Беспилотный летательный аппарат с комбинированной двигательной установкой и изменяемой конфигурацией планера БЛА
UNMANNED FLYING VEHICLE WITH INTEGRATED PROPULSION SYSTEM AND VARIABLE CONFIGURATION OF UFV AIRFRAME

Изобретение относится к беспилотным летательным аппаратам (БЛА) и может быть использовано в военной области.
Известно устройство «Беспилотный летательный аппарат с двумя поворотными двигателями», Патент №69839, Заявка 2007136130/22 (аналог).
Беспилотный летательный аппарат с двумя поворотными двигателями относится к авиационной технике, в частности к беспилотным летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. Задачей полезной модели является улучшение технических характеристик, заключающихся в эффективном управлении БЛА при одновременном увеличении скорости его полета. Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в расширении диапазона применения БЛА за счет увеличения быстродействия и уменьшения потерь тяги при управлении БЛА. Поставленная задача достигается тем, что комбинированный беспилотный летательный аппарат содержит свободнонесущее крыло, двигательную установку и полезную нагрузку. При этом аппарат имеет два поворотных двигателя, расположенные симметрично относительно оси аппарата и вне его, при этом каждый поворотный двигатель состоит из винта, соединительных скоб и цилиндрического корпуса, который через вал, установленный в цилиндрическую втулку, жестко закрепленную к свободнонесущему крылу аппарата, соединяется с приводом двигателя, при этом каждый двигатель имеет независимый управляемый привод. Основными преимуществами комбинированного беспилотного летательного аппарата являются отсутствие потерь тяги в процессе управления полетом БЛА, что повышает эффективность управлении БЛА; быстродействие управления полетом БЛА определяется только характеристиками привода двигателей; более высокая скорость полета БЛА, определяемая только характеристиками двигателей; возможность размещения любого специального оборудования во внутреннем объеме крыла БЛА; возможность взлета и посадки БЛА на любую твердую поверхность, а также обеспечение режима висения над любой труднодоступной местностью (вода, болото, песок, горы, лес, овраг и т.д.).
Недостатком является невозможность использовать по отдельности для режима длительного баржирования в полете только на одном двигателя и режима атаки с большой скоростью только на втором двигателе, причем нет возможности изменения конфигурации планера БПЛ, для соответствия аэродинамической формы и скорости полета.
Известно устройство «УСТРОЙСТВО-ИСТРЕБИТЕЛЬ МАЛОГАБАРИТНЫХ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ», Патент №145279, Заявка №2014107273/1 (прототип).
Полезная модель предназначена для уничтожения малогабаритных беспилотных летательных аппаратов (МБЛА) и может быть использована в военной технике. Цель разработанного устройства - уничтожение МБЛА, связанное с приведением его в неработоспособное состояние. Данная цель достигается применением малогабаритного беспилотного летательного аппарата с автоматической системой управления с элементами искусственного интеллекта, использование камер кругового обзора не менее пяти, позволяющих с помощью бортового процессора определять в пассивном режиме пространственные координаты МБЛА противника в оптическом диапазоне электромагнитных волн, для точного сброса устройства поражения, шестью отсеками, размещенными подряд в нижней части фюзеляжа для размещения устройств поражения, имеющих строго секционную направленность и остроконечную форму элементов поражения для уничтожения МБЛА противника.
Недостатком является сложность с возможностью длительного режима полета на одном двигателе и переход на второй двигатель для полета в режиме атаки на цель, с высокой скоростью, при изменяемой геометрии планера БЛА для соответствия аэродинамической формы и скорости полета.
Технический результатом является большой радиус полета, высокая поражающая способность боевой части, способность преодоления средств ПВО на высокой скорости полета вблизи цели.
Технический результат достигается тем, что в планере БЛА в носовой части располагается поршневой маршевый двигатель с лопастным винтом, имеющими возможность складываться при отключении маршевого двигателя, а второй - реактивный двигатель атаки, для работы которого открывается воздухозаборник в основании поворотных консолей крыла и запускается второй двигатель при обнаружении цели или по приказу с пульта управления БЛА, при этом форма крыла принимает оптимальный для скорости полета угол стреловидности за счет поворота консолей крыла вокруг оси шарнира, а боевая часть имеет: готовые поражающие элементы; сферическую выемку у поршневого двигателя для создания эффекта «ударного ядра» из частей двигателя и снабжена бесконтактным взрывателем, срабатывающим от команды с пульта управления БЛА
На Фиг. 1 изображен вид сверху «Беспилотный летательный аппарат с комбинированной двигательной установкой и изменяемой конфигурацией планера БЛА» с работающим маршевым поршневым двигателем.
На Фиг. 2 изображен вид сбоку «Беспилотный летательный аппарат с комбинированной двигательной установкой и изменяемой конфигурацией планера БЛА»
На Фиг. 3 изображен вид сверху «Беспилотный летательный аппарат с комбинированной двигательной установкой и изменяемой конфигурацией планера БЛА» с работающим реактивным двигателем атаки.
Беспилотный летательный аппарат (БЛА) с комбинированной двигательной установкой и изменяемой конфигурацией планера БЛА (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3) выполнен из планера (1), бортовой системы управления полетом (2), а двигательная установка состоит из маршевого поршневого двигателя (3) и реактивного двигателя атаки (4), причем лопасти (5) поршневого двигателя (3) складываются к фюзеляжу (6) в шарнирах крепления (7) при его выключении, а расположенный в фюзеляже (6) червячный мотор-редуктор (8) через винтовую пару (9) с ходовой гайкой (10), через кронштейны (11) и тяги (12) разворачивает консоли (13) основных крыльев (14), на осях шарниров (15), под острый угол атаки, при этом в основании крыльев (14) у фюзеляжа (6) открываются воздухозаборники (16), а стабилизацию полета обеспечивают триммера (17) рулей высоты (18), а также боевая часть (19) выполнена со сферической выемкой (20) в сторону носа (21) БЛА, в которой расположен поршневой двигатель (3) для создания эффекта «ударного ядра» из частей поршневого двигателя (3) и на цилиндрической поверхности (22) боевой части (19) располагаются готовые поражающие элементы (23), подрыв боевой части (19) обеспечивается дистанционно с наземного пункта управления полетом или бортовой системы управления полетом (24) от датчика расстояния (25), расположенного в носовой части БЛА, а внутри фюзеляжа (6) у боевой части (19) располагается топливный бак (26). Это обеспечивает усиление взрыва за счет остатков топлива.
Был изготовлен опытный образец, показавший значительное преимущество относительно прототипа. Поршневой двигатель обеспечивает экономичный полет в режиме поиска цели, а двигатель атаки позволяет достигать скорости, необходимой для поражения высокоскоростных целей или преодоления системы ПВО.
Перечень позиций
1 - планер беспилотного летающего аппарата (БЛА)
2 - бортовая система управления полетом
3 - маршевый поршневой двигатель
4 - двигателя для атаки
5 - лопасть
6 - фюзеляж
7 - шарнир крепления
8 - червячный мотор редуктор
9 - винтовая пара
10 - ходовая гайка
11 - кронштейн
12 - тяга
13 - консоль крыла
14 - основное крыло
15 - ось шарнира
16 - воздухозаборник
17 - триммер
18 - руль высоты
19 - боевая часть
20 - сферическая выемка
21 - нос БЛА
22 - цилиндрическая поверхность
23 - готовый поражающий элемент
24 - бортовая система управления полетом
25 - датчика расстояния
26 - топливный бак