БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к устройствам летательных аппаратов с вертикальным взлетом и посадкой, в частности, к конструкции летательного аппарата с вертикальным положением продольной оси аппарата при посадке.
Известны технические решения конструкций таких летательных аппаратов.
В заявках на европейский патент ЕР 2151379, публикация 10.02.2010 и ЕР 2147858, публикация 27.01.2010, описаны конструкции аппарата, в которых несущей конструкцией является корпус двигателя, и к нему присоединяется обтекатель и стойки шасси. Бортовая аппаратура летательного аппарата размещается в том же корпусе, что и двигатель или в обтекателе. Эти решения требуют повышенных мер по защите бортового оборудования аппарата, который работает в условиях динамических нагрузок, особенно при посадке аппарата.
Техническим результатом настоящей полезной модели является создание конструкции беспилотного летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой, конструкция которого обеспечивала надежную работу бортовой аппаратуры, в том числе при ускорениях и ударах при посадке аппарата.
Заявляемый беспилотный летательный аппарат включает опорную раму, к которой снизу жестко присоединены кольцевой обтекатель, а также двигатель с движителем в виде вентилятора, а стойки шасси закреплены по периметру опорной рамы. Аппарат содержит контейнер с бортовой аппаратурой, при этом контейнер расположен на опорной раме и прикреплен к раме через амортизаторы.
Такое размещение бортовой аппаратуры позволяет защитить аппаратуру от вибраций, связанных с работой двигателя аппарата, а также от возможных ударов и ускорений, связанных с посадкой беспилотного летательного аппарата.
В частном случае выполнения контейнер прикреплен к раме посредством, по меньшей мере, трех амортизаторов
В качестве амортизаторов могут быть использованы резино-металлические амортизаторы, например, чашечные амортизаторы.
Аппарат может быть выполнен осесимметричным относительно вертикальной оси, проходящей через ось вентилятора, что позволяет ему быть более устойчивым при полете, взлете и посадке.
Полезная модель поясняется рисунками.
На Фиг.1 приведена общая схема летательного аппарата в вертикальном разрезе.
На Фиг.2 показан разрез аппарата в горизонтальной плоскости по А-А. На Фиг.3 показан разрез аппарата в горизонтальной плоскости по Б-Б.
Летательный аппарат 1 (Фиг.1, Фиг.2)) содержит раму 2, на которой установлен двигатель 3 и кольцевой обтекатель 4 с вентилятором 5 и стойки шасси 6. Конструкция аппарата является осесимметричной относительно вертикальной оси 7. На раме 2 на амортизаторы 10 установлен контейнер 9 с бортовой аппаратурой. В качестве амортизаторов 10 использованы резино-металлические амортизаторы, например, чашечные амортизаторы. В данном примере показано, что контейнер 9 установлен на 4 амортизаторах (Фиг.2). Бортовой аппаратурой, размещаемой в контейнере 9, является, прежде всего, радиоэлектронная аппаратура управления работой систем аппарата, а также аппаратура управления полетом. Все эти задачи могут решаться с помощью системы датчиков и бортовой ЭВМ, а также системой радиосвязи между оператором и летательным аппаратом. Такая схема выполнения аппарата облегчает решение задачи позиционирования вентилятора 5 в обтекателе 4 и замену двигателя 3.
Основным несущим узлом аппарата является рама 2 (Фиг.1, Фиг.2), к которой крепятся все основные узлы аппарата: двигатель 3, например, двигатель внутреннего сгорания, к которому присоединен движитель (вентилятор) 5, кольцевой обтекатель 4 и стойки шасси 6. Это обеспечивает жесткость конструкции и сохранение. Так как основные нагрузки при посадке аппарата 1 принимают на себя стойки 6 шасси, эти нагрузки не передаются на обтекатель 4 и на двигатель 3 с вентилятором 5, что позволяет обеспечить защиту от ударов. При этом рама 2 выполняется прочной и способной выдержать нагрузки, как от работы двигателя 3, так и от ускорений, возникающих при посадке. Рама 2 может быть в форме креста (Фиг.2), к концам которой крепятся стойки 6. В общем случае рама имеет центральную часть и «лучи», к которым крепятся стойки шасси. Рама 2 может изготавливаться из металла или композитного углепластика. Так как к раме 2 крепятся все основные узлы конструкции аппарата, в частности, кольцевой обтекатель 4, стойки шасси 6, контейнер 9 с бортовой аппаратурой, прикрепленный через амортизаторы 10, то количество креплений всех этих элементов конструкции к раме будет определяться количеством «лучей» рамы.
Стойки шасси 6 выполнены из композитных материалов, например, из пластмассы на основе эпоксидных смол, дополнительно усилены расположенными в материале полосами стеклоткани, или из композитных материалов на основе углепластика. Толщина стоек 6 уменьшается к свободному концу, что обеспечивает их дополнительную гибкость.
Кольцевой обтекатель 4, представляет собой осесимметричное цилиндрическое тело обтекаемой формы, состоящее из внутреннего шпангоута и внешних оболочек. Кольцевой обтекатель 4 подсоединен к раме 2 посредством опорных стоек 8 (Фиг.3). В объеме кольцевого обтекателя располагаются топливные баки и прочие вспомогательные узлы летательного аппарата. В нижней части кольцевого обтекателя 4 осесимметрично располагаются четыре или более управляющих лопаток 11 и привод отклонения лопаток. Между вентилятором 5 и управляющими лопатками 11 расположен статор 12, предназначенный для компенсации вращающего момента вентилятора 5 и состоящий из четырех или более неподвижных лопаток 13 и центрального тела 14, которое также служит опорой для управляющих лопаток 11.
Аппарат может быть выполнен осесимметричным, в том числе контейнер, в этом случае упрощается его управление, в частности, при неустойчивых воздушных потоках.