Загрузка. Пожалуйста, подождите...

Независимый научно-технический портал

RSS Моб. версия Реклама
Главная О портале Регистрация
Независимый Научно-Технический Портал NTPO.COM приветствует Вас - Гость!
  • Организации
  • Форум
  • Разместить статью
  • Возможен вход через:
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
Система автономного электроснабжения переменным током
Изобретения Российской Федерации » Электроэнергетика » Использование электрической энергии
Система автономного электроснабжения переменным током Изобретение относится к области энергообеспечения и электроэнергетики и может быть использовано для электроснабжения потребителей, как при наличии, так и отсутствии централизованной системы энергообеспечения. Технический результат заключается в осуществлении управления режимами напряжения при надежном электроснабжении потребителей, имеющих различный режим энергопотребления. Для этого заявленная система содержит источник переменного тока, блок из трех автоматических расцепителей, синхронный...
читать полностью


» Изобретения Российской Федерации » Летающие аппараты
Добавить в избранное
Мне нравится 0


Сегодня читали статью (1)
Пользователи :(0)
Пусто

Гости :(1)
+3
Добавить эту страницу в свои закладки на сайте »

Электрическая силовая установка беспилотного летательного аппарата


Отзыв на форуме  Оставить комментарий

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2495797

Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение

Изобретение относится к беспилотной технике. Преимущественная область применения изобретения в качестве воздушного движителя беспилотного летательного аппарата (БПЛА) для геофизической разведки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Известна электрическая силовая установка на базе литий-полимерных аккумуляторов, которая содержит: безколлекторный электродвигатель, воздушный винт постоянного шага, расположенный на валу электродвигателя, регулятор оборотов электродвигателя, батареи литий-полимерных аккумуляторов (http://www.avmodels.ru/engines/electric/motosetup.html, http://www.rcdesign.ru).

Недостатком этой установки является малая удельная энергия системы и низкий КПД и, как следствие, малый радиус действия БПЛА.

Общими признаками аналога и изобретения являются электродвигатель с воздушным винтом постоянного шага и контроллер электродвигателя.

Известна силовая установка беспилотного летательного аппарата Skylark(R) I-LE (callcenterinfo.tmcnet.com) на базе источника электроэнергии AEROPAK (www.hes.sg), разработанного Сингапурской фирмой «Horizon Energy Systems». Эта установка принята за прототип изобретения и содержит: маршевый электродвигатель 1, на оси которого жестко закреплен маршевый воздушный винт 12, баллон 5 с водородом с герметично закрепленным на нем редуктором 6, батарея 8 топливных элементов, вентиляторы 7 для охлаждения батареи 8 топливных элементов, датчики температуры 22, клапан 9 для продувки водородных каналов, который установлен между торцом батареи топливных элементов и системой 10 управления маршевым электродвигателем 11, которая включает контроллер 19 маршевого электродвигателя 11, ключ 20 запуска маршевого электродвигателя 11, контроллер 21 батареи 8 топливных элементов. Контроллер 19 имеет вход электропитания и вход управляющего сигнала и один выход электропитания маршевого электродвигателя 12, контроллер 21 батареи 8 топливных элементов имеет четыре входа: вход ключа 20, вход электропитания и два входа сигналов датчиков температуры 22 и четыре выхода: выход управляющего сигнала на контроллер маршевого электродвигателя 11, выход сигнала управления клапаном 9, выходы электропитания вентиляторов 7. Вход питания контроллера батареи 21 соединен с выходом электропитания батареи 8 топливных элементов, выход контроллера батареи 21 электропитания клапана 9 соединен с входом этого клапана, сигнальный выход контроллера батареи 21 соединен с соответствующим входом контроллера 19 маршевого электродвигателя 11, выход электропитания контроллера 19 маршевого электродвигателя 11 соединен с входом электропитания этого электродвигателя, выходы сигналов датчиков температуры соединены с соответствующими входами контроллера 21 батареи, выходы контроллера 21 электропитания вентиляторов 7 соединены с входами этих вентиляторов, вход питания контроллера (19) маршевого двигателя 11 соединен с выходом питания батареи топливных элементов 8. Перечисленные признаки являются общими с признаками изобретения.

