Мультикоптер с линейным расположением винтомоторных групп

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям многовинтовых летательных аппаратов. Мультикоптер с линейным расположением винтомоторных групп содержит платформу винтомоторных групп из продольных силовых балок - лонжеронов, расположенных вдоль полета. К лонжеронам крепятся поперечные силовые балки, на оконечностях которых устанавливаются электромоторы с несущими воздушными винтами, по одному на оконечностях каждой поперечной балки. Снизу к платформе винтомоторных групп прикрепляется грузопассажирская кабина с пакетами аккумуляторов. Количество винтомоторных установок должно обеспечивать необходимую грузоподъемность, но не менее 9 пар (18 винтомоторных групп) для надежности аварийной посадки при отказе до 4-х электродвигателей одновременно. Достигается возможность создания мультикоптеров различной грузоподъемности и разного назначения и повышается безопасность полета. 2 ил.

 

Изобретение относится к области авиастроения летательных аппаратов (ЛА) типа многовинтовых вертолетов (мультикоптер).

Известны мультикоптеры, которые имеют 4 и более винтомоторных групп (ВМГ), которые располагаются по окружности на радиально расходящихся балках (фиг. 1).

Наиболее близким по технической сущности является существующий мультикоптер - многовинтовой вертолет от компании E-Volo, который имеет восемнадцать винтомоторных групп (фиг. 1).

Недостатком указанного мультикоптера является сложность технического исполнения, так как винтомоторные группы располагаются на радиально расположенных балках. Это усложняет крепеж всей конструкции, усложняет обеспечение надежности конструкции, ограничивает возможность наращивания мощности, грузоподъемности и ограничивает возможности многоцелевого применения ЛА.

Техническими результатами изобретения мультикоптера с линейным расположением винтомоторных групп являются:

1. Надежность конструкции данного ЛА;

2. Возможность создавать мультикоптеры разной грузоподъемности без усложнения конструкции, например, с полезной нагрузкой 50, 150, 250, 500 и т.д. килограмм;

3. Возможность создавать мультикоптеры различного целевого назначения: пассажирский, грузовой, комбинированный, а также многоцелевой военный ЛА;

4. Простота пилотирования как дистанционно, так и непосредственное ручное управление и с земли, и с ЛА, и это не требует специальной подготовки;

5. Простота эксплуатации аппарата;

6. Безопасность полета при установке не менее 18 винтомоторных групп;

7. Возможность использования ветра для зарядки аккумуляторов при посадке в районе, удаленном от электроснабжения, что делает ЛА незаменимым в районах тундры, степей, пустынь и других открытых, малонаселенных районов;

8. Простота эксплуатации и простота управления ЛА делают его незаменимым в личном хозяйстве и на малых предприятиях.

Сущность изобретения поясняется рисунками, на которых изображено: на фиг. 1 - существующий мультикоптер - многовинтовой вертолет от компании E-Volo, на фиг. 2 - предлагаемый мультикоптер с линейным расположением винтомоторных групп. В данном случае видно, что 18 винтомоторных групп располагаются в 4 линии по одному ВМГ на оконечностях каждой поперечной балки.

Данный технический результат в мультикоптере достигается путем использования многовинтовой платформы винтомоторных групп и отличается тем, что электромоторы располагаются линиями, вытянутыми вдоль направления полета для чего конструкция мультикоптера содержит платформа винтомоторных групп из продольных силовых балок(лонжеронов), расположенных вдоль полета, к лонжеронам крепятся поперечные силовые балки, на оконечностях которых устанавливаются электромоторы с несущими воздушными винтами по одному на оконечностях каждой поперечной балки, снизу к платформе винтомоторных групп прикрепляется грузопассажирская кабина с пакетами аккумуляторов, при этом количество винтомоторных установок должно обеспечивать грузоподъемность мультикоптера в вариантах воздушного робота, воздушного мотоцикла, микроавтомобиля, грузотакси, автобуса, боевой машины пехоты и пр., но не менее 9 пар (18 винтомоторных групп) для надежности аварийной посадки при отказе до 4-х электродвигателей одновременно.

Мультикоптер с линейным расположением винтомоторных групп работает следующим образом (фиг. 2): винтомоторные группы 1, расположенные на оконечностях поперечных силовых балок 2, прилагают к ним силу тяги вверх. Далее суммарное усилие вверх от всех поперечных силовых балок передается к продольным балкам (лонжеронам) 3, к которым в свою очередь прикреплена грузопассажирская кабина 4. Таким образом, создана платформа винтомоторных групп, где к расположенным в направлении полета продольным балкам (лонжеронам) 3 крепятся поперечные балки 2, на которых установлены винтомоторные группы 1.

