Стенд пилотирования беспилотных летательных аппаратов

Настоящая полезная модель относится к области учебно-тренировочного оборудования, в частности, к учебным тренажерам, имитирующим пилотирование беспилотных летательных аппаратов типа квадрокоптер.
Из уровня техники известен вертолетный тренажер-платформа, состоящий из вертолета, балки верхней, хомута, стыковочного узла, механизма подъема и спуска вертолета, неподвижного основания, подвижной платформы, верхнего блока подшипников вращения, вала, нижнего блока подшипников вращения, шайбы, гайки, ролика (патент №181687, МПК G09B 9/46 (2006.01), G09B 9/30 (2006.01), опубл. 26.07.2018, бюл. №21).
Недостаток известной модели заключается в том, что подвижная платформа не позволяет вращаться на 360 градусов в любом направлении из трех взаимно перпендикулярных осей, что не позволяет имитировать реальные условия полета.
Из уровня техники известен симулятор пилотирования летательных аппаратов. Устройство состоит из кабины, содержащей кресло пилота, органы управления движением, видеоустройство; раму тангажного вращения; основание со стойками; механизмы тангажного и осевого вращения. Рама тангажного вращения содержит вилку, соединенную с кабиной посредством подшипникового узла, выполненного на сайлент-блоках, и перпендикулярное плоскости вилки кольцо, которое охватывает кабину. Снаружи кабины расположены по крайней мере три ролика, установленных с возможностью качения по упомянутому кольцу. Подшипниковые узлы стоек основания выполнены на сайлент-блоках (патент №130733, МПК G09B 9/08 (2006.01); A63G 31/00 (2006.01) опубл. 27.07.2013).
Недостаток известной модели заключается в том, что платформа выполнена с двумя степенями свободы, что не дает обучающемуся почувствовать реальную динамику полета.
Наиболее близким по технической сущности является стенд для испытаний беспилотного летательного аппарата вертикального взлета и посадки на режиме висения и взлета. Устройство содержит основание, стойку, жестко соединенную с основанием, вертикальный полый вал, который установлен с возможностью перемещения вдоль своей оси, основание выполнено в виде массивного сварного соединения. В состав устройства введена балка прямоугольной формы, закрепленная на верхнем конце вала, два подвижных дугообразных рельса для наклона беспилотного аппарата по углу крена, две пары пластин, которые расположены по бокам балки, по две с каждой стороны и закрепленные с помощью болтов, ролики для перемещения по ним рельсов, которые расположены по три штуки между каждой парой пластин, пара вилок, расположенных на концах рельсов и скрепляющие их между собой с помощью болтов и гаек, подвижная разборная люлька, которая соединена с вилками двумя осями, для обеспечения наклона беспилотного аппарата по углу тангажа (патент №187871 U1, В64С 27/08 (2018.08), МПК G01M 9/06 (2018.08) опубликовано 21.03.2019, бюл. №9).
Недостаток известной модели заключается в том, что устройство имитирует только два режима полета летательного аппарата - висение и взлет, что существенно ограничивает функционал стенда.
Данная модель выбрана в качестве прототипа.
Задачей полезной модели является разработка устройства, имеющего простую конструкцию, обеспечивающую вращение беспилотного летательного аппарата на 360 градусов в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, имитирующую все режимы полета.
Технический результат достигается за счет того, что стенд пилотирования беспилотных летательных аппаратов, содержащий пространственную раму куба, уголки, механизм вращения в плоскостях, люльку, соединенные между собой с помощью подшипниковых узлов и винтов, отличающийся тем, что в пространственную раму включены вибродемпферы, которые соединены с нижней частью вертикальных профилей, прикрепленных к горизонтальным профилям, соединенных с нижним осевым профилем в нижней плоскости и верхним осевым профилем в верхней плоскости, соединенные подшипниковыми узлами с механизмом вращения в плоскостях, состоящей из кольцевой рамы большего диаметра, которая соединена с помощью подшипниковых узлов с кольцевой рамой меньшего диаметра, которая соединена с люлькой, состоящей из трех пластин, подшипниковыми узлами, обеспечивающими вращение в каждой из трех взаимно перпендикулярных плоскостей на 360 градусов.
Предлагаемая полезная модель обладает совокупностью новых существенных признаков, которые совместно с известными техническими решениями позволяют успешно реализовать поставленную задачу.
Пример реализации полезной модели представлен на фиг. 1-5.
На фиг. 1 представлен общий вид стенда в отсутствии беспилотного летательного аппарата; на фиг. 2 представлен вид стенда сверху; на фиг. 3 представлен вид стенда спереди; на фиг. 4 представлен вид стенда справа; на фиг. 5 представлен общий вид стенда с беспилотным летательным аппаратом.
Устройство содержит профили вертикальные 1 и горизонтальные 2, соединенные крепежными винтами. На нижних частях профилей 1 закреплены вибродемпферы 3 (фиг. 3). На профилях 2 закреплены уголки 4 (фиг. 2). К верхнему квадрату из профилей 2, с помощью винтов крепится верхний осевой профиль 12 (фиг. 2), к нижнему квадрату - нижний осевой профиль 13 (фиг. 3). К профилям 12 и 13 с помощью винтов прикреплены верхний подшипниковый узел 7 (фиг. 3) и нижний подшипниковый узел 11 (фиг. 2) соответственно. Кольцевая рама 5 (фиг. 3) связана с верхним 7 и нижним 11 подшипниковыми узлами соответственно. На кольцевую раму 5 прикреплены с двух противоположных сторон правый и левый подшипниковые узлы 6, к ним прикреплена кольцевая рама меньшего диаметра 10 (фиг. 2), на которой с двух противоположных сторон закреплены фронтальный и тыльный подшипниковые узлы 14, а к ним прикреплена люлька, состоящая из двух пластин 9 и одной пластины 8 (фиг. 4). На пластине 8 расположен ряд отверстий стандартного диаметра для крепления стандартных рам беспилотных летательных аппаратов типа квадрокоптер.
Устройство работает следующим образом.
На пластину 8 с помощью крепежных винтов крепится рама квадрокоптера. Квадрокоптер при этом имеет автономную систему питания. При подаче сигнала от оператора беспилотного летательного аппарата на канал тангажа происходит вращение во фронтальном и тыльном подшипниковых узлах 14. При подаче сигнала на канал крена начинается вращение в правом и левом подшипниковых узлах 6. При подаче сигнала на канал рысканья происходит вращение в подшипниковых узлах 7 и 11. Диапазон вращения в каждом из подшипниковых узлов варьируется от 0 до 360 градусов. Возникновение вращательного движения происходит за счет воздушного потока от работающего квадрокоптера.
Стенд предназначен для первоначального обучения внешних пилотов (операторов беспилотных летательных аппаратов), повышения уровня квалификации, восстановление квалификации после перерыва. Стенд обеспечивает отработку действий экипажа на всех этапах полета.