возвращаемый многорежимный беспилотный летательный аппарат

Формула изобретения

Возвращаемый многорежимный беспилотный летательный аппарат, включающий корпус, крыло, хвостовое оперение, силовую установку, бортовую систему, целевую нагрузку и опору, отличающийся тем, что беспилотный летательный аппарат выполнен по схеме низкоплан, при этом в нижней части его корпуса установлена опора в виде упругой посадочной лыжи, корпус беспилотного летательного аппарата выполнен из трех частей: носовой, центральной и кормовой, на носовой части установлено переднее горизонтальное оперение, крыло образовано двумя отъемными плоскостями и подфюзеляжной частью центральной части корпуса, при этом передняя кромка крыла в плане имеет, по крайней мере, один излом и прямую заднюю кромку, хвостовое оперение выполнено двухкилевым с углом развала 20°, в силовой установке использован воздушно-реактивный двигатель, при этом отъемные плоскости крыла, воздушно-реактивный двигатель и кили хвостового оперения закреплены на центральной части корпуса, а упомянутый воздушно-реактивный двигатель установлен таким образом, чтобы струя выходящих из него газов проходила над корпусом летательного аппарата между килями хвостового оперения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к авиационно-космической технике, а именно к беспилотным летательным аппаратам. Известны беспилотные летательные аппараты (БЛА), получившие широкое применение в военных целях [1, 2, 3]. Однако они имеют:

- узкий диапазон скоростей полета, что при решении целого ряда практических задач приводит к необходимости комплексирования скоростных и малоскоростных БЛА;

- сложную систему парашютной посадки, которая часто приводит к посадке в труднодоступных местах и повреждениям летательного аппарата и его силовой установки, что требует оборудованных аэродромов или специальных площадок.

Известен БЛА «Пчела-1» [3], включающий фюзеляж с установленными в него целевой нагрузкой, топливным баком, самолетными системами, силовой установкой и сменное крыло, крепящееся на фюзеляж вместе с парашютным контейнером. Однако его компоновка и аэродинамические характеристики не позволяют иметь большую скорость полета. Применение парашюта для посадки БЛА «Пчела-1» привело к размещению дополнительного контейнера над крылом и ухудшению летно-технических и эксплуатационных характеристик. Указанная система посадки не гарантирует сохранность БЛА при посадке, особенно при неблагоприятных метеоусловиях.

Известен БЛА Ту-143 (-243) [4, 5], включающий фюзеляж, крыло, силовую установку, бортовое оборудование, целевую нагрузку, опоры и контейнер с парашютом. Однако малая площадь крыла Ту-143 (-243) привела к высоким значениям нагрузки на крыло и, как следствие, к большой минимально допустимой скорости полета. Это не обеспечивает возможность летать на малых скоростях полета. Применение парашюта для посадки при ветре приводит к сносу садящегося БЛА на большие расстояния, часто повреждает БЛА и требует наличия специальной машины подбора. Конструктивно БЛА Ту-143 (-243) выполнен в виде неразборной конструкции, что в эксплуатации требует больших затрат на ремонт и восстановление.

Известен беспилотный летательный аппарат Ла-17 [7], включающий фюзеляж, крыло, силовую установку, бортовое оборудование и целевую нагрузку. Указанный беспилотный летательный аппарат отличается размещением гондолы с турбореактивным двигателем под фюзеляжем. Посадка упомянутого беспилотного летательного аппарата осуществляется на гондолу двигателя с ее последующей заменой перед следующим применением. Это привело к большим затратам в эксплуатации ввиду повреждения не только гондолы, но и двигателя.

Задачей изобретения является разработка возвращаемого многорежимного беспилотного летательного аппарата, позволяющего достичь следующий технический результат:

- обеспечить беспилотному летательному аппарату многорежимность за счет расширения диапазона скоростей [6], левая граница которого (линия минимально допустимых скоростей полета) соответствовала бы малоскоростным беспилотным летательным аппаратам (типа «Пчела-1»), а правая (линия максимально допустимых скоростей полета) - скоростным (типа «Ту-143»);

- обеспечить способ посадки беспилотного летательного аппарата с малой зависимостью от ветра;

- сохранение исправности и работоспособности конструкции беспилотного летательного аппарата и его силовой установки после применения и посадки;

- высокую эксплуатационную технологичность и ремонтопригодность.

Сущностью изобретения является возвращаемый многорежимный беспилотный летательный аппарат, включающий корпус, крыло, хвостовое оперение, силовую установку, бортовую систему, целевую нагрузку и посадочную опору.

Указанный технический результат достигается тем, что беспилотный летательный аппарат оснащен крылом, обеспечивающим полет как на малых скоростях полета, так и на больших. При этом его посадка осуществляется по-самолетному на неподготовленную площадку против ветра на корпус, для чего упомянутый беспилотный летательный аппарат выполнен по схеме низкоплан, а в нижней части его корпуса установлена опора в виде упругой посадочной лыжи. Все динамические нагрузки воспринимаются указанной опорой, которая при разрушении может быть заменена. Корпус беспилотного летательного аппарата выполнен из трех частей: носовой, центральной и кормовой. На носовой части устанавливается переднее горизонтальное оперение. Крыло образуется двумя отъемными плоскостями и подфюзеляжной частью центральной части корпуса, при этом передняя кромка крыла в плане имеет, по крайней мере, один излом и прямую заднюю кромку. Хвостовое оперение выполнено двухкилевым с углом развала 20 градусов. В силовой установке используется воздушно-реактивный двигатель. Отъемные плоскости крыла, воздушно-реактивный двигатель и кили хвостового оперения крепятся к центральной части корпуса. Упомянутый воздушно-реактивный двигатель устанавливается на пилоне над центральной частью корпуса таким образом, чтобы струя выходящих из его выходного устройства газов проходила над корпусом летательного аппарата между килями хвостового оперения.

Перечень чертежей:

Фиг.1 - вид сбоку;

Фиг.2 - вид сверху;

Фиг.3 - вид спереди;

Фиг.4 - схема деления БЛА на отдельные модули.

Корпус возвращаемого многорежимного беспилотного летательного аппарата состоит из трех частей (фиг.1): носовой 1, центральной 2 и кормовой 3. Центральная часть 2 является основным силовым и конструктивным элементом, к которому крепятся все остальные составные части упомянутого беспилотного летательного аппарата: носовая 1 и кормовая 3 части корпуса, хвостовое оперение 4, воздушно-реактивный двигатель 5, посадочная опора 8 и отъемные плоскости крыла 6 (фиг.2). На носовой части 1 установлено переднее горизонтальное оперение 9.

С целью снижения вероятности опрокидывания беспилотного летательного аппарата при посадке упомянутый беспилотный летательный аппарат имеет низко расположенное крыло, т.е. является низкопланом.

Для обеспечения безопасной посадки многорежимного беспилотного летательного аппарата в нижней части корпуса устанавливается посадочная опора 8 в виде упругой лыжи, воспринимающей при посадке динамические нагрузки со стороны земной поверхности.

Крыло образуется двумя отъемными плоскостями 6 и подфюзеляжной частью центральной части корпуса 7 (фиг.2).

Для уменьшения минимально допустимой скорости горизонтального полета и посадочной скорости упомянутого беспилотного летательного аппарата применено крыло с, по крайней мере с одним, изломом по передней кромке, что позволяет обеспечить выход ЛА на большие углы атаки [8] для увеличения подъемной силы.

С целью сохранения исправного и работоспособного состояния воздушно-реактивного двигателя после посадки упомянутый воздушно-реактивный двигатель 5 (фиг.1) устанавливается над центральной частью 2 таким образом, чтобы фрагменты почвы и камни не попадали в его входное устройство, а струя истекающих из выходного устройства газов проходила над корпусом беспилотного летательного аппарата. При этом кили хвостового оперения имеют угол развала 20° (фиг.3).

Для повышения эксплуатационной технологичности и высокой ремонтопригодности упомянутый беспилотный летательный аппарат представляет собой совокупность отдельных легкосъемных конструктивных модулей (фиг.4), что обеспечивает их легкую и быструю замену, быструю локализацию отказа и его устранение.

Источники информации

1. Военный энциклопедический словарь. - М: Воениздат, 1983. - 863 с. с ил.

2. Ю.А.Зуенко, С.Е.Коростылев. Боевые самолеты России. - М.: Элакос, 1994. - 192 с. с ил.

3. Малогабаритный комплекс наблюдения в реальном масштабе времени с дистанционно-пилотируемым летательным аппаратом «Пчела-1T». Интернет-сайт ОКБ им. А.С.Яковлева, www.yak.ru/PROD/current_rpv.php.

4. Jane's. Unmanned aerial vehicles and targets. Issue twenty one - november 2003. Jane's information Group Limited Inc., 110N. Royal Street, Suite 200, Alexandria, Virginia 22314, USA.

5. Ганин С.М., Карпенко А.В., Колмогоров В.В., Петров Г.Ф. Беспилотные летательные аппараты. - СПб.: "Невский бастион", 1999.

6. Практическая аэродинамика маневренных самолетов. Учебник для летного состава. Под общ. ред. Н.М.Лысенко. М.: Воениздат, 1977. - 439 с. с ил.

7. Беспилотный самолет-мишень (1950) Ла-17.http://www.laspace.ru/rus/la17.php.

8. Аэродинамика летательных аппаратов. Учебник для ВУЗов по специальности «Самолетостроение» / Г.А.Колесников, В.К.Марков, А.А. Михайлюк и др.: Под ред. Г.А.Колесникова. М.: Машиностроение, 1993. - 544 с. с ил.