беспилотный летательный аппарат
Классы МПК: | B64C39/02 специального назначения B64C27/20 отличающиеся наличием закрытых винтов, например летающие платформы |
Автор(ы): | Макгонайгл Кевин П. (US), Сайкон Джеймс П. (US), Феррэйро Джон (US) |
Патентообладатель(и): | Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн (US) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-04-27 публикация патента:
20.07.1999 |
Аппарат имеет тороидальный фюзеляж и несущий винт, состоящий из пары коаксиально расположенных винтов противоположного вращения, создающих подъемную силу, обеспечивающую вертикальный взлет и посадку аппарата. В одном варианте аппарат оборудован для ведения наблюдения с земной поверхности внешним, дистанционно управляемым, складывающимся в транспортировочное положение с блоком воспринимающих приборов 250, способным в целях наблюдения с земной поверхности выполнять сканирование в горизонтальной плоскости и в вертикальной плоскости в пределах заданных углов возвышения/понижения, а также складывающимся шасси 300, обеспечивающим возможность посадки на неподготовленные площадки. При этом складывающееся шасси 300 состоит из несколько ног, одним концом прикрепленных к тороидальному фюзеляжу посредством шарниров, сочленяющих каждую ногу с тороидальным фюзеляжем. Применение шарниров позволяет складывать шасси в транспортировочное положение, причем каждая нога шасси вместе с шарнирной пятой убирается внутрь контура тороидального фюзеляжа. Изобретение направлено на решение задачи дистанционного наблюдения. 15 з.п.ф-лы, 11 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11
Формула изобретения
1. Беспилотный летательный аппарат 10 для проведения заданий с пульта управления и наблюдения на земле, содержащий тороидальный фюзеляж 20, несущий винт 100 управления подъемной силой, тангажом, рысканием и креном с возможностью вертикального взлета, посадки и полета беспилотного летательного аппарата 10, состоящий из пары винтов противоположного вращения, шасси 300 приземления беспилотного летательного аппарата 10, установленное на тороидальном фюзеляже 20 для обеспечения посадки беспилотного летательного аппарата, и блок воспринимающих приборов 200, отличающийся тем, что блок воспринимающих приборов 200 сканирования по азимуту и по заданным углам возвышения/понижения расположен в контейнере 250 и содержит по крайней мере один воспринимающий прибор 264 передачи данных задания от и на пульт управления и наблюдения на земле, при этом блок воспринимающих приборов 200 имеет механизм крепления 210 для установки контейнера 250 воспринимающих приборов снаружи тороидального фюзеляжа 20, выполненный с обеспечением перевода блока воспринимающих приборов 200 в развернутое положение выполнения заданий и передачи данных на пульт управления и наблюдения на земле и в транспортировочное положение перевозки беспилотного летательного аппарата 10, а шасси 300 содержит несколько ног 302, каждая из которых разъемно присоединена к тороидальному фюзеляжу, и выполнено с обеспечением разворачивания ног 302 в полетную конфигурацию для ведения наблюдения с земной поверхности, а также складывания их в транспортировочное положение при перевозке беспилотного летательного аппарата 10. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что механизм крепления 210 включает в себя шарнирно установленные на тороидальном фюзеляже 20 опоры 218, опорные стойки 212А, 212В, каждая из которых одним концом шарнирно соединена с соответствующей ей одной из шарнирных опор 218, и средства шарнирного соединения 214 опорных стоек с контейнером 250 воспринимающих приборов, установленным с возможностью его поворота в заданных угловых пределах, для обеспечения блоку воспринимающих приборов 200 возможности выполнения сканирования по заданным углам возвышения/понижения, при этом опорные стойки 212А, 212В установлены с возможностью их поворота относительно соответствующих им шарнирных опор 218 при переводе блока воспринимающих приборов 200 из развернутого в транспортировочное положение и обратно. 3. Аппарат по п.2, отличающийся тем, что средства 214 шарнирного соединения включают в себя платформу 220, имеющую пристыкованную к ней крепежную цилиндрическую ось 224, причем на этой платформе 220 установлен контейнер 250 воспринимающих приборов, кронштейн 226 платформы, шарнирно связанный с цилиндрической осью 224, при этом второй конец одной из опорных стоек 212В разъемно соединен с этим кронштейном 226, а второй конец каждой из оставшихся опорных стоек 212А жестко соединен с кронштейном 226 платформы, а также привод 228 поворота платформы 220 в заданных угловых пределах для обеспечения блоку воспринимающих приборов 200 возможности выполнения сканирования по заданным углам возвышения/понижения с линейной характеристикой, одним концом соединенный с платформой 220, а другим концом разъемно соединенный с одной опорной стойкой 212В. 4. Аппарат по п.3, отличающийся тем, что контейнер 250 воспринимающих приборов содержит корпус 252, имеющий поворотную подставку 254, установленную на платформе 220 с возможностью вращения с обеспечением одновременно поворота корпуса 252 контейнера с платформой 220, а также средства 262 управления азимутальной ориентацией, установленные с возможностью взаимодействия с платформой 220 на поворотной подставке 254, установленной с возможностью вращения относительно платформы для выполнения блоком воспринимающих приборов 200 сканирования по азимуту, причем по крайней мере один воспринимающий прибор 264 установлен на поворотной подставке 254. 5. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что контейнер 250 воспринимающих приборов снабжен средствами 270 ориентации контейнера 250 выработки данных о пространственной ориентации контейнера 250 по азимуту и углу возвышения/понижения. 6. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что контейнер 250 воспринимающих приборов снабжен антенной 268 восприятия излучения на расстоянии непрямой видимости, установленной на поворотной подставке 254. 7. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что он содержит кронштейн 272 фиксации контейнера 250 в транспортировочном положении, установленный на корпусе 252, и первый кронштейн 280 фиксации в транспортировочном положении, установленный на тороидальном фюзеляже 20, при этом кронштейн 272 фиксации контейнера 250 установлен с возможностью взаимодействия с первым кронштейном 280 при нахождении блока воспринимающих приборов 200 в транспортировочном положении для фиксации корпуса 252 контейнера 250 на тороидальном фюзеляже 20. 8. Аппарат по п.3, отличающийся тем, что он имеет второй кронштейн 282 фиксации, установленный на тороидальном фюзеляже 20, при этом второй кронштейн 282 фиксации установлен с возможностью взаимодействия с одной из опорных стоек 212В при нахождении блока воспринимающих приборов 200 в транспортировочном положении для ее фиксации на тороидальном фюзеляже 20. 9. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что он содержит соединительный жгут 216, функционально связывающий контейнер 250 воспринимающих приборов с тороидальным фюзеляжем 20, монтажные хомуты 238 для крепления соединительного жгута 216 на одном из нескольких опорных стоек 212А, при этом соединительный жгут 216 имеет форму 216С петли заданных размеров для обеспечения свободного вращения по азимуту поворотной подставки 254. 10. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что шасси содержит шарнирную пяту 310 с опорной плитой 312 для каждой из ног 302, средства (314, 316, 318) крепления каждой шарнирной пяты 310 к каждой соответствующей ей ноге 302, причем шарнирные пяты 310 установлены с возможностью улучшения посадки беспилотного летательного аппарата 10 на неподготовленные площадки для ведения наблюдения с земной поверхности. 11. Аппарат по п.10, отличающийся тем, что он содержит шарнир 306, соединяющий каждую ногу 302 с тороидальным фюзеляжем 20 с возможностью перевода шасси 300 в транспортировочное положение, при котором каждая нога 302 совместно с шарнирной пятой 310 убрана в пределы контура тороидального фюзеляжа 20. 12. Аппарат по п.10, отличающийся тем, что шасси 300 содержит датчик 20 механического типа, установленный во взаимодействии с одной из соответствующих опорных плит 312 и шарнирным узлом 316 для определения пригодности выбранной неподготовленной площадки к ведению наблюдения при совершении посадки. 13. Аппарат по п.10, отличающийся тем, что шасси содержит также по крайней мере один воспринимающий прибор 322, установленный на по крайней мере одной из опорных плит 312, дополнительный жгут 308 функционального соединения каждого такого воспринимающего прибора 322 с тороидальным фюзеляжем 20, прикрепленный к ноге 302, на опорной плите 312 которой установлен по крайней мере один воспринимающий прибор 322. 14. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он содержит шарнирную пяту 310 с опорной плитой для каждой из ног 302, средства 314, 316, 318 крепления каждой шарнирной пяты 310 к каждой соответствующей ей ноге 302, шарнир 306, соединяющий каждую ногу 302 с тороидальным фюзеляжем 20 с возможностью перевода шасси 300 в транспортировочное положение, при котором каждая нога 302 совместно с шарнирной пятой 310 убрана в пределы контура тороидального фюзеляжа 20, и по крайней мере один воспринимающий прибор передачи данных на пульт управления и наблюдения на земле, установленный на по крайней мере одной из опорных плит 312, причем шарнирные пяты 310 установлены с возможностью улучшения посадки беспилотного летательного аппарата 10 на неподготовленные площадки для ведения наблюдения с земной поверхности. 15. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он содержит шарнирную пяту 310 с опорной плитой 312 для каждой из ног 302, средства 314, 316, 316 крепления каждой шарнирной пяты 310 к каждой соответствующей ей ноге 302, шарнир, соединяющий каждую ногу 302 с тороидальным фюзеляжем 20 с возможностью перевода шасси 300 в транспортировочное положение, при котором каждая нога 302 совместно с шарнирной пятой 310 убрана в пределы контура тороидального фюзеляжа 20, при этом шарнирные пяты 310 установлены с возможностью улучшения посадки беспилотного летательного аппарата 10 на неподготовленные площадки для ведения наблюдения с земной поверхности, а механизм крепления 210 содержит несколько опорных стоек 212А, 212В, каждая из которых одним концом шарнирно соединена с фюзеляжем 20 с возможностью их поворота относительно фюзеляжа 20 для перевода блока воспринимающих приборов 200 из развернутого положения в сложенное положение и обратно, причем летательный аппарат 10 включает в себя корпус 252 контейнера, имеющий поворотную подставку 254, средства 214 шарнирного соединения нескольких опорных стоек 212А, 212В с контейнером 250 воспринимающих приборов, выполненных с возможностью поворота контейнера 250 в заданных угловых пределах для обеспечения блоку воспринимающих приборов 200 возможности выполнения сканирования по заданным углам возвышения/понижения, средства 262 управления азимутальной ориентацией, установленные на поворотной подставке 254 с возможностью взаимодействия с средствами 214 шарнирного соединения с возможностью вращения поворотной подставки 254 относительно этих средств для выполнения блоком воспринимающих приборов 200 сканирования по азимуту, и по крайней мере один воспринимающий прибор 264 передачи данных на пульт управления и наблюдения на земле, установленный на поворотной подставке 254, при этом поворотная подставка 254 установлена на средствах 214 шарнирного соединения с возможностью вращения. 16. Аппарат по п.15, отличающийся тем, что он содержит по крайней мере один воспринимающий прибор 322 передачи данных на пульт управления и наблюдения на земле, установленный на по крайней мере одной из упомянутых опорных плит 312.1Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к беспилотным летательным аппаратам (БЛА) вертикального взлета и посадки (ВВП) и, в частности, к БЛА с тороидальным фюзеляжем и парой соосных несущих винтов, вращающихся в противоположных направлениях в кольцевом канале, образованном фюзеляжем, и обеспечивающих способность вертикального взлета и посадки. На такой БЛА для ведения наблюдения с земной поверхности установлены дистанционно управляемый, внешний, складываемый в транспортировочное положение блок воспринимающих приборов и/или складывающееся шасси. В последнее время возрос интерес к использованию беспилотных летательных аппаратов (БЛА) в самолетной и/или вертолетной конфигурации для решения множества задач, выполнение которых пилотируемыми летательными аппаратами в силу различных причин нецелесообразно. В число таких задач входят наблюдение, разведка, захват цели и/или целеуказание, сбор и накопление данных, связь и передача данных, запуск ложных целей, активное радиоэлектронное противодействие, отвлечение противника или полеты с грузом без возврата. С недавних пор исследуется приспособленность БЛА вертолетного типа к выполнению задач наблюдения с земной поверхности. Существуют многочисленные задачи наблюдения, выполнению которых в особой степени способствуют достоинства БЛА вертолетного типа. Например, способность БЛА вертолетного типа вертикального взлетать и приземляться делает их применение особенно предпочтительным в тех случаях, когда площадки ведения наблюдения удалены, когда нахождение на них сопряжено с опасностью и/или когда они недоступны с применением других средств. Во многих случаях требования, обусловливаемые