Недостатком прототипа является низкий КПД, обусловленный применением одного воздушного винта с фиксированным шагом, закрепленным на валу электродвигателя, которые обеспечивают максимальный КПД только в одном режиме полета. При условии обеспечения максимальной мощности на режиме старта режим максимального КПД силовой установки-прототипа не реализуется в режиме наиболее энергоемкого крейсерского полета БПЛА.

rnrnrnrnrnrnrnrnrn

Техническим результатом изобретения является увеличенный КПД электрической силовой установки на 10-25% за счет применения в ней двух воздушных винтов с оптимальными шагами для их режимов работы и двух электродвигателей в режимах их максимальных КПД.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 приведен общий вид беспилотного летательного аппарата с размещенной на нем электрической силовой установкой (ЭСУ).

На фиг.2 приведена конструкция гондолы ЭСУ в разрезе (вид сверху).

На фиг.3 приведена конструкция гондолы ЭСУ в разрезе (вид сбоку).

На фиг.4 приведена структурная схема системы управления маршевым электродвигателем.

На фиг.5 приведен вид сбоку стартового воздушного винта и стартового двигателя ЭСУ.

На фиг.6 приведена структурная схема управления стартовым электродвигателем.

На фиг.7 приведен график зависимости коэффициента мощности воздушного винта - CP(J) от значений относительной поступи воздушного винта - J.

На фигурах введены обозначения: 1 - гондола, 2 - пилон, 3 - стартовый двигатель, 4 - прижимной винт, 5 - баллон с водородом, 6 - редуктор, 7 - вентиляторы, 8 - батарея топливных элементов, 9 - клапан, 10 - система управления маршевым электродвигателем, 11 - маршевый электродвигатель, 12 - маршевый воздушный винт, 13 - задний силовой шпангоут, 14 - передний силовой шпангоут, 15 - пол отсека батареи, 16 - силовая рама, 17 - стакан, 18 - тарелка, 19 - контроллер маршевого электродвигателя, 20 - ключ запуска маршевого электродвигателя, 21 - контроллер батареи топливных элементов, 22 - датчики температуры, 23 - стартовый воздушный винт, 24 - контроллер стартового электродвигателя, 25 - бортовая аккумуляторная батарея БПЛА.

rnrnrnrnrnrnrnrnrn

Электрическая силовая установка беспилотного летательного аппаратаЭлектрическая силовая установка беспилотного летательного аппарата

Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что электрическая силовая установка содержит: гондолу 1, стартовый электродвигатель 3, стартовый воздушный винт 23, баллон 5 с водородом, редуктор 6, два вентилятора 7, батарею 8 топливных элементов, клапан 9 продувки водородных каналов, систему управления маршевым электродвигателем 10, маршевый электродвигатель 11, маршевый воздушный винт 12, контроллер маршевого электродвигателя 19, ключ запуска маршевого электродвигателя 20, контроллер батареи топливных элементов 21, два датчика температуры 22, стартовый воздушный винт 23, контроллер стартового электродвигателя 24 (фиг.1-6).

Гондола 1 служит для размещения элементов силовой установки и имеет хорошо обтекаемую форму, например форму вытянутой капли, материалом которой может служить трехслойный стеклокомпозит (фиг.1).

В гондоле 1 на силовой раме 16 размещены и жестко закреплены: передний 14 и задний 13 шпангоуты, у хвоста соосно оси гондолы установлен маршевый электродвигатель 11 с маршевым воздушным винтом 12 закрепленным на его оси. В передней части гондолы с помощью прижимного винта 4 и тарелки 18 соосно оси гондолы закреплены баллон с водородом и установленный на баллоне редуктор. Между передним 14 и задним 13 шпангоутами на шпильках закреплена батарея топливных элементов. К обшивке гондолы в районе батареи топливных элементов прикреплены при помощи клеевого соединения вентиляторы 7. В хвостовой части гондолы размещены также система управления батареей топливных элементов 10 и клапан 9 продувки водородных каналов, которые могут быть закреплены на обшивке гондолы, например, при помощи клеевого соединения.

Пилон 2 служит для крепления гондолы к беспилотному летательному аппарату (БПЛА) и может быть выполнен, например, из угле- и стеклокомпозитных материалов и жестко крепиться на силовой раме (16) шпильками или винтами (фиг.1).

структурная схема управления стартовым электродвигателем.структурная схема управления стартовым электродвигателем.

