БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ НА СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЯХ

Полезная модель относится к области авиастроения и может быть применена при изготовлении многофюзеляжных беспилотных летательных аппаратов.
Известен беспилотный летательный аппарат, выполненный по схеме «бесхвостка» [патент РФ №523873, В64С 1/30, F16B 21/04, 27.07.14] и содержащий фюзеляж, состоящий из носового модуля, центрального модуля и хвостового модуля, крыло, состоящее из левой и правой консолей, элеронов, винглетов, передней стойки шасси, задней стойки шасси, энергетической установки и воздушного винта толкающего типа. Шасси этого беспилотного летательного аппарата разработано так, чтобы обеспечить сохранность модулей и оборудования при жесткой посадке.
Недостатком аналогичного беспилотного летательного аппарата является отсутствие системы торможения, срабатывающей после касания беспилотного летательного аппарата с землей, и невозможность складывания шасси во время полета.
Также известен беспилотный летательный аппарат [патент РФ №84342, В64С 29/02, 10.07.09], в котором крыло имеет трапециевидную форму в плане с переменными углами стреловидности по передней и задней кромкам с изломом плоскости хорд на полуразмахе консолей; посадочное устройство состоит из трехстоечного шасси, одна опора которого расположена на законцовке киля, а две - на центральной части крыла.
Недостатком аналога являются ограниченные функциональные возможности шасси, обусловленные тем, что оно предназначено для посадки с вертикальным положением фюзеляжа, а сам аппарат производит полет с горизонтальным положением фюзеляжа. Это неизбежно ведет к увеличению времени, которое тратится на посадку.
Известен беспилотный летательный аппарат, использующий солнечную энергию для обеспечения полета [патент РФ №111096, В64С 27/24, 10.12.11], который включает фюзеляж, крыло, оперение, установленное на хвостовой балке, фотоэлектрические преобразователи для преобразования энергии солнечного излучения в силу тяги, размещенные на поверхности крыла и оперения, и аккумуляторы, при этом аккумуляторы размещены внутри крыла.
Недостатком такой конструкции беспилотного летательного аппарата, работающего на солнечных батареях, является отсутствие шасси и невозможность автономной посадки соответственно.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является беспилотный летательный аппарат [патент РФ №83483, В64С 1/26, 10.06.09], выполненный с возможностью нахождения в двух состояниях: полетном состоянии и состоянии транспортирования и хранения. Этот беспилотный летательный аппарат содержит фюзеляж, образованный носовой частью и хвостовой балкой, крыло и хвостовое оперение, выполненное в виде V-образного стабилизатора. На носовой части фюзеляжа установлены две съемные стойки шасси, а на хвостовой балке - посадочный костыль.
Недостатком этого беспилотного летательного аппарата является то, что шасси не складывается во время полета, а значит, создается дополнительная сила сопротивления воздуха, действующая на стойки шасси и являющаяся причиной уменьшения скорости полета.
Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей беспилотного летательного аппарата на солнечных батареях за счет применения складывающегося шасси.
Технический результат предлагаемого беспилотного летательного аппарата на солнечных батареях - многократное использование беспилотного летательного аппарата на солнечных батареях за счет обеспечения посадки беспилотного летательного аппарата на солнечных батареях без повреждений внешних и внутренних элементов конструкции и дополнительно установленного на него оборудования.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что беспилотный летательный аппарат, состоящий из фюзеляжа, двух стоек шасси и посадочного костыля, соединенных с фюзеляжем, в отличие от прототипа содержит второй и третий фюзеляжи, причем первая стойка соединена с первым фюзеляжем, вторая стойка соединена с третьим фюзеляжем, а посадочный костыль соединен со вторым фюзеляжем, при этом стойки включают пластинчатые амортизаторы, выполненные с возможностью поглощения энергии, выделяющейся при соударении стоек с землей, а шасси содержит соединенные между собой тросы, неподвижные блоки, задние подкосы стоек и катушки, причем катушки соединены с электродвигателями, выполненными с возможностью создания силы тяги и использования при выпуске и складывании шасси.
Существо полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен вид сверху устройства. На фиг. 2 изображено устройство выпуска складывания шасси. На фиг. 3 изображена стойка шасси. На фиг. 4 изображен пластинчатый амортизатор в разрезе.
Беспилотный летательный аппарат на солнечных батареях содержит фюзеляжи 1, 2, 3, две одинаковые стойки шасси 4 и посадочный костыль 5, соединенные механически (фиг. 1). При этом одна стойка 4 соединена с фюзеляжем 1, другая стойка 4 соединена с фюзеляжем 3, а посадочный костыль 5 соединен с фюзеляжем 2. Устройство выпуска/складывания шасси находится в фюзеляжах 1 и 3, содержит задние подкосы 6, тросы 7 и 8, катушки 9 и 10, электродвигатели 11, используемые и для выпуска/складывания шасси, и для вращения винтов и неподвижные блоки 12, соединенные механически. К задним подкосам 6 стоек шасси 4 закреплены тросы 7, к ближним к фюзеляжам концам амортизаторов закреплены тросы 8 (фиг. 2). Каждая стойка шасси содержит два боковых подкоса 13, пластинчатый амортизатор 14 и колесо шасси 15 (фиг. 3), соединенные механически. Боковые подкосы 13 обеспечивают защиту шасси от повреждений при боковом ударе, вероятном при посадке. Пластинчатый амортизатор 14 состоит из металлических пластин 16 и упругих пластин 17, чередующихся между собой, металлической направляющей 18, на которой закреплены чередующиеся металлические пластины 16 и упругие пластины 17, и обтекателя 19, внутри которого находятся металлические пластины 16, упругие пластины 17 и направляющая 18, соединенные механически (фиг. 4).
Во время взлета и посадки беспилотный летательный аппарат на солнечных батареях работает следующим образом. Чтобы шасси складывалось и выпускалось, используются электродвигатели 11, вращающие винты, ведь время выполнения этих процессов при посадке беспилотного летательного аппарата мало. При выпуске шасси электродвигатели 11 используются для сматывания тросов 8 механизма выпуска, а при складывании - для сматывания тросов 7 механизма складывания. Устанавливаются катушки 9 и 10, на которые наматываются тросы 7 и 8. Выпускаются стойки шасси 4 следующим образом: за тросы 8 ближние к фюзеляжам 1, 3 концы стоек шасси 4 «вытягиваются» в сторону носовой части фюзеляжей 1, 3 (в сторону нахождения винтов) за счет наматывания тросов 8 на катушки 10. Убираются стойки шасси 4 следующим образом: сначала высвобождаются верхние (близкие к фюзеляжам 1, 3) концы задних подкосов 6, потом за счет создаваемой электродвигателями 11 силы задние подкосы 6 «подтягиваются» тросами 7 к хвостовой части беспилотного летательного аппарата и «тянут» за собой стойки шасси 4, при этом тросы 7 наматываются на катушки 9. Нужное расположение тросов 7 и 8, а также перенаправление сил натяжения достигается за счет установки неподвижных блоков 12 (фиг. 2). Торможение после посадки осуществляется трением посадочного костыля 6 о землю.
Заявляемая полезная модель позволяет расширить функциональные возможности беспилотного летательного аппарата за счет возможности осуществления его автономной посадки, после совершения которой беспилотный летательный аппарат и установленное на нем оборудование не получат повреждений и сохранят свою работоспособность, и возможности его многократного использования.