характером задач ведения наблюдения, делают неэффективным применение стационарных воспринимающих систем, работающих, к примеру, с видеосигналами, акустическими сигналами, фиксирующими перемещение. Кроме того, выполнение многих задач наблюдения не под силу человеку, так как они могут быть сопряжены с опасностью или требовать наблюдения из многих точек в течение короткого периода времени. Вот некоторые из задач, связанных с наблюдением, особенно успешно решаемых БЛА ВВП: обзор пограничной зоны, распространение информации, радиометрический контроль зоны бедствия, обзор зон, закрытых для доступа, экологический мониторинг, геологические/сейсмические наблюдения. При выполнении задачи патрулирования пограничной зоны БЛА ВВП может быть направлен к участкам возможного пересечения границы и скрытно приземлен там. Для выполнения скрытного наблюдения за участком возможного пересечения границы блок воспринимающих приборов может включаться автоматически или дистанционными командами. В зависимости от конкретных условий блок воспринимающих приборов может иметь компоновку, обеспечивающую возможность наблюдения в мультиспектральном режиме. Данные, полученные воспринимающими приборами, могут передаваться на удаленный центр наблюдения для их обработки в масштабе реального времени и принятия решения. Что касается задачи распространения информации, БЛА ВВП может ее выполнять с исключительно высокой эффективностью, поскольку способность БЛА к вертикальному взлету и посадке может обеспечить наиболее оперативный или даже единственно практически осуществимый способ доступа к площадкам, с которых необходимо получить информацию. БЛА ВВП направляется к такой площадке, приземляется там, после чего блок воспринимающих приборов включается в режим вещания и/или записи видеоинформации и/или аудиоинформации с места события. БЛА ВВП способен в целях улучшения условий съемки быстро изменять свое положение или перемещаться по команде на другую точку. Распространение видео- и/или аудиоинформации с сильно рассредоточенных площадок может легко осуществляться с помощью одного БЛА ВВП, не требующего многочисленной съемочной команды или транспортировочного оборудования. БЛА ВВП могут быть развернуты для наблюдения в районах стихийных бедствий, например, разлившихся рек или разрушенных мостов, дорог, зданий. БЛА ВВП может быть дистанционно приземлен в районах бедствий, где блок воспринимающих приборов будет передавать данные, позволяющие оценить масштаб бедствия, заранее предупредить об усугублении процесса его развития и/или выявлять наличие возможности жертв. После проведения на основе данных, дистанционно переданных блоком воспринимающих приборов, оценки ситуации в одном пункте зоны бедствия, БЛА ВВП может быть передислоцирован в другой пункт для выполнения аналогичной задачи. При использовании в интересах правоохранительных органов БЛА ВВП может быть направлен в потенциально/реально криминогенные пункты, например, зоны, закрытые для доступа, места, где совершаются преступления. Блок воспринимающих приборов включается в работу с целью скрытной передачи информации с места события. Использование БЛА ВВП для обзора криминогенных зон исключает необходимость привлечения персонала правоохранительных органов для выполнения этой работы, связанной с опасностью для жизни. БЛА ВВП могут быть быстро развернуты в местах химического заражения с целью сбора соответствующих данных с применением, например, видео-, химических детекторов, что позволило бы оценить тяжесть последствий заражения и/или спланировать действия по их ликвидации и средства для этого. Применение БЛА ВВП устраняет риск для здоровья людей, решающих эти задачи. БЛА ВВП могут также найти применение для выявления случаев нелегального сброса токсичных отходов. Также БЛА ВВП могут использоваться для дистанционного наблюдения за вулканической или сейсмической деятельностью. БЛА ВВП могут использоваться при составлении сейсмических карт удаленных, недоступных районов. Помимо рассмотренных в предыдущих абзацах типовых задач наблюдения, относящихся к гражданской сфере деятельности, существуют перспективы применения БЛА ВВП и в военной сфере. Задачи ведения наблюдения здесь имеют невысокий приоритет, поэтому, хотя они могут выполняться и пилотируемыми летательными аппаратами, но последние могут быть задействованы в решении более важных задач. БЛА ВВП, наоборот, может выполнять такие задачи, как дозорная служба или дистанционная разведка, имеющие низкую степень приоритета в общей совокупности военных задач. Кроме того, применение БЛА ВВП исключает опасность для жизни военнослужащих и во многих случаях, например при дистанционной разведке, решает поставленные задачи более оперативно. В статье журнала "Aviation Week & Space Technology" от 7 марта 1994 г. описывается беспилотный летательный аппарат (БЛА) "CYPHERTM", разрабатываемый фирмой "Сикорски Эйркрафт", г. Стрэтфорд, штат Коннектикут. БЛА "CYPHERTM" имеет форму тороида и соосные несущие винты противоположного вращения, обеспечивающие способность БЛА к вертикальному взлету и посадке. Описанный БЛА "CYPHERTM" представлен на иллюстрациях с жестко закрепленным шасси полозкового типа, т.е. в виде треножной конструкции с одной пятой на каждой опоре, изготовленной из высокопрочного стекловолокна. БЛА "CYPHERTM" оборудован комплектом воспринимающих приборов, составляющих его полезную нагрузку включающих в себя стандартную видеокамеру, размещенную внутри тороидального фюзеляжа и интегрированную в планер летательного аппарата, полностью выполненный из композиционных материалов. Видеокамера в полете может поворачиваться в вертикальной плоскости, в то время как изменение ее азимутальной ориентации возможно только за счет эволюций БЛА "CYPHERTM". Запланированный вариант применения БЛА "CYPHERTM" называется "Аэромобильная система контроля безопасности с земной поверхности", согласно которому БЛА "CYPHERTM" выводится в заданные районы и приземляется для контроля обстановки в заданном районе путем передачи видеоинформации оператору. Потребность в БЛА ВВП, способном с земной поверхности выполнять задачи дистанционного наблюдения и/или мониторинга, существует. Такой БЛА ВВП должен дистанционно пилотироваться и останавливать/запускать силовую установку с целью увеличения продолжительности его применения и повышения скрытности, если это необходимо. БЛА ВВП должен обладать способностью нести на борту блок воспринимающих приборов, который может предназначаться для ведения мультиспектрального наблюдения/мониторинга при любой погоде. Информация, собираемая и передаваемая блоком воспринимающих приборов с борта БЛА ВВП, должна быть удобочитаема персоналом центра дистанционного управления (ЦДУ). Блок воспринимающих приборов БЛА ВВП должен быть быстросъемным для обеспечения компактности и транспортабельности БЛА ВВП. Сам БЛА ВВП должен уметь приземляться в режиме дистанционного управления на неподготовленные площадки, а также быть приспособленным к посадке на площадки различного рельефа. БЛА ВВП должен уметь передавать информацию о характеристике площадки приземления. Кроме того, БЛА ВВП должен передавать информацию с блока воспринимающих приборов на ЦДУ в масштабе реального времени. Задачей изобретения является создание беспилотного летательного аппарата (БЛА), который имеет тороидальный фюзеляж и несущий винт, состоящий из пары коаксиально расположенных винтов противоположного вращения, установленных на тороидальном фюзеляже и создающих подъемную силу, обеспечивающую вертикальный взлет и посадку (ВВП), и который для ведения наблюдения с земной поверхности оборудован внешним, дистанционно управляемым, складывающимся в транспортировочное положение блоком воспринимающих приборов и/или складывающимся шасси. Другой задачей изобретения является разработка для применения на БЛА ВВП блока воспринимающих приборов, способного в целях ведения наблюдения выполнять сканирование в горизонтальной плоскости по углам азимута и в вертикальной плоскости в пределах заданных углов возвышения/понижения. Следующая задача изобретения заключается в обеспечении возможности развертывания блока воспринимающих приборов в рабочее положение для ведения наблюдения с земной поверхности, а также его складывания для транспортирования БЛА. Эти и другие задачи, положенные в основу настоящего изобретения, решаются в виде беспилотного летательного аппарата (БЛА), который имеет тороидальный фюзеляж и несущий винт, состоящий из пары коаксиальных винтов противоположного вращения, установленных на тороидальном фюзеляже и создающих подъемную силу, обеспечивающую вертикальный взлет и посадку БЛА. БЛА в одном варианте выполнения оборудован для ведения наблюдения с земной поверхности дистанционно управляемым, внешним, складывающимся в транспортировочное положение блок воспринимающих приборов, способным в целях наблюдения с земной поверхности выполнять сканирование в горизонтальной плоскости по азимуту и в вертикальной плоскости в пределах заданных углов возвышения/понижения, а также складывающимся шасси, обеспечивающим возможность посадки БЛА на неподготовленные площадки. Складывающееся шасси состоит из нескольких ног, пяты с опорной плитой, шарнирно прикрепленной ко второму концу каждой ноги, а также несиловых шарниров, соединяющих ноги с тороидальным фюзеляжем, причем первый конец каждой ноги прикреплен к тороидальному фюзеляжу. Применение несиловых шарниров позволяет складывать шасси в транспортировочное положение, при этом каждая нога шасси вместе с шарнирной пятой убирается в пределы контура тороидального фюзеляжа. Блок воспринимающих приборов имеет несколько опорных стоек, одним концом шарнирно соединенных с тороидальным фюзеляжем, при этом опорные стойки имеют возможность поворачиваться при установке блока воспринимающих приборов в рабочее, развернутое, положение и при его складывании в транспортировочное положение. Блок воспринимающих приборов имеет также контейнер с поворотной подставкой и механизм крепления, соединяющий опорные стойки с поворотной подставкой таким образом, что контейнер может поворачиваться в пределах заданных угловых ограничений, обеспечивая блоку воспринимающих приборов возможность сканирования по углу возвышения/понижения. Поворотная подставка установлена на механизме крепления с возможностью вращения, а на самой поворотной подставке расположено устройство управления азимутальной ориентацией, взаимодействующее с механизмом крепления и предназначенное для вращения поворотной подставки относительно механизма крепления, что позволяет блоку воспринимающих приборов выполнять сканирование по азимуту. На поворотной подставке установлен по крайней мере один прибор, воспринимающий и передающий данные результатов наблюдения с земной поверхности. В альтернативном варианте по крайней мере один прибор, воспринимающий и передающий дополнительные данные результатов наблюдения, установлен хотя бы на одной опорной плите шарнирной пяты. Изобретение, его особенности и достоинства более детально представлены в следующем подробном описании, излагаемом со ссылками к прилагаемым чертежам. Фиг. 1 - вид в аксонометрической проекции, с частичным вырезом, варианта беспилотного летательного аппарата (БЛА), имеющего тороидальный фюзеляж и несущий винт в виде пары винтов противоположного вращения, создающих подъемную силу и обеспечивающих способность БЛА к вертикальному взлету и посадке (ВВП). Фиг. 2 - вид в аксонометрической проекции БЛА ВВП согласно настоящему изобретению, оснащенного внешним, дистанционно управляемым блоком воспринимающих приборов, а также имеющего шасси. Фиг. 3 - вид в аксонометрической проекции внешнего, дистанционного управляемого блока воспринимающих приборов, показанного на фиг. 2. Фиг. 4 - вид частично разделенного внешнего, дистанционно управляемого блока воспринимающих приборов, показанного на фиг. 3. Фиг. 5 иллюстрирует способность внешнего, дистанционно управляемого блока воспринимающих приборов, показанного на фиг. 2, выполнять сканирование по углу возвышения/понижения. Фиг. 6 показывает начальный этап процесса складывания внешнего, дистанционно управляемого блока воспринимающих приборов, показанного на фиг. 2, в транспортировочное положение. Фиг. 7A - вид сбоку внешнего, дистанционно управляемого блока воспринимающих приборов, показанного на фиг. 2, находящегося в транспортировочном положении. Фиг. 7B - вид сверху блока воспринимающих приборов в транспортировочном положении, отображенном на фиг. 7A. Фиг. 8 - частичный разрез БЛА ВВП согласно фиг. 2, показывающий фрагмент шасси. Фиг. 9 - вид сбоку типовой пяты ноги шасси, показанного на фиг. 2. Фиг. 10 - вид сверху БЛА ВВП, показывающий ноги складывающегося шасси в транспортировочном положении. Обратимся к чертежам, на которых идентичные или подобные элементы конструкции обозначены единой нумерацией позиций. На фиг. 1 показан один из вариантов беспилотного летательного аппарата (БЛА) 10" "CYPHERTM", разработанного фирмой "Сикорски Эйркрафт" "CYPHERTM" - товарный знак подразделения "Сикорски Эйркрафт" компании "Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн". "БЛА CYPHERTM" 10" имеет тороидальный корпус или фюзеляж 20 и пару соосных винтов несущего винта 100, вращающихся в кольцевом канале, образованном фюзеляжем, в противоположных направлениях. Несущий винт 100 обеспечивает способность выполнения БЛА 10" вертикального взлета и посадки (ВВП). Тороидальный фюзеляж 20 обладает аэродинамическим профилем, который может быть оптимизирован с точки зрения