Гибридный летательный аппарат

Изобретение относится к области воздухоплавательной техники. Гибридный летательный аппарат содержит оболочку и двигатели с воздушными винтами. Оболочка выполнена в форме тора и имеет внутренний жесткий каркас, при этом в центральном отверстии тора, перпендикулярно плоскости каркаса, установлена Х-образная платформа с полезной нагрузкой и источником питания, причем по меньшей мере четыре электродвигателя с воздушными винтами закреплены на краях платформы. Изобретение направлено на повышение мобильности, грузоподъемности и устойчивости к ветровой нагрузке. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области воздухоплавательной техники и может быть использовано в качестве высотной платформы для построения радиорелейных линий связи, систем видеонаблюдения, транспортировки грузов, рекламных акций и т.д.

Наиболее близким по сути к заявленному устройству является устройство по патенту RU №2546027 от 10.04.2015 «ГИБРИДНЫЙ ДИРИЖАБЛЬ ЛИНЗООБРАЗНОЙ ФОРМЫ». Гибридный летательный аппарат состоит из внешней, наполняемой легким газом оболочки, внешнего силового кольца, внутренних силовых колец, центрального силового кольца, силовой установки, включающей вертикальную и горизонтальную тяги. Силовая установка содержит четыре энергетических узла, каждый из которых включает двигатель с воздушным винтом, создающим вертикальную тягу, и двигатель с воздушным винтом, создающим горизонтальную тягу, и устройства, обеспечивающие управление общим шагом лопастей, перекос лопастей и реверс тяги каждого воздушного винта. Все энергетические узлы расположены по внешней окружности кольца симметрично относительно его связанных осей X, Y, Z.

Гибридный дирижабль линзообразной формы предназначен для выполнения полетов с полезным грузом. Дирижабль относится к классу управляемых аэростатических летательных аппаратов, имеющих корпус в виде круглой двояковыпуклой симметричной или несимметричной линзы и жесткой конструкции. Аппарат снабжен силовой установкой, где в качестве движителей использованы воздушные винты, четыре из которых создают вертикальную тягу, а еще четыре - горизонтальную. Лопасти всех винтов имеют возможность изменения угла атаки. Полет аппарата осуществляется с использованием аэростатической подъемной силы легкого газа, находящегося в его корпусе, аэродинамической тяги воздушных винтов силовой установки, а также подъемной силы нагретого воздуха, заключенного наряду с легким газом в специальные термополости внутри корпуса аппарата. Аппарат не имеет аэродинамических поверхностей управления. Управление полетом выполняется с помощью изменения величины и направления тяги винтов силовой установки.

К недостаткам вышеназванного устройства можно отнести:

- большое аэродинамическое сопротивление аппарата при взлете и посадке и, как следствие, трудности в его управлении;

- сложность кинематических связей в канале вертикальной тяги на основе соосных вертолетных винтов снабженных механизмом управления общим шагом лопастей и автоматом перекоса, управлением величиной и направлением вектора тяги.

Предложенный летательный аппарат представляет собой гибридный вариант конструкции аэростата с оболочкой специальной формы и мультироторной платформы (дрона).

Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала технических средств перемещения грузов летательными аппаратами легче воздуха.

Техническим результатом изобретения является конструкция аппарата, обладающего высокой маневренностью и грузоподъемностью, устойчивостью к ветровой нагрузке, возможностью находиться продолжительное время в заданной точке пространства без расхода электроэнергии (при отсутствии ветра).

Технический результат достигается тем, что гибридный летательный аппарат содержит оболочку с двигателями и воздушными винтами. Оболочка выполнена в форме тора и имеет внутренний жесткий каркас, при этом в центральном отверстии тора, перпендикулярно плоскости каркаса, закреплена Х-образная платформа, а также полезная нагрузка с источником питания, причем по меньшей мере четыре электродвигателя с воздушными винтами закреплены на краях платформы.

Аппарат может дополнительно содержать вторую оболочку, при этом оболочки соединены балкой и растяжками, а Х-образная платформа прикреплена к балке.

На Фиг. 1. Гибридный летательный аппарат с одной оболочкой. Схема подъема и горизонтального полета.

На Фиг. 2. Гибридный летательный аппарат с одной оболочкой. Вид снизу и сбоку.

На Фиг 3. Гибридный летательный аппарат с одной оболочкой. Схема электропитания от наземного источника.

На Фиг. 4. Гибридный летательный аппарат с двумя оболочками.

Аппарат содержит одну или две заполняемые легким газом оболочки 1 в форме тора. Оболочки 1 могут быть соединены между собой балкой 10, установленной на узлах 11, и укреплены растяжками 12. Балка жестко связана с внутренним каркасом 2 оболочки, четыре электромотора 4 с воздушными винтами, размещенными на краях Х-образной платформы, 3 установлены в центральное отверстие оболочки перпендикулярно плоскости каркаса. Полезная нагрузка 5 и источник бортового питания 6 размещаются в центральном отверстии оболочки, либо используют наземный источник питания 7, подающий электроэнергию по кабель-тросу 8 на бортовой преобразователь 9.

Устройство работает следующим образом: оболочка, имеющая силовой каркас, размещается на земле и заполняется легким газом, например гелием. По мере заполнения форма оболочки принимает форму тора и при достижении состояния вывешивания процесс наполнения оболочки прекращается. В центральное отверстие устанавливают полезную нагрузку и бортовой источник питания, результатом чего является небольшая перегрузка аппарата по весу. Далее, управляя четырьмя электромоторами с винтами, установленными на Х-образной платформе, осуществляют вертикальный подъем аппарата на заданную высоту, при достижении которой плоскость оболочки устанавливается в горизонтальное положение. Управляя режимом электромоторов, осуществляют полет в заданном направлении. При наличии ветровой нагрузки рассчитывают необходимый курсовой вектор.

Устройство обладает следующими преимуществами:

- обладает повышенной мобильностью;

- обладает повышенной грузоподъемностью;

- может находиться продолжительное время в заданной точке пространства без расхода электроэнергии (при отсутствии ветра);

- устройство обладает устойчивостью к ветровой нагрузке.

Устройство может быть использовано в качестве высотной платформы для построения радиорелейных линий связи, систем видеонаблюдения, транспортировки грузов, рекламных акций.

1. Гибридный летательный аппарат, содержащий оболочку и двигатели с воздушными винтами, отличающийся тем, что оболочка выполнена в форме тора и имеет внутренний жесткий каркас, при этом в центральное отверстие тора перпендикулярно плоскости каркаса установлена Х-образная платформа с полезной нагрузкой и источником питания, причем по меньшей мере четыре электродвигателя с воздушными винтами закреплены на краях платформы.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит вторую оболочку, при этом оболочки соединены балкой с растяжками, а Х-образная платформа прикреплена к балке.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано при изготовлении элементов жесткости и работающих на изгиб элементов из пластика, усиленного углеродными волокнами, для таких конструкций как самолет.

Группа изобретений относится к аэро- и гидродинамике обтекаемых тел. Способ управления конфигурацией обтекаемого тела включает придание обтекаемому телу кривизны профиля путем активизации соединенного с обтекаемым телом привода на основе сплава с эффектом памяти формы.

Изобретение относится к области воздухоплавательных аппаратов. Корма дирижабля содержит участок оболочки с элементами причаливания, стабилизаторами, рулями направления и высоты.

Изобретение относится к технике воздухоплавания. Движитель дирижабля выполнен в виде воздушного винта, имеющего ось и лопасть.

Группа изобретений относится преимущественно к пилотируемым транспортным средствам (ТС) для полётов в ближнем и дальнем космосе. На каркасе ТС размещены модули управляемой аэростатической плавучести, электродвигатели с винтовыми движителями, жидкостные реактивные двигатели с емкостями горючего и окислителя, а также системы энергообеспечения и управления движением, обитаемый и технический отсеки, порты причаливания космических аппаратов, средства тепловой защиты обитаемого отсека и оборудования ТС.