Расположение грузопассажирской кабины и аккумуляторов под платформой винтомоторных групп обеспечивают мультикоптеру поперечную и продольную устойчивость.

Каждая пара электродвигателей, которая находится на одной поперечной балке, питается от отдельного пакета аккумуляторов.

Данное инженерно-конструкторское решение позволяет создавать мультикоптеры разной грузоподъемности без усложнения конструкции например с полезной нагрузкой 50, 150, 250, 500 и т.д. килограмм, создавать мультикоптеры различного целевого назначения.

Управление полетом принципиально происходит так же, как при радиальном расположении ВМГ. При увеличении оборотов задних ВМГ и уменьшении на передних мультикоптер движется вперед. При манипулировании левой и правой группами мультикоптер будет двигаться вправо или влево. Особое программное управление винтами позволяет разворачивать ЛА, менять курс, менять скорость и высоту. Бортовой навигационно-пилотажный комплекс позволяет данному летательному аппарату выполнять полет по программе, а так же управлять автопилотом вручную как с земли, так и с борта этого летательного аппарата.

Источники информации

1. http://el-shema.ru/publ/radiosvjaz/multikoptery/4-1-0-72 - Слово «мультикоптер» означает «мульти» - много, «коптер»- винт … это дистанционно управляемый летательный аппарат … сфера применения очень широкая.

2. http://nauka21vek.ru/archives/35512 - Многовинтовой вертолет от компании Е-Volo. E-Volo предлагает другой подход: просто надо заменить два винта восемнадцатью.

3. http://wvvw.rc-modeli.ru/shop/helicopters_4 - Мультикоптер - это очень стабильный многомоторный летательный аппарат для развлечений или дела. Количество моторов обычно от 3 до 12.

4. http://www.multicopter.ru/faststart - Строим мультикоптер сами - шаг за шагом.

5. http://motorpuls.ru/aviation/8752 - Маневрирование изменением скорости вращения винтов.

6. http://multicopter.ru/mierocopter - Конструкция и принцип действия микрокоптера.

7. http://www.freepatent.ru/patents/2500577 - Многовинтовой вертолет (патент РФ №2500577).

8.http://pikabu.ru/story/vse_o_vertoletakh_chast_3_vertoletyi_mnogovmtovoy_skhemyi_1486375 - Многовинтовая схема - преимущества и недостатки.

9. http://www.computerra.ru/76115/geksagonalnyie-robotyi-sobirayutsya-v-bolshoy-mnogovmtovoy-vertolyot-sami/ - Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха сделали модульных роботов, которые могут сами собираться в многовинтовой вертолет.

Мультикоптер с линейным расположением винтомоторных групп, отличающийся тем, что электромоторы располагаются линиями, вытянутыми вдоль направления полета, для чего конструкция мультикоптера содержит платформу винтомоторных групп из продольных силовых балок - лонжеронов, расположенных вдоль полета, к лонжеронам крепятся поперечные силовые балки, на оконечностях которых устанавливаются электромоторы с несущими воздушными винтами, по одному на оконечностях каждой поперечной балки, снизу к платформе винтомоторных групп прикрепляется грузопассажирская кабина с пакетами аккумуляторов, при этом количество винтомоторных установок должно обеспечивать грузоподъемность мультикоптера в вариантах воздушного робота, воздушного мотоцикла, микроавтомобиля, грузотакси, автобуса, боевой машины пехоты и пр., но не менее 9 пар (18 винтомоторных групп) для надежности аварийной посадки при отказе до 4-х электродвигателей одновременно.



 

Похожие патенты:

Квадролет // 2547950
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к винтокрылым летательным аппаратам с двумя и более винтами. Квадролет содержит корпус с установленным в нем стационарным полезным оборудованием, четыре средства тяги с несущими винтами, каждое из которых расположено на раме, установленной на соответствующей выносной балке корпуса.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям вертолетов. Многовинтовой вертолет содержит фюзеляж, фермы, шасси, силовую установку, трансмиссию, несущие винты, рулевое управление.

Вертолет // 2499737
Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям вертолетов. Вертолет содержит фюзеляж для размещения пассажиров, четыре комплекта несущих лопастей, двигатель, шасси и систему ручного управления.

Изобретение относится к авиационной технике и может использоваться при создании скоростных летательных аппаратов вертикального взлета и посадки типа конвертоплан на базе подъемонесущей схемы вертолетов с продольным и поперечным расположением несущих винтов.

Вертолет // 2373113
Изобретение относится к вертолетам поперечной схемы. .

Изобретение относится к области авиации. .

Изобретение относится к движителям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки и предназначено для использования преимущественно в аварийных ситуациях.

Изобретение относится к авиации, в частности к беспилотным привязным летательным аппаратам (ЛА), предназначенным для инструментальных удаленных измерений земной поверхности и недр с помощью аппаратуры, размещенной на борту.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям вертолетов. Двухвинтовой легкий вертолет содержит фюзеляж с хвостовой балкой, несущие винты, стабилизаторную систему путевого управления. Несущие винты расположены в одной плоскости и связаны между собой кинематически. При этом коэффициент заполнения несущих винтов составляет 25÷30%. Лопасти несущих винтов выполнены с малым удлинением, составляющим величину от 5 до 7 единиц. Стабилизаторы путевого управления расположены за центром масс вертолета по бокам фюзеляжа в периферийной зоне вращения переднего несущего винта. Достигается увеличение весовой отдачи при снижении потребной мощности силовой установки и существенном снижении потребления топлива. 4 ил.

Вертолет // 2589528
Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям вертолетов. Вертолет содержит корпус, несущие воздушные винты в передней и задней частях корпуса. Первый винт выполнен с обеспечением возможности продольного перемещения и поперечного наклона его оси относительно корпуса, а второй винт выполнен с обеспечением возможности поперечного перемещения. Перемещение и наклон винтов происходит вместе с двигателями и редукторами. Винты имеют фиксированный шаг. Винты могут быть выполнены соосными противоположно вращающимися. Достигается возможность создания легкого вертолета, обеспечивающего максимальное снижение эксплуатационных расходов. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат включает несущую раму пространственной конструкции, сиденье, органы управления, мотоустановки, систему управления, систему дистанционного управления. Базовая несущая рама выполнена с центральной частью и с по меньшей мере двумя периферийными кластерами. Центральная часть и периферийные кластеры рамы выполнены пространственной конструкцией. Каждый периферийный кластер выполнен ферменной конструкцией по меньшей мере из трех однотипных сегментов, соединенных между собой. Внутри каждого сегмента размещена мотоустановка, содержащая как минимум один двигатель и как минимум один пропеллер горизонтального вращения. Использование изобретения позволяет повысить отказоустойчивость и безопасность, улучшить ремонтопригодность летательного аппарата вертикального взлета и посадки. 23 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к области авиации, в частности к способам доставки грузов и к конструкциям винтокрылых летательных аппаратов. Способ перемещения грузов летательным аппаратом включает сборку летательного аппарата из отдельных модулей - летательных аппаратов, соединяемых между собой при помощи жесткой или гибкой связи. При этом каждый летательный аппарат содержит корпус, двигатель, несущие узлы, винты движения. Корпус состоит из двух оболочек, расположенных одна внутри другой с промежутком, образующим ресивер сжатого воздуха. Несущие узлы состоят из двух винтов, создающих тягу в противоположных направлениях, с приводом от силового вала через сцепление. Несущие винты и винты движения выполнены с возможностью изменения направления и скорости вращения и с возможностью привода от сжатого воздуха. Летательный аппарат выполнен с возможностью соединения с другими летательными аппаратами посредством жесткой или гибкой связи. Достигается повышение устойчивости и маневренности летательного аппарата при перемещении грузов.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к беспилотным и управляемым летательным аппаратам транспортного типа с возможностью вертикального взлета и посадки, выполненных на базе квадрокоптера. Мобильная авиационная система включает летательный аппарат, имеющий связанные с корпусом горизонтально расположенные лопастные роторы с автономным приводом их вращения, систему дистанционного управления, и средство транспортировки летательного аппарата. Летательный аппарат выполнен складным, лопастные роторы установлены на поворотных телескопических рычагах, выполненных из композитных материалов. Средство транспортировки аппарата выполнено в виде тягача, оснащенного средствами сборки летательного аппарата. Приводы вращения лопастных роторов летательного аппарата выполнены в виде авиационных двигателей с генераторами. Корпус летательного аппарата выполнен в виде рамы и снабжен радаром, скорострельной пушкой с системой наведения. Достигается возможность создания многоцелевых боевых систем с гибридными беспилотными летательными аппаратами вертикального взлета и посадки. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 25 ил.

