Беспилотный дельталет

Полезная модель относится к авиационной технике, а именно к области беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), к области летательных аппаратов с балансирным управлением и может быть использована в отрасли сельского хозяйства для авиационно-химических работ и мониторинга фитосанитарного состояния растительности.
Известен дельталет для сельхозработ в описании изобретения к патенту РФ № 2176210, МПК B64D 1/18, B64C 31/028, по заявке № 99116500/28, от 29.07.1999, опубл. 20.06.2001 в бюл. № 17, содержащий крыло с трубчатым лонжероном и поперечными ребрами жесткости, силовую установку, тележку, бак для вещества, соединенный с помощью шлангов через насосный агрегат с распределительной системой, к которой подключены распылители жидкости, поперечные ребра жесткости выполнены в виде трубок, гидравлически соединенных с лонжероном и образующих совместно с ним распределительную систему.
Недостатки: не достаточно высокая производительность, точность внесения средств защиты растений.
На работу дельталета влияет человеческий фактор-пилот, ограничено время работы дельталета, т.к. в ночное время суток ограничена видимость для пилота, поэтому при сельхозработах обеспечивается не достаточная точность внесения средств защиты растений на заданной площади.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является дельталет для сельхозработ в описании изобретения к патенту РФ № 2217354, МПК B64C 31/028, B64D 1/18, по заявке №2001129875/28, от 05.11.2001, опубл. 27.11.2003, содержащий мототележку, подкос пилона, крыло с балансирным управлением, шарнирно соединенное с составным пилоном коробчатого сечения, состоящим из шарнирно сочлененных поворотной верхней и неподвижной нижней частей с механизмом их фиксации, мототележка снабжена комплектом навесного химического оборудования с баком для вещества, установленным сзади кресла пилота, подкос пилона снабжен гидроцилиндром и шарнирно соединен с носовой частью мототележки и верхом поворотной части пилона, гидроцилиндр трубопроводами связан с гидронасосом, установленным на мототележке, а верх неподвижной части пилона выполнен в виде раструба, при этом механизм фиксации выполнен подвижно взаимосвязанным с задней стенкой поворотной части пилона и внутренней стороной задней стенки раструба.
Недостатки: не достаточно высокая производительность, точность внесения средств защиты растений.
На работу дельталета влияет человеческий фактор-пилот, ограничено время работы дельталета, т.к. в ночное время суток ограничена видимость для пилота, поэтому при сельхозработах обеспечивается не достаточная точность внесения средств защиты растений на заданной площади.
Технический результат: повышение производительности и точности внесения средств защиты растений.
Технический результат достигается тем, что содержит мототележку снабженную крылом, комплектом навесного химического оборудования с баком для вещества, системой электрических сервоприводов, связанной с комплексом бортового оборудования с помощью проводной цифровой линии связи, при этом система электрических сервоприводов состоит из сервопривода продольного управления и сервопривода поперечного управления, соединенных между собой, а комплекс бортового оборудования, снабженный программным обеспечением, содержит связанные между собой с помощью цифровой проводной линии связи навигационное оборудование, вычислитель с установленным программным обеспечением, радиосвязное оборудование, блок по управления силовой установкой.
Вся совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата. За счет установки блока бортового оборудования с программным обеспечением на дельталет, в который, перед полетом с помощью станции вешнего пилота посредством линии управления и контроля (радиоканал) пилот загружает предварительно подготовленное на станции внешнего пилота полетное задание в виде цифровых команд, соответствующих маневрам беспилотного дельталета - взлет, набор высоты, горизонтальный полет, снижение, заход на второй круг, посадка, маневры при движении на земле, экстренное безопасное завершение полета, а также массив географических координат, по которым должен быть осуществлен полет, при этом навигационное оборудование блока бортового оборудования определяет текущие угловые и линейные положение, скорость и ускорение, а также воздушную скорость и текущие географические координаты и передает их в вычислитель блока бортового оборудования, который согласно полетному заданию с помощью установленного программного обеспечения, реализующего алгоритмы управления, производит расчет необходимых управляющих воздействий для силовую установки и системы электрических сервоприводов, при этом рассчитанная требуемая тяга передается от вычислителя к силовой установке через блок управления силовой установкой, тем самым обеспечивается регулирование тяги, создаваемой пропеллером силовой установки, которая напрямую влияет на высоту и скорость полета, а рассчитанное требуемое положение крыла относительно мототележки передается на систему электрических сервоприводов, которая механически перемещает трапецию крыла до достижения требуемого положения крыла относительно мототележки, что напрямую влияет на скорость полета, крен, тангаж, курс и высоту полета.