Изобретение относится к области воздухоплавательных аппаратов. Воздухоплавательный аппарат, предназначенный для воздушного такси, имеет несущую ферму, оболочку, заполненную газом легче воздуха, движители в виде воздушных винтов, систему наблюдения, ориентации, связи и автоматического управления.

Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха и к устройствам по очистке атмосферы. Воздухоплавательный аппарат для очистки воздуха городов от газа и пыли включает сигарообразные оболочки, скрепленные рамой, стабилизатор, рули и два маршевых движителя.

Изобретение относится к транспортным средствам, перемещаемым по воздуху. Транспортное средство включает транспортирующий модуль и соединенный с ним посредством узла соединения транспортируемый модуль.

Изобретение относится к области воздухоплавательных аппаратов. Воздухоплавательный аппарат включает восьмиугольную ферму с электродвижителями по концам, системы наблюдения, ориентации, связи и автоматического управления.
Группа изобретений относится к летательным аппаратам с использованием подъемной силы несущего газа. Дирижабль с электродвигателем и заменяемыми отсеками для пассажиров и грузов характеризуется тем, что отсеки дирижабля для пассажиров или грузов, находящихся на отдельной, прикрепленной снизу его корпуса рубке управления дирижаблем, являются заменяемыми.

Дирижабль // 2420426
Изобретение относится к технике воздухоплавания. .

Изобретение относится к области воздухоплавательных аппаратов, в частности к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА). Воздухоплавательный аппарат включает мультикоптер, гондолу, капсулу АСУ, батарейный отсек, захваты грузового контейнера, систему ориентации и слежения. Мультикоптер состоит из нескольких сектакоптеров, соединенных замковыми устройствами, и поворотной площадки, находящейся на опорной раме мультикоптера, ниже расположена гондола. Корпус гондолы выполнен в виде сильфона, с возможностью сжиматься и расширяться в зависимости от условий полета. Внутри гондолы установлен пневмодомкрат между опорной рамой гондолы и опорной рамой мультикоптера, под которой расположены захваты грузового контейнера. Сверху мультикоптера находится капсула АСУ с самописцами параметров полета, а над ней расположена система ориентации и слежения. Часть движителей используется для создания вертикальной подъемной тяги, другая часть является маршевыми двигателями горизонтального перемещения, а третья часть является ветряками. Обеспечивается снижение затрат электроэнергии при маневрировании. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области воздухоплавательных аппаратов, в частности к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА). Воздухоплавательный аппарат включает мультикоптер, гондолу, АСУ, батарейный отсек, захваты грузового контейнера, систему ориентации и слежения. В передней части гондолы эллипсоидальной формы расположена капсула с куполом обзора и парашютной системой. В средней части аппарата на корпусе гондолы находится солнечная батарея, а в хвостовой части аппарата расположены два ветряка с вихрепреобразователями, турбинами и электрогенераторами. Между ветряками находится батарейный отсек, под гондолой находится опорная плита с захватами грузового контейнера, а на раме мультикоптера закреплены приборы космической навигации и ориентации на местности. В центре гондолы на опорной плите установлен пневмодомкрат для изменения формы гондолы и управления парусностью аппарата. Обеспечивается увеличение грузоподъемности, скорости и надежности летательного аппарата. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области воздухоплавательной техники. Гибридный летательный аппарат содержит оболочку и двигатели с воздушными винтами. Оболочка выполнена в форме тора и имеет внутренний жесткий каркас, при этом в центральном отверстии тора, перпендикулярно плоскости каркаса, установлена Х-образная платформа с полезной нагрузкой и источником питания, причем по меньшей мере четыре электродвигателя с воздушными винтами закреплены на краях платформы. Изобретение направлено на повышение мобильности, грузоподъемности и устойчивости к ветровой нагрузке. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх