КРЫЛО БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к реактивным боеприпасам, в частности к конструкциям оперения беспилотного летательного аппарата (БЛА), раскладывающегося после запуска.
Известен аэродинамический стабилизатор реактивного снаряда залпового огня содержащий складывающиеся лопасти, обтекатель с пазами и осями с размещенными на них пружинами. Стабилизаторы складываются вокруг подкалиберной части корпуса. В пазах обтекателя выполнены фиксаторы клиновидной формы с расширением во входной части до 1,15-1,7 толщины ушка лопасти. Продольная поверхность паза наклонена под углом 0,3°-1,0° к продольной оси стабилизатора. Фиксирующая поверхность паза расположена под углом 5°-8° к продольной поверхности паза. [Патент РФ №2313761 "Аэродинамический стабилизатор реактивного снаряда залпового огня"].
Недостатком данного аналога является невозможность создания крыла большого удлинения такого типа и относительная сложность механизма раскрытия лопастей.
Наиболее близкой по технической сущности к крылу беспилотного летательного аппарата является конструкция складных деформируемых крыльев, названных "дутиками". Основным силовым элементом этих крыльев является обшивка, жесткость которой в плоскости хорд повышена за счет внешних нервюр. Панели обшивки вырубаются из предварительно изогнутых тонкостенных стальных листов и свариваются контактной сваркой по кромкам и концевой хорде. Предварительный изгиб панелей обеспечивает максимальную толщину профиля крыла в бортовом сечении, которая убывает по мере перемещения к концевому профилю. Сравнительно большая относительная толщина профиля обеспечивает крылу необходимую жесткость и прочность. Если, преодолевая упругое сопротивление, сблизить панели крыла, то оно теряет жесткость и его можно обернуть вокруг корпуса при наличии шарнира на бортовой хорде. Крылья свертываются вокруг подкалиберного приборного отсека и удерживаются от раскрытия специальными полухомутами, замки которых упираются во внутреннюю поверхность транспортно-пускового контейнера (ТПК). При выходе из контейнера замки открываются, полухомуты разлетаются, а крылья, реализуя запасенную в них энергию упругой деформации, раскрываются и фиксируются в шарнирных узлах [Физические основы устройства и функционирования стрелково-пушечного артиллерийского и ракетного оружия. Часть II. Физические основы устройства и функционирования ракетного оружия: учебник для вузов / под ред. проф. В.В. Ветрова и проф. В.П. Строгалева. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2007 - 784 с].
к
Крыло, выполненное по схеме "дутик", является, по сути, крылом моноблочной конструкции, выполненного из тонкостенных гибких панелей. Несущая способность такого крыла определяется толщиной стенки δ его панели. На толщину стенки из условия исключения пластических деформаций при обертывании крылом цилиндрического корпуса диаметром D накладывается ограничение, которое для стальных крыльев имеет вид δ/D<0,005. Толщина стенки, удовлетворяющая этому условию, обеспечивает необходимую жесткость крыла при дозвуковой скорости полета, если его удлинение достаточно мало (λ<2,5). Малая несущая способность крыла является главным недостатком данного прототипа.
Технической задачей предложенной полезной модели является повышение несущей способности крыла беспилотного летательного аппарата за счет силового подкрепления крыла, позволяющего придавать крылу большее удлинение или использовать его при больших скоростях полета с сохранением возможности складывания (свертывания).
В полезной модели поставленная техническая задача решена тем, что в конструкцию крыла беспилотного летательного аппарата, выполненного по моноблочной схеме с предварительно выгнутыми тонкостенными панелями обшивки, скрепленными контактной сваркой по кромкам и концевой хорде, дополнительно введен упруго деформированный подкрепляющий набор, размещенный между тонкостенными панелями обшивки. При этом подкрепляющий набор может быть выполнен из двух изогнутых подкрепляющих панелей, на которых выполнены взаимно соответствующие выступы и вырезы, или из одной изогнутой подкрепляющей панели, или из подкрепляющих стрингеров, соединенных с тонкостенными панелями обшивки и размещенных от бортовой хорды крыла до концевой хорды в шахматном порядке.
Полезная модель поясняется фигурами, где на фиг.1. показана консоль крыла с двумя подкрепляющими панелями; на фиг.2. поперечный разрез фиг.1.; на фиг.3. показана консоль крыла с одной изогнутой подкрепляющей панелью; на фиг.4. - поперечный разрез фиг.3.; на фиг.5. консоль крыла с подкрепляющими стрингерами; на фиг.6. - поперечный разрез фиг.5.
Крыло БЛА выполнено по моноблочной схеме и состоит из двух консолей. Консоль крыла трапециевидной формы. Консоль крыла состоит из обшивки 1 и подкрепляющего набора 2. Обшивка представляет собой две предварительно выгнутые тонкостенные панели из пружинной стали, скрепленные между собой контактной сваркой по передней и задней кромкам крыла, а также по концевой хорде. В тонкостенных панелях обшивки предусмотрены два отверстия 3 прямоугольной формы для бортового шарнира. Подкрепляющий набор расположен внутри между тонкостенными панелями обшивки. При этом он может представлять собой, например, две изогнутые подкрепляющие панели, имеющие взаимно соответствующие выступы и вырезы в районе кромок крыла. Подкрепляющий набор может быть выполнен, например, в виде одной изогнутой подкрепляющей панели, расположенной между тонкостенными панелями обшивки. Подкрепляющий набор может представлять собой, например, подкрепляющие стрингеры, соединенные с тонкостенными панелями обшивки крыла, и размещенные от бортовой хорды крыла до концевой хорды. Подкрепляющие стрингеры прикреплены точечной сваркой к тонкостенным панелям обшивки по одному краю с внутренней стороны до сборки консоли, повышая ее жесткость за счет своей формы и расположения. Во всех случаях элементы подкрепляющего набора выполнены из материала, аналогичного обшивке. Консоль закреплена на корпусе летательного аппарата с помощью шарниров по бортовой хорде.
Работа крыла БЛА осуществляется следующим образом. При приложении сжимающих усилий в области бортовой хорды крыла происходит упругое деформирование тонкостенных панелей обшивки 1 и подкрепляющего набора 2, вследствие чего они распрямляются, сближаются и теряют жесткость. Консоль поворачивают относительно бортового шарнира, проходящего через отверстия 3, и оборачивают вокруг корпуса летательного аппарата, при этом конструкция консоли испытывает упругое деформирование. Закрепление консолей в сложенном положении осуществляют специальными полухомутами, замки которых упираются во внутреннюю поверхность транспортно-пускового контейнера или каким-либо другим способом.
При выходе из контейнера летательного аппарата замки открываются, полухомуты разлетаются, а крылья, реализуя запасенную в них энергию упругой деформации тонкостенных панелей обшивки и подкрепляющего набора, раскрываются и фиксируются в шарнирных узлах. Подкрепляющий набор принимает первоначальную изогнутую форму, тем самым осуществляя силовое подкрепление крыла, и при этом несущая способность крыла повышается.
Предложенная конструкция крыла БЛА повышает несущую способность крыла за счет силового подкрепления, позволяющего придавать крылу большее удлинение или использовать его при больших скоростях полета с сохранением возможности складывания.