонепроницаемый сферический профиль, конструктивно имеющий достаточный запас остойчивости для посадки и взлета с поверхности воды и земли, с центром масс, сохраняющим его в состоянии устойчивого равновесия. Снаружи корпуса, по бокам, крепятся четыре силовых агрегата 2 в одной горизонтальной плоскости. Каждый силовой агрегат 2 представляет собой два спаренных электромотора, приводящих в движение воздушные винты и имеет возможность вращаться в точке крепления к корпусу вокруг горизонтальной оси для изменения вектора тяги.
Корпус 1 летательного аппарата предназначен для размещения внутри: полезного груза, механизмов поворота силовых агрегатов, источников электроэнергии, электронных блоков управления полетом, системы автоматики. Во внутреннем пространстве корпуса 1 размещены полетный контроллер, контроллеры моторов, мобильный пульт для обеспечения управления и контроля за устройством.
Устройство работает следующим образом. Аппарат может осуществлять вертикальный взлет и посадку на твердую и водную поверхность. Перед взлетом оператор дистанционно настраивает и калибрует все необходимые приборы и датчики, участвующие в процессе управления аппарата и его дальнейшей эксплуатации.
В режиме операционного простоя аппарат может автономно находиться на поверхности воды или на земле. Посадка на твердую и водную поверхность осуществляется вертикально с использованием шасси 3 для гашения энергии движения, выполненное в виде круглой заполненной воздухом амортизирующей подушки из высокопрочной резины, работающей как поплавок. Устройство сохраняет вертикальное положение и находится в состоянии устойчивого равновесия за счет того, что его центр масс находится в нижней части корпуса 1. При наклоне от воздействия внешних сил, например, ветра, высота центра масс относительно опоры увеличивается, вследствие чего устройство стремится занять исходное положение. При посадке на поверхность воды устройство способно противостоять внешним силам, вызывающим его крен и дифферент, и возвращаться в состояние равновесия по окончании возмущающего воздействия волны, порыва ветра или сменой курса за счет конструктивной положительной остойчивости и наличия запаса остойчивости, исключающего возможность опрокидывания и затопления.
Предлагаемая конструкция устройства позволяет расширить функциональность летательного аппарата за счет совершенствования конструкции.
Положительный эффект - предлагаемое устройство позволяет расширить диапазон использования беспилотного летательного аппарата и осуществлять вертикальный взлет и посадку с поверхности земли и воды.