Стартовый электродвигатель 3 требуемой мощности обеспечивает вращение стартового воздушного винта 23 (фиг.1) с оптимальным шагом в режиме взлета - наборе высоты БПЛА. Электродвигатель 3 покупное изделие, размещается в корпусе планера БПЛА соосно его продольной оси, на месте, предусмотренном его конструкцией. Стартовый электродвигатель управляется с помощью контроллера стартового электродвигателя 24 (Фиг.6). Шаг стартового винта рассчитывается из условия обеспечения максимальной мощности на режиме взлета и находится из системы уравнений (1) с использованием экспериментальных данных о параметрах воздушного винта в виде графика зависимости коэффициента мощности воздушного винта - CP(J) от значений относительной поступи воздушного винта - J (фиг.7).

где W - максимальная полезная мощность электродвигателя, CP(J) - коэффициент мощности воздушного винта при некотором значении относительной поступи винта J,  - плотность воздуха, n - частота вращения вала двигателя, D - диаметр воздушного винта, J - относительная поступь воздушного винта.

Лопасти воздушных винтов крепятся к их втулкам, которые закреплены жестко на осях электродвигателей, подвижно на подшипнике скольжения с возможностью сложения по направлению воздушного потока.

график зависимости коэффициента мощности воздушного винта - CP(J) от значений относительной поступи воздушного винта - J.график зависимости коэффициента мощности воздушного винта - CP(J) от значений относительной поступи воздушного винта - J.

Воздушные винты могут быть применены стандартные, например, типа Graupner с требуемым шагом.

Прижимной винт 4 служит для жесткого крепления баллона с водородом между стаканом 17 и тарелкой 18, которая прижимает баллон 5 с редуктором 6 к стакану 17.

Баллон 5 для водорода предназначен для хранения запаса газообразного топлива под давлением и размещается в передней части гондолы 1 (покупное изделие, стандартное).

Редуктор 6 предназначен для снижения давления на входе в батарею топливных элементов 8, жестко крепится к головке баллона 5 (покупное изделие, стандартное).

rnrnrnrnrnrnrnrnrn

В качестве вентиляторов 7 могут быть применены, например, вентиляторы типа jamicon мощностью 2,8 Вт каждый.

Батарея топливных элементов 8 служит для получения электрической энергии при протекании химической реакции водорода с кислородом воздуха. Может быть использовано, покупное изделие, например AEROPAK (www.hes.sg).

Клапан 9 служит для обеспечения продувки водородных каналов батареи топливных элементов и может быть использован нормально-закрытый стандартный электромагнитный клапан.

структурная схема системы управления маршевым электродвигателем.структурная схема системы управления маршевым электродвигателем.

Система управления маршевым электродвигателем 10 (фиг.4) состоит из контроллера маршевого электродвигателя 19, который служит для управления оборотами маршевого электродвигателя 11, контроллера 21 батареи 8 с датчиками температуры 22. Контроллер 21 батареи управляет работой вентилятора 7, основываясь на показаниях датчиков температуры 22, и формирует управляющий сигнал для контроллера маршевого электродвигателя в зависимости от напряжения на батарее топливных элементов 8.

Контроллер 19 маршевого электродвигателя 11 имеет два входа:

электропитание и управление, и один выход: электропитание электродвигателя 11.

Работой маршевого электродвигателя 11 управляет система управления БПЛА, которая по ее сигналу замыкает ключ 20, включающий электродвигатель 11. Стартовый электродвигатель 3, включает непосредственно система управления БПЛА, подавая управляющий сигнал на контроллер 24 стартового двигателя 3 (фиг.6).

Маршевый электродвигатель 11 служит для обеспечения необходимой для горизонтального полета БПЛА мощности на маршевом воздушном винте 12. В качестве электродвигателя может быть использован безколлекторный электродвигатель, например, типа AXI. Маршевый электродвигатель 11 жестко крепится на винтах к обшивке гондолы в хвостовой части гондолы соосно ее продольной оси.

Маршевый воздушный винт 12 выполнен толкающим и служит для обеспечения пропульсивной силы в режиме крейсерского полета и может быть выполнен из углепластика.

Шаг винта определяется из решения системы уравнений (1), которое обеспечивает максимальный КПД системы электродвигатель + воздушный винт на скорости крейсерского полета.

Задний силовой шпангоут 13 может быть выполнен из стеклотекстолита и служит для крепления батареи топливных элементов и закреплен на силовой раме 4, обшивке гондолы 1 и через пол отсека батареи 15 связан с передним силовым шпангоутом 14.

