Адаптивное шасси летательного аппарата

Изобретение относится к авиационной технике и касается шасси для летательного аппарата (ЛА) вертикального взлета, совершающего посадку на неподготовленную поверхность или палубу корабля. Адаптивное шасси ЛА содержит две дугообразные стойки или четыре полустойки, причем место крепления дугообразных стоек к корпусу ЛА центрируется с точкой пересечения дугообразных стоек и вертикальной оси, проходящей через центр масс ЛА, при этом каждая дугообразная стойка снабжена приводом, связанным с блоком управления и гироскопом, а также снабженные 3D-сканером поверхности посадочные площадки. При этом привод обеспечивает регулировку длины дугообразной стойки в соответствии с информацией, полученной от 3D-сканера поверхности посадочной площадки еще до момента приземления. Каждая стойка снабжена опорой, включающей опорный элемент с плавающим креплением к стойке. Причем материал, из которого выполнен опорный элемент, обеспечивает максимальное сцепление опорного элемента с поверхностью. Достигается упрощение конструкции, уменьшение веса, сохранение горизонтального положения ЛА относительно линии горизонта при посадке на неподготовленную поверхность (пересеченную местность с перепадом высот) или палубу корабля. 6 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к шасси летательных аппаратов.

Из патента RU 2567496 С1 (опубл. 10.11.2015) известен многовинтовой беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки, имеющий амортизированное посадочное лыжеобразное шасси, упругие пластинчатые дуги, выполненные из пружинной стали.

Из патента RU 130955 U1 (опубл. 10.08.2013) известен беспилотный летательный аппарат, включающий опорную раму, к которой снизу жестко присоединены кольцевой обтекатель, а также двигатель с движителем в виде вентилятора, а стойки шасси закреплены по периметру опорной рамы. Причем так как основные нагрузки при посадке аппарата 1 принимают на себя стойки 6 шасси, эти нагрузки не передаются на обтекатель 4 и на двигатель 3 с вентилятором 5, что позволяет обеспечить защиту от ударов. При этом рама 2 выполняется прочной и способной выдержать нагрузки как от работы двигателя 3, так и от ускорений, возникающих при посадке. Рама 2 может быть в форме креста на виде сверху Фиг. 2, к концам которой крепятся стойки 6. В общем случае рама 2 имеет центральную часть и «лучи», к которым крепятся стойки шасси 6. Рама 2 может изготавливаться из металла или композитного углепластика. Так как к раме 2 крепятся все основные узлы конструкции аппарата, в частности кольцевой обтекатель 4, стойки шасси 6, контейнер 9 с бортовой аппаратурой, прикрепленный через амортизаторы 10, то количество креплений всех этих элементов конструкции к раме будет определяться количеством «лучей» рамы.

Из патента RU 2395429 С1 известен винтокрылый летательный аппарат, содержащий фюзеляж и полозковое шасси, имеющее полозы, соединенные первым поперечным элементом и вторым поперечным элементом, первые и вторые соединительные средства, предназначенные для соединения первого поперечного элемента с фюзеляжем, и одно центральное третье соединительное средство, расположенное для передачи усилий от второго поперечного элемента к фюзеляжу и, наоборот, отличающийся тем, что указанные первые соединительные средства содержат две первые части, предназначенные для размещения на первом поперечном элементе и для опоры на него, причем указанные первые соединительные средства активно передают усилия от первого поперечного элемента к фюзеляжу до тех пор, пока деформация первого поперечного элемента остается меньше определенного уровня деформации при перекатывании или вертикальной осадке; и указанные вторые соединительные средства содержат две вторые части, предназначенные для размещения на первом поперечном элементе и для опоры на него тогда, когда указанный определенный уровень деформации поперечного элемента достигнут или превышен, причем указанные вторые соединительные средства проходят вне указанных первых частей на обеих сторонах и становятся активными только тогда, когда деформация первого поперечного элемента достигает или превышает определенный уровень деформации.

Эти решения требуют повышенной жесткости аппарата, который работает в условиях динамических нагрузок, особенно при посадке аппарата на определенную местность, ограниченную плоским рельефом, что при таких конструктивных схемах приводит к большей материалоемкости аппаратов, что влияет на их эксплуатационные качества.

