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, FR 287113, публикация 09.12.2005, описаны конструкции аппарата, в которых несущей конструкцией является корпус двигателя, и к нему присоединяется обтекатель и стойки шасси. Известны конструкции аппаратов, в которых стойки шасси прикрепляются к обтекателю, например конструкция по заявке WО 2006135606, публикация 21.12.2006 или патент US 6502787, публикация 7.01.2003.
Крепление стоек к корпусу двигателя, как это выполнено в патенте ЕР 2151379 или ЕР 2147858 приводит к дополнительным нагрузкам на двигатель при ускорениях, вызванных посадкой беспилотного аппарата на грунт.
В случае крепления стоек шасси к обтекателю, например в WО 2006135606, такие нагрузки испытывает обтекатель, что может привести к разбалансировке двигательно-движительной системы аппарата.
Наиболее близким аналогом является решение, приведенное в патенте US 6502787. Данный беспилотный летательный аппарат содержит кольцевой обтекатель, а также двигатель с движителем в виде вентилятора, при этом стойки шасси закреплены на обтекателе.
Технической задачей, решаемой в данной полезной модели, является создание такой конструкции, в которой снижаются ударные нагрузки на конструкцию аппарата при его приземлении.
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 рамы.
Такая конструкция аппарата и, в частности, стоек позволяет обеспечить необходимую жесткость, при этом снизить ударное воздействие на основные узлы аппарата при посадке. Это обеспечивается, в первых, креплением стоек шасси к опорной раме, а во вторых выполнением стоек гибкими, из композитного материала и уменьшающейся толщины к свободному концу каждой из стоек.
В частном случае четыре стойки шасси крепятся к раме симметрично относительно вертикальной оси летательного аппарата. Стойки шасси могут выступать за вертикальные габариты обтекателя.
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.
Основным несущим узлом аппарата является рама 2, к которой крепятся все основные узлы аппарата: двигатель 3, к которому присоединен движитель (вентилятор) 5, кольцевой обтекатель 4 и стойки шасси 6. Двигатель 3 подсоединен к раме 2 жестко в ее центре. Кольцевой обтекатель 4 подсоединен к раме 2 посредством опорных стоек 8. Это обеспечивает жесткость конструкции и его сохранение при эксплуатации. Так как основные нагрузки при посадке аппарата 1 принимают на себя стойки 6 шасси. Нагрузки не передаются на обтекатель 4 и на двигатель 3 с вентилятором 5, что позволяет обеспечить защиту этих узлов от ударов, в частности, при посадке аппарата. Такая схема выполнения аппарата облегчает решение задачи точного позиционирования вентилятора 5 в обтекателе 4 и замену двигателя 3.
Стойки шасси 6 (Фиг.1 - Фиг.3) 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 15, что обеспечивает их дополнительную гибкость.
При этом рама 2 выполняется прочной и способной выдержать нагрузки, как от работы двигателя 3, так и от ускорений, возникающих при посадке.
Жесткое крепление обтекателя 4 и вентилятора 5 относительно друг друга через раму 2 (Фиг.3) обеспечивает стабильность зазора между ними, что важно для постоянства воздушного потока и предохраняет от их касаний друг друга в условиях вибрации.
Кольцевой обтекатель 4, представляет собой осесимметричное цилиндрическое тело обтекаемой формы, состоящее из внутреннего шпангоута и внешних оболочек. 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.
Беспилотный летательный аппарат может быть выполнен осесимметричным относительно вертикальной оси, проходящей через ось вентилятора, что позволяет улучшить его параметры при эксплуатации, при неустойчивых воздушных потоках в режиме полета.