Беспилотный универсальный самолет вертикального или короткого взлета и посадки

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных летательных аппаратов. Беспилотный универсальный самолет включает фюзеляж и крыло, выполненные по схеме «летающее крыло» (1), а также силовую установку, установленную на опоре (2) и выполненную в виде двигателя (3) и воздушного винта (4). Силовая установка установлена в носовой части крыла (1) на опоре (2) с возможностью обдува как верхней поверхности крыла (1), так и дополнительных органов управления, укрепленных на опоре (2) силовой установки и выполненных в виде переднего горизонтального оперения (5) и переднего вертикального оперения (6). Взлетно-посадочные опоры выполнены в виде трех симметрично расположенных телескопических опор (7, 8 и 9). Опора (7) снабжена рулями поворота (10). Опоры (8) и (9) снабжены поворотными управляемыми подводными крыльями (11) и шасси (12). На нижней поверхности крыла (1) в его передней части установлена дополнительная опора (13), снабженная поворотными управляемыми подводными крыльями (14) и шасси (15). Повышается маневренность самолета по тангажу, крену и рысканью в широком диапазоне углов атаки. 3 ил.

 

Изобретение относится к области беспилотной авиации.

Известны самолеты, выполненные по схеме «летающее крыло», которые позволяют получить высокое аэродинамическое качество при большой пассажировместимости. По такой же схеме могут быть выполнены и транспортные самолеты. Однако схема «летающее крыло» характеризуется большими балансировочными потерями, в частности на этапе взлета и посадки, что значительно снижает ее аэродинамическое качество на этих режимах. Двигатели, размещенные в хвостовой части центроплана, не обеспечивают существенный обдув поверхности крыла, что не позволяет в полной мере обеспечить увеличение его несущих свойств.

Известен самолет большой грузоподъемности по патенту РФ на полезную модель №64176, включающий крыло, выполненное по схеме «крыла совмещенного с фюзеляжем», состоящее из центроплана с увеличенной толщиной, снабженного помещениями для размещения пассажиров или груза, передние кромки которого имеют большую прямую стреловидность, стреловидных консолей крыла, установленных на переходных отсеках, примыкающих к центроплану, вертикальное оперение, шасси и силовую установку, при этом он снабжен герметичным фюзеляжем с пассажирским салоном, установленным в передней части центроплана крыла по его оси и несущим переднее горизонтальное оперение, а центроплан снабжен грузовым отсеком для размещения перевозимых грузов и техники, отличающийся тем, что силовая установка выполнена в виде турбореактивных двигателей, установленных на пилонах на верхней поверхности центроплана в районе его передних кромок, а турбореактивные двигатели снабжены реактивными соплами с поворотными устройствами вектора тяги козырькового типа, позволяющими поворачивать выхлопные газовые струи на угол до 25-30° в вертикальной плоскости.

К недостаткам данного технического решения следует отнести потребность в теплозащите центроплана от раскаленных реактивных струй и малую эффективность переднего горизонтального оперения типа «Утка» - на малых скоростях полета при взлете и посадке.

Известен беспилотный летательный аппарат по патенту на полезную модель №107126, включающий фюзеляж, крыло с органами управления, двигатель и винт, в котором крыло выполнено из условия использования аэродинамической схемы «летающее крыло», при этом фюзеляж расположен в носовой части БПЛА в контакте с передней кромкой крыла, а двигатель - в хвостовой части БПЛА в контакте с задней кромкой крыла.

К недостаткам этого аппарата следует отнести наличие фюзеляжа, который не создает подъемной силы, а также использование толкающего винта, что требует искусной балансировки аппарата, особенно при сбросе целевой нагрузки.

Известен самолет вертикального взлета и посадки по патенту РФ №2430859, который содержит расположенные на заднем торце фюзеляжа подъемно-маршевый источник тяги, хвостовой стабилизатор и хвостовое шасси, которое обеспечивает вертикальную ориентацию продольной оси фюзеляжа на земле и снабжено телескопическими амортизаторами и выполнено в виде телескопических стержней, каждый из которых одним концом шарнирно прикреплен к фюзеляжу, а другим концом соединен с растяжкой. Растяжка снабжена механизмом изменения своей длины. В крейсерском режиме телескопические стержни располагаются вдоль потока за счет втягивания растяжек в плоскость стабилизатора, а при посадке - в виде трапеции. Данное решение характеризуется повышенной безопасностью полета, повышенным коэффициентом полезной нагрузки и обеспечением возможности взлета и посадки на площадях малых размеров. К недостаткам следует отнести размещение силовой установки и органов управления ниже центра тяжести, что существенно усложняет управление аппаратом из-за состояния неустойчивого равновесия.

В качестве технического решения, наиболее близкого к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков, выбран самолет короткого взлета и посадки по патенту РФ на изобретение №2165867, включающий фюзеляж, крыло, силовую установку и органы управления, в котором двигатели размещены в передней части самолета так, что ось исходящих газов и эжектируемого при этом воздуха расположена по касательной к верхней поверхности крыла, выполненного М-образным и прикрепленного к фюзеляжу в нижней его задней части.

Прототип характеризуется повышенной подъемной силой, однако в нем не в полной мере используются потенциальные возможности конструкции ввиду больших потерь на трение от фюзеляжа и на необдуваемой части крыла, а также малой эффективности органов управления при маневрировании на малых скоростях. Кроме того, известный беспилотный самолет имеет ограниченные функциональные возможности, обусловленные его способностью осуществлять короткий взлет и посадку только по самолетному типу без возможности вертикального взлета и посадки и взлета и посадки на воду.

Задачей настоящего изобретения является создание конструкции беспилотного самолета с вертикальным или коротким взлетом и посадкой, обладающего более высокой маневренностью и более высокими летными характеристиками и расширенными функциональными возможностями за счет обеспечения возможности осуществлять короткий взлет и посадку как по самолетному типу, так и вертикальный взлет и посадку, а также взлет и посадку на воду.

Сущность заявленного технического решения заключается в следующей совокупности существенных признаков.

Беспилотный универсальный самолет вертикального или короткого взлета и посадки, включающий фюзеляж, крыло, силовую установку с воздушным винтом, органы управления и взлетно-посадочные опоры, характеризующийся тем, что фюзеляж и крыло выполнены по аэродинамической схеме «летающего крыла», силовая установка и органы управления установлены в носовой части самолета над верхней поверхностью крыла на опоре, при этом органы управления выполнены в виде переднего горизонтального оперения и переднего вертикального оперения и установлены с возможностью обдува воздушным винтом переднего горизонтального оперения и переднего вертикального оперения и верхней поверхности крыла, а взлетно-посадочные опоры выполнены в виде по меньшей мере трех симметрично расположенных телескопических опор, одна из которых снабжена рулями поворота, а две других - поворотными управляемыми подводными крыльями и шасси, при этом на нижней поверхности крыла в его передней части установлена дополнительная опора, снабженная поворотными управляемыми подводными крыльями и шасси.

Совокупность существенных признаков заявленного технического решения обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в том, что обдув воздушным винтом верхней поверхности крыла и органов управления создает дополнительную подъемную силу. Кроме того, обдув верхней поверхности крыла и дополнительных органов управления позволяет существенно улучшить маневренность самолета за счет повышения эффективности органов управления по тангажу, крену и рысканью в широком диапазоне углов атаки. Выполнение взлетно-посадочных опор в виде по меньшей мере трех симметрично расположенных телескопических опор, одна из которых снабжена рулями поворота, а две других - поворотными управляемыми подводными крыльями и шасси, и наличие на нижней поверхности крыла в его передней части дополнительной опоры, снабженной поворотными управляемыми подводными крыльями и шасси, обеспечивает заявленному беспилотному самолету возможности осуществлять короткий взлет и посадку как по самолетному типу, так и вертикальный взлет и посадку, а также взлет и посадку на воду.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид заявленного самолета, на фиг 2 - вид снизу на телескопические опоры, снабженные поворотными управляемыми подводными крыльями и шасси, на фиг. 3 - вид самолета на стартовой позиции в режиме вертикального взлета.

Беспилотный универсальный самолет вертикального или короткого взлета и посадки включает фюзеляж и крыло, выполненные по схеме «летающего крыла» 1, а также силовую установку, установленную на опоре 2 и выполненную в виде двигателя 3 и воздушного винта 4. Силовая установка установлена в носовой части крыла 1 на опоре 2 с возможностью обдува как верхней поверхности крыла 1, так и дополнительных органов управления, укрепленных на опоре 2 силовой установки и выполненных в виде переднего горизонтального оперения 5 и переднего вертикального оперения 6. Взлетно-посадочные опоры выполнены в виде по меньшей мере трех симметрично расположенных телескопических опор 7, 8 и 9. Опора 7 снабжена рулями поворота 10. Опоры 8 и 9 снабжены поворотными управляемыми подводными крыльями 11 и шасси 12. На нижней поверхности крыла 1 в его передней части установлена дополнительная опора 13, снабженная поворотными управляемыми подводными крыльями 14 и шасси 15, аналогичными крыльям 11 и шасси 12 на опорах 8 и 9.

Заявленный беспилотный самолет работает следующим образом.

Короткий взлет по самолетному типу осуществляют путем короткого разбега, на взлетном режиме силовой установки, за счет создания дополнительной подъемной силы от обдува воздушным винтом 4 верхней поверхности крыла 1 и органов управления в виде переднего горизонтального оперения 5 и переднего вертикального оперения 6. При взлете передним горизонтальным оперением 5 отклоняют вниз поток воздуха от воздушного винта 4 на верхнюю поверхность крыла 1, что создает дополнительную подъемную силу от перепада давлений на верхней и нижней поверхности крыла 1. При дальнейшем крейсерском полете обдув верхней поверхности крыла 1 и органов управления позволяет существенно улучшить маневренность самолета за счет повышения эффективности органов управления по тангажу, крену и рысканью в широком диапазоне углов атаки. Посадку с коротким пробегом, на высоких углах атаки, осуществляют также путем отклонения переднего горизонтального оперения 4 вниз, но на малых оборотах двигателя. При касании шасси 12 и 15 полотна аэродрома переднее горизонтальное оперение 5 поднимают вверх, производя торможение самолета.

Короткий взлет по самолетному типу с воды осуществляют с помощью поворотных управляемых подводных крыльев 11 на опорах 8 и 9, а также поворотных управляемых подводных крыльев 14 на опоре 13, которые поворачивают на требуемый угол атаки, создавая подъемную силу при их движении в воде. После отрыва от воды движение самолета осуществляется аналогично вышеуказанному. При посадке на воду поворотные управляемые крылья 11 и 14 поворачивают на требуемый угол атаки, создавая подъемную силу при их движении в воде

Вертикальный взлет осуществляют из позиции, когда самолет установлен вертикально на трех телескопических опорах 7, 8 и 9 на взлетном режиме силовой установки с использованием переднего горизонтального оперения 5 и переднего вертикального оперения 6. Вертикальную посадку осуществляют на телескопические опоры 6, 7 и 8, выполненные, например, с использованием пневматики.

Беспилотный универсальный самолет вертикального или короткого взлета и посадки, включающий фюзеляж, крыло, силовую установку с воздушным винтом, органы управления и взлетно-посадочные опоры, отличающийся тем, что фюзеляж и крыло выполнены по аэродинамической схеме «летающее крыло», силовая установка и органы управления установлены в носовой части самолета над верхней поверхностью крыла на опоре, при этом органы управления выполнены в виде переднего горизонтального оперения и переднего вертикального оперения и установлены с возможностью обдува воздушным винтом переднего горизонтального оперения и переднего вертикального оперения и верхней поверхности крыла, а взлетно-посадочные опоры выполнены в виде по меньшей мере трех симметрично расположенных телескопических опор, одна из которых снабжена рулями поворота, а две других - поворотными управляемыми подводными крыльями и шасси, при этом на нижней поверхности крыла в его передней части установлена дополнительная опора, снабженная поворотными управляемыми подводными крыльями и шасси.



 

Похожие патенты:

Летательный аппарат (10) с малой радиолокационной сигнатурой включает двигательную установку (18) для приведения в движение летательного аппарата (10), имеющего воздухозаборник (16) и сопловое отверстие (14), нишу (20, 24, 26), через которую предусмотрена возможность ввода других компонентов летательного аппарата (10) вовнутрь.