Технический результат, достигаемый при реализации заявленной группы изобретений, заключается в создании такой конструкции шасси для летательного аппарата вертикального взлета и посадки, при которой достигается:

упрощение конструкции и уменьшение веса летательного аппарата, для адаптивного шасси по п.п. 1 и 3 - обеспечивается посадка на наклонную нестабильную поверхность, сохраняя при этом горизонтальное положение летательного аппарата относительно линии горизонта. Например, при посадке на палубу корабля во время плавания, при этом сохраняя горизонтальное положение летательного аппарата относительно линии горизонта;

для адаптивного шасси по пп. 2 и 4 обеспечивается посадка на неподготовленную поверхность, в частности на пересеченную местность с допустимым перепадом высот, при этом сохраняя горизонтальное положение летательного аппарата относительно линии горизонта;

а также в обеспечении улучшенных эксплуатационных качеств летательного аппарата за счет упрощения конструкции и уменьшения веса летательного аппарата, а также в обеспечении универсальности посадочных условий для летательного аппарата, в частности для летательного аппарата вертикального взлета и посадки, с учетом применения заявленных вариантов шасси.

Указанный технический результат достигается следующим образом.

По первому варианту применяется заявленное адаптивное шасси летательного аппарата вертикального взлета и посадки, содержащее две дугообразные стойки, причем место крепления дугообразных стоек к корпусу летательного аппарата центрируется с точкой пересечения дугообразных стоек и вертикальной оси, проходящей через центр масс летального аппарата, причем угол пересечения дугообразных стоек составляет 90 градусов, при этом каждая дугообразная стойка снабжена приводом, связанным с блоком управления (контроллером) и гироскопом, при этом привод обеспечивает варьирование и регулировку рабочей длины дугообразной стойки.

Во втором варианте адаптивное шасси летательного аппарата содержит как минимум четыре дугообразные полустойки, причем место крепления дугообразных полустоек к корпусу летательного аппарата центрируется с точкой пересечения дугообразных полустоек и вертикальной оси, проходящей через центр масс летального аппарата, причем угол пересечения дугообразных полустоек составляет 90 градусов, при этом каждая дугообразная полустойка снабжена приводом, связанным с блоком управления (контроллером) и гироскопом, при этом каждый привод обеспечивает варьирование и регулировку рабочей длины каждой дугообразной полустойки.

В третьем варианте адаптивное шасси летательного аппарата содержит две дугообразные стойки, причем место крепления дугообразных стоек к корпусу летательного аппарата центрируется с точкой пересечения дугообразных стоек и вертикальной оси, проходящей через центр масс летального аппарата, причем угол пересечения дугообразных стоек составляет 90 градусов, при этом каждая дугообразная стойка снабжена приводом, связанным с блоком управления (контроллером) и гироскопом, а также снабженное 3D-сканером поверхности посадочной площадки, при этом привод обеспечивает варьирование и регулировку рабочей длины дугообразной стойки в соответствии с информацией, полученной от 3D-сканера поверхности посадочной площадки еще до момента приземления, причем каждая стойка снабжена опорой, включающей опорный элемент с плавающим креплением к стойке, при этом материал, из которого выполнен опорный элемент, обеспечивает максимальное сцепление опорного элемента с поверхностью.

В четвертом варианте адаптивное шасси летательного аппарата содержит как минимум четыре дугообразные полустойки, причем место крепления дугообразных полустоек к корпусу летательного аппарата центрируется с точкой пересечения дугообразных полустоек и вертикальной оси, проходящей через центр масс летального аппарата, причем угол пересечения дугообразных полустоек составляет 90 градусов, при этом каждая дугообразная полустойка снабжена приводом, связанным с блоком управления (контроллером) и гироскопом, а также снабженное 3D-сканером поверхности посадочной площадки, при этом каждый привод обеспечивает варьирование и регулировку рабочей длины каждой дугообразной полустойки в соответствии с информацией, полученной от 3D-сканера поверхности посадочной площадки еще до момента приземления,

причем каждая полустойка снабжена опорой, включающей опорный элемент с плавающим креплением к полустойке, при этом материал, из которого выполнен опорный элемент, обеспечивает максимальное сцепление опорного элемента с поверхностью.