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат включает базовую несущую раму пространственной конструкции, сиденье, кабину, органы управления, мотоустановки, систему управления, систему дистанционного управления. Базовая несущая рама выполнена с центральной частью и с двумя периферийными кластерами справа и слева по полету, причем периферийные кластеры могут складываться вверх, вниз или задвигаться под центральную часть. Центральная часть и периферийные кластеры рамы выполнены пространственной конструкцией. Каждый периферийный кластер выполнен по меньшей мере из трех однотипных секций, соединенных между собой. Внутри каждой секции размещена мотоустановка, содержащая как минимум один двигатель и как минимум один пропеллер горизонтального вращения. Достигается повышение отказоустойчивости, безопасности и ремонтопригодности летательного аппарата вертикального взлета и посадки. 23 з.п. ф-лы, 34 ил.

Изобретение относится к авиационной технике. Оно представляет собой транспортную систему, включающую летательный аппарат с корпусом и движителями вертикального и горизонтального перемещения и наземные средства обеспечения с направляющим приспособлением. Движители вертикального перемещения выполнены в виде маршевых горизонтально расположенных лопастей с приводом от электродвигателей. Движители горизонтального перемещения выполнены в виде вертикально расположенных тяговых лопастей с приводом от электродвигателей. Направляющее приспособление транспортной системы выполнено в виде троллея с токопроводящей шиной и опорной тележкой. Летательный аппарат снабжен шарнирно установленной тягой, связанной с опорной тележкой. Троллей выполнен трехреберным и расположен на опорах, при этом он включает два параллельных рельса с двумя контактными поверхностями. Рельсы связаны гофробалками между собой, а также с нижним ребром троллея, при этом токопроводящая шина установлена как минимум под одним из рельсов. В результате повышается надежность и эксплуатационные характеристики летательных аппаратов, расширяются их технические возможности. 8 н. и 1 з.п. ф-лы, 56 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям аппаратов вертикального взлета и посадки, используемых для транспортировки негабаритных грузов в качестве летающего грузоподъемного крана. Многовинтовой вертолет с комбинированным приводом несущих винтов содержит фюзеляж с размещенной в нем силовой установкой, несущий верхнерасположенный воздушный винт и воздушный винт компенсации реактивного момента, расположенный на конце хвостовой балки. К фюзеляжу на четырех крестообразно расположенных внешних консолях присоединены четыре несущих винта с реактивным приводом. Реактивный привод несущих винтов осуществляется с помощью двигателей, установленных на концах их лопастей, с принудительной подачей в них компонентов топлива. Обеспечивается повышение летно-технических характеристик летательного аппарата с реактивным приводом несущих винтов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям амфибийных летательных аппаратов. Скоростной синхрокоптер-амфибия (ССКА) имеет двухвинтовую схему с близко расположенными перекрещивающимися винтами и силовую установку с двигателем, передающим крутящий момент через главный редуктор и валы на несущие винты, смонтированные на пилонах фюзеляжа, вертикальное оперение со стабилизатором и неубирающееся колесное шасси. ССКА выполнен с движительно-рулевой системой в продольной схеме с перекрещивающимися чашеобразными несущими винтами. Двухлопастные несущие винты смонтированы на выходных валах главного редуктора в профилированных обтекателях. Передний несущий винт наклонен на угол αп=5° вперед по полету. Два тяговых винта в консольных кольцевых каналах (ККК), размещенных на внутренних секциях высокорасположенного крыла, создают управляющие моменты и маршевую тягу. Высокорасположенное крыло выполнено с отрицательным углом поперечного V, снабжено внешними отклоняемыми вниз герметизированными секциями, смонтированными по внешним бортам ККК и оснащенными по всему их размаху флапперонами и поплавками. Обеспечиваются снижение потребной мощности на управление по крену и курсу при висении, исключение наклона вниз лопастей винтов и их законцовок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям многовинтовых летательных аппаратов. Мультикоптер с линейным расположением винтомоторных групп содержит платформу винтомоторных групп из продольных силовых балок - лонжеронов, расположенных вдоль полета. К лонжеронам крепятся поперечные силовые балки, на оконечностях которых устанавливаются электромоторы с несущими воздушными винтами, по одному на оконечностях каждой поперечной балки. Снизу к платформе винтомоторных групп прикрепляется грузопассажирская кабина с пакетами аккумуляторов. Количество винтомоторных установок должно обеспечивать необходимую грузоподъемность, но не менее 9 пар для надежности аварийной посадки при отказе до 4-х электродвигателей одновременно. Достигается возможность создания мультикоптеров различной грузоподъемности и разного назначения и повышается безопасность полета. 2 ил.

Наверх