Изобретение относится к авиации, а именно к конструкции крыла летательного аппарата, выполненного по аэродинамической схеме «летающее крыло». На верхней поверхности крыла летательного аппарата, выполненного по схеме «летающее крыло» малого размаха, от передней кромки аэродинамического профиля до задней располагаются два вертикальных продольных киля, симметрично относительно продольной оси ЛА.

Изобретение относится к летательным аппаратам (ЛА). ЛА содержит две тандемно расположенные несущие поверхности - переднюю и заднюю, выполненные с возможностью создания положительной подъемной силы.

Изобретение относится к летальным аппаратам тяжелее воздуха и касается аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат выполнен по схеме «летающее крыло» и содержит силовые агрегаты, шасси, кабину, механизм управления, расположенный по всей задней кромке крыла, три винта, вал, через который осуществляется привод и обеспечивается синхронная работа винтов от силовых агрегатов.

Изобретение относится к области авиации. .

Изобретение относится к беспилотному летательному аппарату (БПЛА), устанавливаемому на его борту блоку видеоаппаратуры и катапультам для запуска БПЛА. .

Изобретение относится к области авиации. .

Изобретение относится к области авиации. .

Изобретение относится к авиации, а именно к малозаметным беспилотным летательным аппаратам. .

Изобретение относится к авиационной технике. .

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.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных летательных аппаратов. Беспилотный преобразуемый скоростной вертолет (БПСВ) снабжен системой распределенной тяги разновеликих винтов по схеме X2+1, имеющей разновеликие перекрещивающиеся несущие винты, установленные на вертикальном пилоне в центральной части фюзеляжа на удлиненных V-образных выходных валах промежуточного редуктора, наклоненных соответственно на углы 12,5° от вертикали вперед и назад по оси симметрии, и один толкающий задний поворотный винт.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов тяжелее воздуха. Летательный аппарат содержит два лопастных устройства, установленных на общем валу по разные стороны и на необходимом расстоянии от фюзеляжа, двигатель для привода лопастных устройств, фюзеляж для крепления и установки узлов, составляющих летательный аппарат с лопастными устройствами.

Изобретение относится к области авиастроения. Концевая часть крыла самолета содержит концевой участок каркаса с прикрепленным к нему держателем напорного сопла, соединенного с расположенным между верхней и плоской нижней аэродинамическими поверхностями крыла газоходом, по обе стороны от которого выполнен расположенный вертикально/наклонно сквозной канал для прохода воздуха.

Изобретение относится к области авиации и космонавтики, в частности к конструкциям двигателей летательных аппаратов. Летательный аппарат содержит двигатель, желоб с двумя массами М1, М2 на концах, сопряженный в центре с валом и планетарным редуктором.

Изобретение относится к области авиации и космонавтики, в частности к конструкциям летательных аппаратов. Устройство энергоприводной системы реактивного летательного аппарата для реализации автономного перманентного полета с получением энергии из окружающей среды содержит в вершине первого купола открывающиеся эжекторы-воздухозаборники.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к летательным аппаратам (ЛА) вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки содержит два лопастных движителя, нижний из которых выполнен тарелкообразной формы, а верхний - плоской или тарелкообразной формы.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Конвертоплан (1) содержит пару полукрыльев (3), по меньшей мере один первый винт (4), содержащий вал (6), который может вращаться вокруг первой оси (B) и поворачиваться вокруг второй оси (C) вместе с первой осью (B) относительно полукрыльев (3).

Самолет // 2588175
Изобретение относится к области самолетов вертикального взлета и посадки. Самолет вертикального взлета и посадки содержит кабину управления, фюзеляж с вертикально расположенным каналом, имеющим входное и выходное отверстия, хвостовое оперение, прикрепленные к фюзеляжу крылья с напорными соплами на концах, силовую установку и шасси.

Изообретение относится к конструкции движителей, работающих в воздушной и водной средах. Движитель выполнен в виде сплошного жесткого диска из металла или металлизированного пластика.
Наверх