10.08.2013
216.012.5c8c

МАЛОГАБАРИТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ С САМОСТАБИЛИЗИРУЮЩИМИСЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к конструктивным и аэродинамическим элементам летательных аппаратов (ЛА), в частности к элементам выполнения аэродинамических поверхностей ЛА для осуществления стабилизации малогабаритных ЛА в плоскости траектории и управления малогабаритными ЛА при полете по баллистической траектории. Малогабаритный ЛА содержит фюзеляж, аэродинамические поверхности и хвостовое оперение. Аэродинамические поверхности установлены на фюзеляже в районе центра масс ЛА с возможностью вращения относительно продольной оси ЛА. Аэродинамические поверхности выполнены в виде двух закрепленных на узле вращения аэродинамических крыльев, симметрично расположенных относительно продольной оси ЛА и не лежащих в одной плоскости. Достигается повышение эффективности применения малогабаритного летательного аппарата за счет обеспечения самостабилизации положения аэродинамических поверхностей относительно фюзеляжа и создания ориентированной подъемной силы с использованием этих же аэродинамических поверхностей в плоскости траектории полета для управления полетом летательного аппарата. 3 ил.
Основные результаты: Малогабаритный летательный аппарат, содержащий фюзеляж, аэродинамические поверхности и хвостовое оперение, отличающийся тем, что аэродинамические поверхности установлены на фюзеляже в районе центра масс летательного аппарата с возможностью вращения относительно продольной оси летательного аппарата и выполнены в виде двух закрепленных на узле вращения аэродинамических крыльев, симметрично расположенных относительно продольной оси летательного аппарата и не лежащих в одной плоскости.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к конструктивным и аэродинамическим элементам летательных аппаратов (ЛА), в частности к элементам выполнения аэродинамических поверхностей ЛА для осуществления стабилизации малогабаритного летательного аппарата в плоскости траектории и управления малогабаритным летательным аппаратом при полете по баллистической траектории.

Изобретение может быть использовано в устройствах малогабаритных летательных аппаратов, применяемых для индивидуальной защиты основного носителя, где выделяется ограниченная масса на устройства стабилизации, например, в устройствах маневрирующих малогабаритных ложных целей, передатчиков помех одноразового применения, отделяемых от основного носителя и совершающих полет по баллистической траектории.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является летательный аппарат (Лебедев А.А., Чернобровкин Л.С. Динамика полета беспилотных летательных аппаратов. Оборонгиз, 1962, с.147), содержащий фюзеляж, аэродинамические поверхности и хвостовое оперение, закрепленные на фюзеляже. Аэродинамические поверхности выполнены в виде двух крыльев, симметрично расположенных относительно продольной оси летательного аппарата и лежащих в одной плоскости.

Недостатком известного устройства является неопределенность положения аэродинамических поверхностей в пространстве, возникающая за счет возмущающего аэродинамического момента по крену при отделении ЛА от носителя. Это не позволяет использовать площадь аэродинамических поверхностей для управления полетом малогабаритных летательных аппаратов, тем самым снижается эффективность применения малогабаритных летательных аппаратов.

Задача, на решение которой направлено заявляемое устройство, состоит в устранении неопределенности положения аэродинамических поверхностей малогабаритного летательного аппарата в пространстве, возникающей за счет возмущающего аэродинамического момента по крену при отделении малогабаритного ЛА от носителя и создании ориентированной подъемной силы с использованием этих же аэродинамических поверхностей в плоскости траектории полета для управления полетом летательного аппарата.

Технический результат заключается в повышении эффективности применения малогабаритного летательного аппарата за счет обеспечения самостабилизации положения аэродинамических поверхностей относительно фюзеляжа и создания ориентированной подъемной силы с использованием этих же аэродинамических поверхностей в плоскости траектории полета для управления полетом летательного аппарата.

Технический результат достигается тем, что на малогабаритном летательном аппарате, содержащем фюзеляж, аэродинамические поверхности и хвостовое оперение, аэродинамические поверхности установлены на фюзеляже в районе центра масс летательного аппарата с возможностью вращения относительно продольной оси летательного аппарата и выполнены в виде двух установленных на узле вращения аэродинамических крыльев, симметрично расположенных относительно продольной оси летательного аппарата и не лежащих в одной плоскости.

За счет установки аэродинамических поверхностей под углом друг к другу при крене ЛА возникает стабилизирующий момент в плоскости крена, направленный в сторону противоположную крену.

За счет установки аэродинамических поверхностей на фюзеляже ЛА с использованием узла вращения относительно продольной оси ЛА снижается величина аэродинамического момента, при котором происходит самостабилизация блока аэродинамических поверхностей, так как в этом случае происходит стабилизация не всего летательного аппарата, а лишь аэродинамических поверхностей относительно фюзеляжа летательного аппарата, установленных на узле вращения.

За счет установки аэродинамических поверхностей под углом к продольной оси летательного аппарата создаются аэродинамические подъемные силы, корректирующие траекторию полета летательного аппарата в плоскости стрельбы, тем самым повышается эффективность применения малогабаритных летательных аппаратов.

Существо предлагаемого изобретения заключается в следующем. Предлагается стабилизировать не весь малогабаритный летательный аппарат, а лишь аэродинамические поверхности, установленные на его фюзеляже с возможностью вращения вокруг продольной оси малогабаритного летательного аппарата. Одновременно те же аэродинамические поверхности предлагается использовать для создания ориентированно направленной аэродинамической силы с целью коррекции траектории полета малогабаритного летательного аппарата.

На фиг.1 представлен заявляемый малогабаритный летательный аппарат с самостабилизирующимися аэродинамическими поверхностями.

На фиг.2 представлен вариант применения малогабаритного летательного аппарата с самостабилизирующимися аэродинамическими поверхностями.

На фиг.3 представлен вид малогабаритного летательного аппарата со стороны носовой части и показан принцип самостабилизации предложенных аэродинамических поверхностей.

Представленный на фиг.1 малогабаритный летательный аппарат с самостабилизирующимися аэродинамическими поверхностями содержит фюзеляж 1, на котором установлен узел вращения 2 с закрепленными на нем аэродинамическими поверхностями 3, и хвостовое оперение 4. Узел вращения 2 представляет собой подшипник качения или скольжения, установленный на фюзеляже 1 летательного аппарата в районе центра масс 5 летательного аппарата с возможностью вращения относительно продольной оси 6 летательного аппарата. Аэродинамические поверхности 3 выполнены в виде двух аэродинамических крыльев, закрепленных на узле вращения 2. При этом крылья 3 расположены симметрично относительно продольной оси летательного аппарата 6 и не лежат в одной плоскости. В зависимости от положения относительно продольной оси 6 летательного аппарата крылья 3 могут создавать положительную или отрицательную подъемную силу.

Устройство работает следующим образом. В процессе отделения летательного аппарата 7 от носителя 8 и его полета вблизи носителя 8 по баллистической траектории 9 за счет скосов потока от носителя, скольжения ЛА или производственных отклонений изготовления элементов ЛА на летательный аппарат действует момент крена МВОЗМ, приводящий к повороту летательного аппарата относительно продольной оси 6 (см. фиг.1, 3). После отделения ЛА 7 движется по баллистической траектории 9 (см. фиг.2а). При движении по баллистической траектории 9 скорость ЛА имеет горизонтальную VГ и вертикальную VВ составляющие (см. фиг.2а). Под действием вертикальной составляющей скорости VВ возникают аэродинамические силы, приложенные в центре давления к левой FКЛ и к правой FКП аэродинамическим поверхностям 3 (см. фиг.3).

Величины аэродинамических сил, приложенные к аэродинамическим поверхностям 3, определяется по формулам (С.П.Киселев. Физические основы аэродинамики ракет. Военное издательство Министерства Обороны СССР, М., 1976, с.45).

где Cx - коэффициент лобового сопротивления аэродинамической поверхности;

ρ - плотность воздуха;

SКЛ, SКП - площади левой и правой аэродинамических поверхностей;

VГ - вертикальная составляющая скорости полета малогабаритного летательного аппарата;

αКЛ - угол между вертикалью и плоскостью левой аэродинамической поверхности;

αКП - угол между вертикалью и плоскостью правой аэродинамической поверхности.

При действии возмущающего момента в направлении, приведенном на фиг.3, величина аэродинамической силы FКЛ всегда больше FКП. Благодаря наличию разности аэродинамических сил FКЛ-FКП возникает результирующий стабилизирующий аэродинамический момент МСТАБ (см. фиг.3), величина которого определяется по формуле (И.Н.Бронштейн и К.А.Семендяев. Справочник по математике. Издательство "Наука", М., 1965).

МСТАБ=FКЛ·L-FКП·L=MКПКП,

где L - расстояние от центра давления аэродинамической поверхности 3 до продольной оси 6 летательного аппарата.

Результирующий стабилизирующий аэродинамический момент МСТАБ всегда действует в направлении, противоположном действию возмущающего момента крена MВОЗМ (см. фиг.3). За счет разности моментов МКЛКП аэродинамические поверхности 3 повернутся в узле вращения 2 на такой угол, при котором выполняется равенство МКЛКП. Аналогичным образом происходит стабилизация аэродинамических поверхностей 3 в плоскости траектории полета ЛА при действии возмущающего момента в противоположном приведенному на фиг.2 направлению.

После окончания переходных процессов аэродинамические поверхности 3 ориентируются симметрично относительно вертикальной составляющей скорости полета. Это явление может быть использовано для создания ориентированной подъемной силы в плоскости траектории полета (положительной или отрицательной), необходимой для осуществления управления летательным аппаратом в плоскости траектории. Вариант применения малогабаритного летательного аппарата с самостабилизирующимися аэродинамическими поверхностями приведен на фиг.2б, а на фиг.2а - вариант применения прототипа. Из сравнения приведенных на фиг.2 траекторий полета прототипа и предлагаемого изобретения следует, что траектория полета малогабаритного летательного аппарата с самостабилизирующимися аэродинамическими поверхностями (см. фиг.2б) проходит ближе к траектории полета носителя 8, чем траектория полета прототипа (см. фиг.2а). Этим достигается повышение эффективности применения малогабаритных летательных аппаратов с самостабилизирующимися аэродинамическими поверхностями по сравнению с прототипом.

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации совокупность признаков, характеризующих предлагаемый малогабаритный ЛА с самостабилизирующимся аэродинамическими поверхностями, не обнаружена. Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию охраноспособности "новое".

На основании сравнительного анализа предложенного технического решения с известным уровнем техники по источникам научно-технической и патентной литературы можно утверждать, что между совокупностью признаков, в том числе и отличительных, и выполняемых ими функций и достигаемых целей существует неочевидная причинно-следственная связь. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что техническое решение не следует явным образом из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию "изобретательский уровень".

Предлагаемое техническое решение отличается простотой конструкции и может найти применение при создании малогабаритных маневрирующих ложных целей и передатчиков помех, отделяемых от носителя и летящих по баллистическим траекториям. Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию охраноспособности "промышленно применима".

Малогабаритный летательный аппарат, содержащий фюзеляж, аэродинамические поверхности и хвостовое оперение, отличающийся тем, что аэродинамические поверхности установлены на фюзеляже в районе центра масс летательного аппарата с возможностью вращения относительно продольной оси летательного аппарата и выполнены в виде двух закрепленных на узле вращения аэродинамических крыльев, симметрично расположенных относительно продольной оси летательного аппарата и не лежащих в одной плоскости.
МАЛОГАБАРИТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ С САМОСТАБИЛИЗИРУЮЩИМИСЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ
МАЛОГАБАРИТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ С САМОСТАБИЛИЗИРУЮЩИМИСЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ
МАЛОГАБАРИТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ С САМОСТАБИЛИЗИРУЮЩИМИСЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-2 из 2.
26.08.2017
№217.015.eb53

Мобильный комплекс обеспечения испытаний и оценки эффективности функционирования систем защиты объектов от поражения высокоточным оружием

Изобретение относится к оборонной технике и может быть использовано при разработке средств испытаний и оценке эффективности систем защиты объектов от поражения высокоточным оружием (ВТО). Мобильный комплекс обеспечения испытаний и оценки эффективности функционирования систем защиты объектов от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628303
Дата охранного документа: 15.08.2017
04.04.2018
№218.016.313c

Способ испытаний систем защиты объектов от поражения высокоточным оружием

Изобретение относится к оборонной технике, в частности к области испытаний вооружения, и может быть использовано при испытаниях систем защиты объектов от поражения высокоточным оружием (ВТО). Технический результат – расширение функциональных возможностей на основе получения оценок промахов ВТО...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645006
Дата охранного документа: 15.02.2018
Показаны записи 1-10 из 140.
10.02.2013
№216.012.247c

Приемник простого импульсного сигнала

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в средствах радиоконтроля, радиолокации и радионавигации для приема и обработки сигналов. Достигаемый технический результат изобретения - улучшение разрешающей способности по времени и обеспечиваемой потенциальной точности измерения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474842
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.03.2013
№216.012.3069

Способ оценки информационной эффективности системы связи

Изобретение относится к электросвязи, в частности к способам оценки информационной эффективности систем связи. Техническим результатом предлагаемого способа является получение универсального параметра для оценки информационной эффективности системы связи - КПД передачи информации. Для этого за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477928
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.342b

Способ распознавания цели и устройство для его осуществления

Изобретение может быть использовано в системах управления огнем противовоздушной обороны. Способ заключается в том, что обнаруживают воздушную цель, выбирают угловую скорость наведения оптико-электронного модуля (ОЭМ) путем совмещения перекрестья на экране монитора с целью, переводят ОЭМ в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478898
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.3820

Способ распознавания импульсных радиосигналов в условиях мешающих радиоимпульсов на фоне белого шума

Изобретение относится к технике распознавания импульсных радиосигналов и может быть использовано в аппаратуре приема дискретной информации. Технический результат - повышение помехоустойчивости распознавания импульсных радиосигналов на фоне мешающих радиоимпульсов и белого шума при неизменных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479921
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.05.2013
№216.012.3f05

Способ фазовой модуляции и демодуляции высокочастотных сигналов и устройство его реализации

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для формирования фазоманипулированных, а также фазомодулированных сигналов и их демодуляции. Достигаемый технический результат - обеспечение операций формирования фазомодулированных сигналов(ФМС) с изменяемой фазой по закону изменения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481700
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.4288

Способ амплитудной и фазовой модуляции, частотной и амплитудной демодуляции высокочастотных сигналов и многофункциональное устройство его реализации

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для модуляции амплитуды и фазы высокочастотных гармонических колебаний, а также для демодуляции частотно-модулированных и амплитудно-модулированных сигналов с одновременными фильтрацией и усилением. Достигаемый технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482602
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.4416

Устройство для буксировки самолетов

Изобретение относится к устройствам транспортировки воздушных судов. Устройство для буксировки самолета содержит буксировочную тележку (5) со сцепным устройством (4), источник энергии, преобразователь энергии, муфту сцепления, редуктор, маховик инерционный (6), соединенный через съемную тягу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483007
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.4421

Устройство выравнивания платформы подъемных механизмов

Изобретение относится к области машиностроения, и может быть использовано при конструировании подъемно-транспортных машин. Устройство выравнивания платформы подъемных механизмов содержит передвижное шасси, опорную платформу, датчики уровня горизонтального положения, гидроприводы, панель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483018
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.454c

Устройство для измерения эффективной площади рассеяния крупногабаритных объектов

Изобретение относится к радиолокационным измерениям и может быть использовано на открытых радиоизмерительных полигонах. Устройство для измерения эффективной площади рассеяния (ЭПР) крупногабаритных объектов, содержащее последовательно соединенные импульсный передатчик, антенный переключатель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483317
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.459b

Аэродромный энергомодуль на топливных элементах

Изобретение относится к энергетике и может использоваться в автономных, резервных, мобильных аэродромных и авиационных энергоустановках. Техническим результатом является возможность обеспечения энергией потребителей при выходе из строя одного или нескольких топливных элементов в генераторе,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483396
Дата охранного документа: 27.05.2013