уменьшения момента кабрирования, возникающего в прямолинейном полете, что раскрывается подробно в патенте США N 5150857 на изобретение под названием "Геометрия корпуса беспилотных летательных аппаратов". Аэродинамический профиль также может быть полуцилиндрическим, как описано в патенте США N 5152487 на изобретение под названием "Беспилотный летательный аппарат с соосным несущим винтом, размещенным внутри тороидального корпуса и управляющим летательным аппаратом по всем каналам управления". БЛА "CYPHERTM" 10" в рассматриваемой компоновке имеет тороидальный фюзеляж 20, диаметр которого примерно равен 1,98 м, а максимальная высота примерно равна 0,49 м. Пустой вес летательного аппарата составляет около 79,37 кг, полный вес - около 113,38 кг. Ось фюзеляжа БЛА 10" обозначена на фиг. 1 позицией 12. Тороидальный фюзеляж 20 имеет несколько (в рассматриваемом варианте - три) полых распорных штанг 24, выполненных как одно целое с внутренней периферической частью тороидального фюзеляжа 20, расположенных радиально и соединяющих тороидальный фюзеляж с несущим винтом 100. Распорные штанги жестко скреплены со стационарной частью несущего винта 100 и служат для его центрирования относительно тороидального фюзеляжа 20, т.е. такой фиксации, при которой ось вращения несущего винта 100 совпадает с осью 12 фюзеляжа. С целью обеспечения высокой прочности при минимальном весе предпочтительным материалом для изготовления тороидального фюзеляжа 20 и распорных штанг 24 является композиционный материал. Специалистам хорошо известны различные типы волокнистых материалов с высокой прочностью на разрыв и смол, применяемых при изготовлении конструкций аэрокосмических аппаратов. Для обеспечения максимальной прочности конструкции тороидальный фюзеляж изготавливается в виде замкнутого тороида. Тороидальный фюзеляж 20 представляет собой частично полую конструкцию и содержит несколько внутренних отсеков 26 с панелями с возможностью доступа в них. Рассматриваемый предпочтительный вариант тороидального фюзеляжа 20 БЛА 10" "CYPHERTM" более подробно раскрыт в патенте США N 5277380 на изобретение под названием "Конструкция тороидального фюзеляжа для беспилотных летательных аппаратов с соосным несущим винтом, вращающимся в кольцевом канале, образованном фюзеляжем". Как описывается ниже, внутренние отсеки 26 обычно используются для размещения различного полетного и специального оборудования 30. Специальное оборудование 32, представляющее собой полезную нагрузку БЛА, предпочтительно (но не обязательно) размещается в переднем внутреннем отсеке 26 (с углом азимута 180 относительно направления прямолинейного полета) тороидального фюзеляжа 20. Обычно специальное оборудование 32 включает в себя какой-либо пассивный воспринимающий прибор (приборы), например, инфракрасный детектор (детекторы), телекамеру (телекамеры) и т.д., и/или активные устройства, такие как лазерный аппарат (аппараты), аппаратура радиосвязи, радиолокатор и т. д. Кроме того, в состав специального оборудования входит сопряженная обрабатывающая аппаратура, определяющая способность БЛА 10" "CYPHERTM" выполнять такие воздушные задачи, как наблюдение, разведка и/или наведение на цель, и передний внутренний отсек 26 обеспечивает хорошее поле обзора для этого специального оборудования 32. Другое полетное и специальное оборудование 30, например радиоэлектронная аппаратура 34, навигационное оборудование 36, вычислитель управления полетом 38, аппаратура связи 40 (предназначенная для трансляции данных, полученных воспринимающим прибором в масштабе реального времени, а также для приема команд управления в масштабе реального времени), бортовой источник энергоснабжения, такой как заряжаемый аккумулятор (показанный, к примеру, под номером 42), антенны и т.д. распределены по различным внутренним отсекам 26, как показано в качестве примера на фиг. 1. Оптимизация распределения полетного и специального оборудования 30 совместно с размещением силовой установки 50 выполнена исходя из весовых и балансировочных требований летной эксплуатации БЛА 10" "CYPHERTM". Вычислитель управления полетом 38 управляет режимами полета БЛА 10" "CYPHERTM", включая взлет и посадку. Вычислитель 38 может хранить в памяти заранее составленные программы выполнения этапов полета, таких как взлет, посадка, крейсерский полет, активизируемые сигналами дистанционного управления. Вычислитель управления полетом 38 также отрабатывает управляющие сигналы, посланные средствами центра дистанционного управления (ЦДУ), при этом средства ЦДУ могут видоизменять программу любого этапа полета или вмешиваться в процесс ее выполнения БЛА 10". В состав силовой установки 50 входит один или несколько топливных баков 52, двигатель 54, трансмиссия (на чертежах не показана), передающая мощность, развиваемую двигателем 54, на несущий винт 100. Трансмиссия включает в себя вал привода (не показан), проходящий от двигателя 54 к несущему винту 100 внутри одной из полых распорных штанг 24. Топливные баки 52 размещены в отведенных для них внутренних отсеках 26, расположенных предпочтительно напротив друг друга, по азимутальным углам 90 и 270o (боковые отсеки). Такая схема размещения баков способствует постоянству центровки БЛА 10" "CYPHERTM" в полете. Двигатель 54 установлен во внутреннем отсеке 26 так, чтобы уравновешивать топливные баки 52, а также полетное и специальное оборудование 30. Работа двигателя 54 управляется и контролируется вычислителем управления полетом 38. Устройство силовой установки 50 обеспечивает возможность выполнения дистанционно управляемых остановки и повторного запуска двигателя 54 посредством вычислителя управления полетом 38. Конструкция БЛА 10" "CYPHERTM" может содержать экран 14, фрагмент которого показан на фиг. 1, защиты входного устройства несущего винта 100 от попадания посторонних предметов. Для аналогичной защиты выходного устройства несущего винта 100 БЛА 10" может также иметь экран выходного устройства (не показан). Другие конструктивные и функциональные особенности силовой установки 50, трансмиссии и несущего винта 100, включающего в себя электронную исполнительную подсистему управления, верхний и нижний автоматы перекоса, набор тяг управления шагом лопастей, втулку с соосной передачей вращения на разнесенные по обе стороны роторы несущего винта, шлицевые конусные установочные узлы, верхний и нижний многолопастные роторы противоположного вращения, описаны в патенте США N 5281099 на изобретение под названием "Объединенный шлицевой конусный установочный узел для несущего винта с соосными винтами, вращающимися в кольцевом канале в противоположных направлениях". Поскольку вышеупомянутые конструктивные и функциональные особенности БЛА 10" не являются определяющими для понимания сущности настоящего изобретения, их подробности в целях краткости изложения опущены. На фиг. 2 изображен беспилотный летательный аппарат (БЛА) 10 "CYPHERTM" согласно настоящему изобретению и обладающий теми конструктивными и функциональными особенностями, которые были раскрыты в предшествующих абзацах. БЛА 10 по настоящему изобретению имеет конфигурацию для выполнения задач наблюдения с земной поверхности, рассмотренных выше. Для выполнения задач по наблюдению с земной поверхности БЛА 10 оснащен внешним, дистанционно управляемым блоком воспринимающих приборов 200 и/или складывающимся шасси 300, на которое могут быть установлены воспринимающие приборы для выполнения некоторых задач наблюдения. БЛА 10 по настоящему изобретению оснащен воспринимающими приборами, предназначенными для ведения наблюдения с земной поверхности, поэтому специальное, размещаемое внутри фюзеляжа, оборудование 32, например, пассивные воспринимающие приборы и/или активные устройства, состав которого применительно к варианту БЛА 10" "CYPHERTM" рассмотрен выше, решающее такие задачи, как наблюдение и разведка с воздуха и/или наведение на цель, отсутствует. Внутренние отсеки 26, предназначенные для размещения такого специального оборудования 32, могут быть перепрофилированы под размещение оборудования, сопряженного с внешними блоками воспринимающих приборов БЛА 10, например, оборудования обработки данных, запоминающих устройств и/или связного оборудования и т. п. , дополнительных топливных баков 52, увеличивающих радиус действия БЛА 10, и/или дополнительных заряжаемых аккумуляторных батарей 42, увеличивающих продолжительность работы блока (блоков) воспринимающих приборов в режиме наблюдения. Внешний, дистанционно управляемый блок воспринимающих приборов 200 имеет характеристики, позволяющие при ведении наблюдения с земной поверхности выполнять многоракурсное сканирование в пределах угла 360o по азимуту и угла возвышения/понижения 60o (с отклонением угла поворота шарнира от плоскости линии статического визирования, равным![беспилотный летательный аппарат, патент № 2133210](/images/patents/338/2133027/177.gif)
Класс B64C39/02 специального назначения
Класс B64C27/20 отличающиеся наличием закрытых винтов, например летающие платформы