Заявленный летательный аппарат содержит адаптивное шасси в соответствии с любым из заявленных вариантов. Также вышеуказанные адаптивные шасси применяются в летательном аппарате вертикального взлета и посадки. Также для обеспечения устойчивого положения (стабильного положения) фюселяжа летательного аппарата относительно линии горизонта на корпусе обеспечены направляющие.

Заявленный способ посадки и взлета летального аппарата содержит адаптивное шасси в соответствии с любым из заявленных вариантов, при котором адаптивное шасси самонастраивается посредством приводов и блока управления (контроллера) в соответствии с рельефом поверхности и динамикой движения мобильной посадочной площадки еще до момента приземления.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, чтобы обеспечить улучшенные эксплуатационные качества летательного аппарата за счет упрощения конструкции и уменьшения веса летательного аппарата, а также в обеспечении универсальности посадочных условий для летательного аппарата вертикального взлета и посадки с учетом применения заявленных вариантов шасси.

Составные части и устройства адаптивного шасси летательного аппарата схематично представлены на следующих чертежах:

На фиг. 1 изображен общий вид летательного аппарата, а также вариант варьирования рабочей длины дугообразных стоек/полустоек при посадке на наклонную нестабильную поверхность, при этом летательный аппарат сохраняет горизонтальное положение относительно линии горизонта. Например, при посадке на палубу корабля во время плавания, при этом сохраняя горизонтальное положение летательного аппарата относительно линии горизонта.

На фиг. 2 изображен вариант посадки летательного аппарата с заявленным в соответствии с вариантами изобретения адаптивным шасси на неподготовленную поверхность, в частности на пересеченную местность с допустимым перепадом высот, при этом летательный аппарат сохраняет горизонтальное положение относительно линии горизонта.

На фиг. 3 изображен схематичный вариант расположения приводов для варьирования рабочей длины стоек/полустоек.

На чертежах обозначены:

1 - внешний корпус для расположения приводов;

2 - 3D-сканер поверхности посадочной площадки;

3 - дугообразные стойки/полустойки;

4 - дугообразные стойки/полустойки;

5 - опора, имеющая конфигурацию, включающую плавающий опорный элемент и плавающие крепления к стойке;

6 - приводы.

Конструкция заявленных вариантов адаптивного шасси подразумевает вариации посадки на те типы поверхностей, которые не обеспечены существующими вариантами шасси летательных аппаратов. Так, существует необходимость обеспечить возможность посадки на наклонную ровную поверхность, такую как палуба корабля, которая во время движения корабля имеет нестатичное положение и может иметь наклон под разными углами в зависимости от погодных условий. Также существует необходимость посадки летальных аппаратов на поверхность, обладающую рельефом, на котором могут быть кочки или впадина. Заявленное шасси разработано таким образом, что с помощью конструкции обеспечивает возможность посадки на любую из вышеперечисленных поверхностей.

1. Адаптивное шасси летательного аппарата, содержащее две дугообразные стойки, причем место крепления дугообразных стоек к корпусу летательного аппарата центрируется с точкой пересечения дугообразных стоек и вертикальной оси, проходящей через центр масс летального аппарата, причем угол пересечения дугообразных стоек составляет 90 градусов, при этом каждая дугообразная стойка снабжена приводом, связанным с блоком управления и гироскопом, при этом привод обеспечивает варьирование и регулировку рабочей длины дугообразной стойки.

2. Адаптивное шасси летательного аппарата, содержащее как минимум четыре дугообразные полустойки, причем место крепления дугообразных стоек к корпусу летательного аппарата центрируется с точкой пересечения дугообразных полустоек и вертикальной оси, проходящей через центр масс летального аппарата, причем угол пересечения дугообразных полустоек составляет 90 градусов, при этом каждая дугообразная полустойка снабжена приводом, связанным с блоком управления и гироскопом, при этом каждый привод обеспечивает варьирование и регулировку рабочей длины каждой дугообразной полустойки.

3. Адаптивное шасси летательного аппарата, содержащее две дугообразные стойки, причем место крепления дугообразных стоек к корпусу летательного аппарата центрируется с точкой пересечения дугообразных стоек и вертикальной оси, проходящей через центр масс летального аппарата, причем угол пересечения дугообразных стоек составляет 90 градусов, при этом каждая дугообразная стойка снабжена приводом, связанным с блоком управления и гироскопом, а также снабженные 3D-сканером поверхности посадочные площадки, при этом привод обеспечивает регулировку длины дугообразной стойки в соответствии с информацией, полученной от 3D-сканера поверхности посадочной площадки еще до момента приземления, причем каждая стойка снабжена опорой, включающей опорный элемент с плавающим креплением к стойке, при этом материал, из которого выполнен опорный элемент, обеспечивает максимальное сцепление опорного элемента с поверхностью.

4. Адаптивное шасси летательного аппарата, содержащее как минимум четыре дугообразные полустойки, причем место крепления дугообразных полустоек к корпусу летательного аппарата центрируется с точкой пересечения дугообразных полустоек и вертикальной оси, проходящей через центр масс летального аппарата, причем угол пересечения дугообразных полустоек составляет 90 градусов, при этом каждая дугообразная полустойка снабжена приводом, связанным с блоком управления и гироскопом, а также снабженные 3D-сканером поверхности посадочные площадки, при этом каждый привод обеспечивает варьирование и регулировку рабочей длины каждой дугообразной полустойки в соответствии с информацией, полученной от 3D-сканера поверхности посадочной площадки еще до момента приземления, причем каждая полустойка снабжена опорой, включающей опорный элемент с плавающим креплением к полустойке, при этом материал, из которого выполнен опорный элемент, обеспечивает максимальное сцепление опорного элемента с поверхностью.

5. Летательный аппарат, содержащий адаптивное шасси в соответствии с пп. 1-4.

6. Летательный аппарат по п.5, в котором для обеспечения устойчивости (стабильного положения) фюзеляжа летательного аппарата относительно шасси на корпусе обеспечены направляющие.

7. Способ посадки и взлета летального аппарата по п.5, содержащего адаптивное шасси по пп. 1-4, при котором адаптивное шасси самонастраивается посредством приводов и блока управления (контроллера) в соответствии с рельефом поверхности и динамикой движения мобильной посадочной площадки еще до момента приземления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкциям транспортных средств, способных передвигаться по земле, воде и воздуху. Летающий автомобиль содержит корпус с двигателем, пассажирский салон, органы управления, колеса.

Самолет // 2641399
Изобретение относится к области самолетов: вертикального взлета и посадки. Самолет содержит фюзеляж с кабиной управления, хвостовое оперение, шасси, силовую установку, прикрепленные к фюзеляжу крылья.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к летательным аппаратам (ЛА) вертикального и укороченного взлета и посадки. Аппарат вертикального взлета и посадки содержит маршевую силовую установку для горизонтального полета в самолетном режиме, как минимум от трех отдельных подъемных силовых установок для создания тяги в вертикальной плоскости.

Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха, а именно к транспортно-грузовым дирижаблям полужесткой конструкции. Многофункциональный летательный аппарат вертикального взлета и посадки содержит корпус диско/торообразной формы, имеющий полости, заполненные несущим газом, и грузовые отсеки, систему энергоблоков, систему управления и органы приземления.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки состоит из корпуса (1) в виде полого цилиндра, расположенного вертикально, и двух горизонтальных платформ (2, 3) круглой формы.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов с вертикальным взлетом и посадкой. Летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой содержит корпус с верхней и нижней аэродинамическими поверхностями, электрореактивный двигатель с устройством генерации и ускорения отрицательно заряженных ионов, средства взлета/посадки, электропитания, коммуникации и управления.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям самолетов вертикального взлета и посадки (СВВП). СВВП содержит фюзеляж, высокорасположенное крыло.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям скоростных винтокрылых летательных аппаратов. Скоростной турбовентиляторный винтокрыл выполнен по концепции разнесенной винтовой и реактивной тяги и оснащен комбинированными тяговой и подъемной системами, имеющими реактивную тягу с тягой разновеликих винтов, направленную вдоль оси симметрии или перпендикулярно последней при выполнении ВВП и зависания от ТРДД с управляемым вектором тяги совместно с тягой двух меньших винтов, установленных на консолях V-образного стабилизатора, или от ТРДД совместно с тягой двух больших несущих винтов.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям комбинированных летательных аппаратов. Летательный аппарат (1) вертикального взлета с крылом (3) содержит первый блок (4) двигателя и второй блок (5) двигателя, установленные на этом крыле (3) с возможностью поворота.

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.

Устройство относится к области судостроения, в частности ходовой части водного судна, и может быть использовано для повышения эффективности его ходовых качеств. Устройство ходовой части водного судна содержит основной вал с гребным винтом, и снабжено по крайней мере одним дополнительным валом с гребным винтом на нем, соосно основному валу, причем с переменной и отличающейся от основного вала скоростью вращения.

Группа изобретений относится к вертолету, способу и устройству для уменьшения вибрации. Вертолет содержит конструкцию, включающую фюзеляж, вращающуюся систему, устройство для уменьшения вибрации.

Система моделирования в реальном времени окружения двигателя летательного аппарата содержит цифровое вычислительное устройство, устройство моделирования в реальном времени части окружения двигателя и летательного аппарата.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям вертолетов. Хвостовое оперение вертолета содержит фенестрон с многолопастным винтом (4) с лопастями (3) и при необходимости вертикальные кили (1.2).

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Конвертоплан содержит фюзеляж, стабилизатор, киль, расположенные в хвостовой части фюзеляжа, консоли, установленные вблизи центра тяжести по обе стороны от фюзеляжа, обтекатели, колонки, роторы с лопастями, автоматы перекоса, средства управления автоматами перекоса.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам регулирования двигателя. Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя заключается в регулировании углов установки направляющих аппаратов компрессора.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкции хвостовых винтов вертолетов. Хвостовой винт (12) вертолета (10) имеет привод (1), содержащий электрическую машину с поперечным магнитным потоком с возбуждением от постоянных магнитов с дуплексным расположением статоров.

Изобретение относится к судостроению, а именно к подруливающим устройствам судов. Подруливающее устройство содержит два винта, установленные в гондоле на стойке обтекателей в сквозном канале, и приводной двигатель, а также снабжено дополнительными стойками, расположенными на обтекателях по краям гондолы.

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам компенсации крутящего момента несущих винтов вертолетов. Способ компенсации реактивного момента несущего винта состоит в создании противодействующего крутящего момента, который создается реактивными силами тяги выходного газового потока в виде реактивных струй газотурбинного двигателя вертолета под действием разделенной части энергии, вырабатываемой газогенератором двигателя, с последующим поперечно-тангенциальным внедрением их в воздушный опорный поток, образованный несущим винтом.

Изобретение относится к вертолетостроению. Несущий винт вертолета содержит втулку винта, сбалансированные и совмещенные на одной оси одним из двух своих концов несколько лопастей с рабочими аэродинамическими поверхностями, имеющими по диаметру винта передние и задние кромки.

Изобретение относится к авиации и транспортным средствам на динамической воздушной подушке и предназначено для создания гидросамолетов и экранопланов с возможностью амфибийной эксплуатации.

Изобретение относится к авиационной технике и касается шасси для летательного аппарата вертикального взлета, совершающего посадку на неподготовленную поверхность или палубу корабля. Адаптивное шасси ЛА содержит две дугообразные стойки или четыре полустойки, причем место крепления дугообразных стоек к корпусу ЛА центрируется с точкой пересечения дугообразных стоек и вертикальной оси, проходящей через центр масс ЛА, при этом каждая дугообразная стойка снабжена приводом, связанным с блоком управления и гироскопом, а также снабженные 3D-сканером поверхности посадочные площадки. При этом привод обеспечивает регулировку длины дугообразной стойки в соответствии с информацией, полученной от 3D-сканера поверхности посадочной площадки еще до момента приземления. Каждая стойка снабжена опорой, включающей опорный элемент с плавающим креплением к стойке. Причем материал, из которого выполнен опорный элемент, обеспечивает максимальное сцепление опорного элемента с поверхностью. Достигается упрощение конструкции, уменьшение веса, сохранение горизонтального положения ЛА относительно линии горизонта при посадке на неподготовленную поверхность или палубу корабля. 6 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх