Беспилотный летательный аппарат на основе автожира

Полезная модель относится к авиационной технике, а именно к беспилотному автожиру, имеющему универсальное назначение, который может быть применен для перевозки грузов, выполнения авиационно-химических и пожарно-спасательных работ.
Известен автожир, на верхнем конце мачты которого установлена головка ротора с ротором, над которым закреплен парашют. Двигатель с толкающим винтом расположен между стабилизатором и фюзеляжем. В нижней части фюзеляжа закреплены переднее колесо и шасси. Механизмы управления автожиром расположены в нижней части мачты и на наклонной раме, расположенной в нижней части фюзеляжа. Переднее колесо и стабилизатор соединены стальным тросом (№ CN105818971, Кл. B64C27/02, B64D17/80, 2016).
Компоновка механизмов известного автожира не обеспечивает его высоких летательных характеристик из-за несбалансированного центра тяжести, что может привести даже к частичному разрушению фюзеляжа. Кроме того, из-за компоновки механизмов устройства его грузоподъемность ограничивается 150 кг, что сужает его использование при перевозке грузов на значительные расстояния, а также, для авиационно-химических и пожарно-спасательных работ, требующих более высокой грузоподъемности.
Проблемой, на которую направлена полезная модель, заключается в разработке беспилотного летательного аппарата на основе автожира повышенной грузоподъемности и точной балансировкой, обеспечивающей надежность в управлении аппаратом.
Техническим результатом полезной модели является повышение динамической устойчивости беспилотного летательного аппарата повышенной грузоподъемности.
Указанная проблема и поставленный технический результат достигаются тем, что беспилотный летательный аппарат на основе автожира включает фюзеляж, в нижней части которого закреплены переднее колесо и шасси, двигатель с маршевым толкающим винтом, расположенным между фюзеляжем и стабилизатором, мачту, закрепленную на раме, на верхнем конце которой смонтирована головка ротора со свободно вращающимся ротором и механизмы управления летательным аппаратом, смонтированные на раме. Согласно полезной модели беспилотный летательный аппарат дополнительно снабжен противовесом, закрепленным в центре фюзеляжа на горизонтально расположенной раме, на ее продольной оси, проходящей через ось вращения ротора, за которым установлен блок аккумуляторов. На задней стенке фюзеляжа перед осью вращения ротора закреплен топливный бак.
В передней части фюзеляжа на раме закреплены электронный блок управления.
Наличие противовеса, являющегося полезной нагрузкой, масса которой не меняется в процессе полета, обеспечивает точную балансировку беспилотного летательного аппарата, а его расположение на продольной оси, проходящей через ось вращения ротора, создает устойчивое положение аэродинамического центра тяжести, что в конечном итоге улучшает летательные характеристики, повышает устойчивость и безопасность эксплуатации автожира. Блок аккумуляторов, также участвует в организации центра тяжести. Величина предельных значений центровок зависит от типоразмеров летательного аппарата и его взлетной массы.
Компоновка механизмов управления, расположение противовеса, блока аккумуляторов и топливного бака обеспечивает продольную и поперечную устойчивость аппарата при движении в воздухе, аппарат не раскачивается в полете вперед-назад и влево-вправо относительно центра приложения подъемной силы, находящегося в высоко расположенной головке ротора.
Полезная модель поясняется чертежом, где представлен автожир в разрезе.
Беспилотный летательный аппарат на основе автожира включает фюзеляж 1, в нижней части которого закреплены переднее колесо 2 и шасси 3. Летательный аппарат включает двигатель 4 с маршевым толкающим винтом 5, расположенным между фюзеляжем 1 и стабилизатором 6. Мачта 7 закреплена на раме 8, на верхнем конце которой смонтирована головка 9 ротора со свободно вращающимся ротором 10. На горизонтально расположенной раме 11 фюзеляжа 1, на ее продольной оси, проходящей через ось 12 вращения ротора 10, установлен противовес 13, являющимся полезной нагрузкой неизменяемой за время полета массы, за которым установлен блок 14 аккумуляторов. На задней стенке 15 фюзеляжа 1 перед осью 12 вращения ротора 10 закреплен топливный бак 16 с запасом топлива для полёта беспилотного аппарата. В передней части фюзеляжа 1 на раме 8 закреплен электронный блок 17 управления, служащий для передачи управляющих сигналов дистанционного управления аппаратом.
Данная компоновка оборудования летательного аппарата позволяет сохранить необходимую балансировку автожира при его различной нагрузке (полёт без груза, с грузом, взлёт, посадка, полёт в автоматическом режиме по заранее запрограммированному маршруту), а также обеспечивает лучшую весовую отдачу, большую надёжность конструкции и эксплуатационную безопасность, а также уменьшает эксплуатационные затраты по сравнению с известным автожиром.
Полезная модель обладает простотой и надёжностью управления, способствуя реализации всех лётных качеств летательного аппарата в сочетании с безопасностью полета. Обеспечивается хорошая управляемость автожиром при его различной нагрузке и режимах эксплуатации.
За счет компоновки оборудования автожира его грузоподъемность повышается до 400 кг, что существенно расширяет его возможности при осуществлении грузоперевозок, выполнения авиационно-химических, пожарно-спасательных, а также прочих работ.
В настоящее время изготовлен опытный образец беспилотного летательного аппарата на основе автожира.