Таким образом, обеспечивается автоматический полет беспилотного дельталета с точной привязкой к географическим координатам, что позволяет повысить точность внесения средств защиты растений, также повышается производительность - количество обработанной площади сельхозугодий в единицу времени, за счет снижения утомляемости пилота, так как полет автоматический, то пилот не прилагает значительных усилий для осуществления полета и за счет возможности полета в ночное время суток, так как навигационное оборудование и вычислитель комплекса бортового оборудования функционирует вне зависимости от времени суток, в то время как пилот при управлении приведенными аналогами вынужден опираться на визуальный контроль. Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое техническое решение новым.
Возможность осуществления заявляемой полезной модели в промышленности позволяет признать ее соответствующей критерию промышленной применимости.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен предлагаемый беспилотный дельталет (вид сбоку), а на фиг. 2 показана структурная схема комплекса бортового оборудования и система электрических сервоприводов.
Беспилотный дельталет содержит мототележку 2, снабженную крылом 1 с балансирным управлением, комплектом навесного химического оборудования с баком для вещества (на чертеже не показан), силовой установкой 3, системой электрических сервоприводов 4, связанной с комплексом бортового оборудования 5 с помощью проводной цифровой линии связи.
Система электрических сервоприводов 4, состоящая из сервопривода продольного управления 6 и сервопривода поперечного управления 7, соединенных между собой, осуществляют продольное и поперечное управление соответственно крыла 1 с балансирным управлением.
Комплекс бортового оборудования 5, имеющий программное обеспечение, содержит, навигационное оборудование 8, которое измеряет текущие параметры полета - географические координаты, воздушную скорость, барометрическую и абсолютную высоту полета, угловые скорости и угловое положение беспилотного дельталета в пространстве, и передает их с помощью проводной цифровой линии связи на вычислитель 11 с установленным программным обеспечением, которое реализует алгоритмы автоматического, полуавтоматического и дистанционного управления, который, в свою очередь, на основе полученных, с помощью радиосвязного оборудования 10, команд или полетного задания вычисляет управляющие воздействия и передает их на блок управления силовой установкой 9 и систему электрических сервоприводов 4. Навигационное оборудование 8, радиосвязное оборудование 10, блок 9 управления силовой установкой 3 и система электрических сервоприводов связаны с вычислителем 11 с помощью цифровой проводной линии связи.
Беспилотный дельталет работает следующим образом.
Пилот, с помощью станции внешнего пилота, передает команды для автоматического, полуавтоматического или дистанционного пилотирования на блок бортового оборудования 5 посредством радиоканала. Блок бортового оборудования 5 управляет силовой установкой 3, чем достигается требуемая высота полета, и системой электрических сервоприводов 4, которая, в свою, очередь управляет крылом с балансирным управлением 1 в продольном направлении для достижения требуемой скорости и в поперечном направлении для достижения требуемого крена и курса полета. При дистанционном пилотировании команды пилота с станции внешнего пилота передаются непосредственно на систему электрических сервоприводов 4 и силовую установку 3.
При автоматическом управлении вычислитель 11 выполняет программу автоматического управления согласно полетному заданию и измерениям навигационного оборудования 8. Рассчитанные с помощью программного обеспечения управляющие воздействия передаются на силовую установку 3 и систему электрических сервоприводов 4 для достижения требуемых параметров полета.
Пилот находится на земле, связан и управляет полетом дельталета с помощью станции внешнего пилота, в результате чего уровень безопасности для него снижается, его жизнь не подвергается такой опасности от различных факторов окружающей среды, как при полете на борту дельталета, в отличие от приведенных аналогов.
Использование заявляемой полезной модели обеспечит повышение производительности, точности внесения средств защиты растений.