Передний силовой шпангоут 14 может быть выполнен из стеклотекстолита и служит для крепления батареи топливных элементов и крепления обшивки гондолы 1 (является формообразующим элементом) и жестко закреплен на силовой раме 16 при помощи клеевого соединения.

Пол 15 отсека батареи 8 может быть выполнен из трехслойного стеклокомпозита, и служит для уменьшения нагрузки на обшивку гондолы под отсеком батареи.

Силовая рама 16 предназначена для крепления основных элементов конструкции и может быть выполнена из стеклокомпозита. К силовой раме на винтах жестко крепится обшивка гондолы.

Стакан 17 служит для крепления баллона 5 на силовой раме, и жестко крепится к силовой раме 16 и переднему силовому шпангоуту 14 на винтах, и может быть выполнен, например, из сплава Д16Т.

Тарелка 18 служит для перераспределения нагрузки от прижимного винта 4 на баллон 5 и выполнена, например, из дюралюминия с резиновой накладкой на внутренней стороне тарелки и крепится к прижимному винту подвижно на подшипнике скольжения.

Контроллер 19 маршевого электродвигателя 12 служит для управления его оборотами. И крепится внутри конусного обтекателя к обшивке гондолы при помощи клеевого соединения. Контроллер 19 имеет два входа электропитания и управляющего сигнала и один выход электропитания маршевого электродвигателя 12.

Ключ 20 представляет собой нормально открытый контакт, замыкаемый электронным способом системой управления БПЛА, при замыкании которого, происходит включение электропитания маршевого электродвигателя 11.

Контроллер 21 батареи топливных элементов 8 служит для обеспечения оптимального режима продолжительной работы ее топливных элементов. Контроллер 21 имеет 4 входа: сигнала с выхода ключа 20, электропитания, сигналов с двух датчиков температуры и 4 выхода: управляющего сигнала на контроллер 19 маршевого двигателя 11, сигнал управления клапаном 9, электропитание вентиляторов 7.

Датчик температуры 22 служит для измерения температуры воздуха, выходящего из батареи топливных элементов, имеет выход его сигнала, жестко крепится на корпусе батареи топливных элементов, например, при помощи клеевого соединения.

Стартовый воздушный винт 23 служит для обеспечения необходимой мощности при наборе заданной высоты БПЛА, а также для выполнения различных маневров. Лопасти стартового воздушного винта 23 крепятся к втулке винта на подшипниках скольжения с возможностью их складывания набегающим потоком воздуха при выключенном электродвигателе 3. При включении электродвигателя 3 лопасти воздушного винта 23 под действием центробежной силы принимают рабочее положение.

Контроллер 24 стартового электродвигателя 3 служит для управления этим двигателем и крепится к корпусу БПЛА при помощи клеевого соединения имеет входы электропитания и управляющего сигнала и выход электропитание стартового электродвигателя 3.

Аккумуляторная батарея 25 БПЛА служит для обеспечения стартового электродвигателя электроэнергией, она устанавливается внутри корпуса БПЛА и защищена от смещения силой трения покоя.

Контроллер 21 (фиг.4) батареи топливных элементов имеет 4 входа: ключа 20, электропитания и сигналов двух датчиков температуры 22 и 4 выхода: управляющего сигнала на контроллер маршевого электродвигателя 11, сигнала управления клапаном 9, электропитания вентиляторов 7.

Контроллер 19 (фиг.4) маршевого двигателя 11 служит для управления оборотами маршевого двигателя, крепится внутри конусного обтекателя к обшивке гондолы при помощи клеевого соединения. Контроллер 19 имеет два входа электропитания и управляющего сигнала и выход электропитания электродвигателя 11 маршевого воздушного винта 12.

Контроллер 24 (фиг.6) стартового электродвигателя 3 имеет 2 входа:

электропитания и управляющего сигнала и выход электропитания стартового электродвигателя 3.

Батарея 8 топливных элементов (фиг.4) имеет выход электропитания и выход управляющего сигнала контроллером маршевого двигателя.

Выход ключа 20 (фиг.4) соединен с входом контроллера 21 этого ключа.

Вход питания контроллера батареи 21 (фиг.4) соединен с выходом электропитания батареи 8 топливных элементов, выход которой соединен с входом контроллера 19 маршевого электродвигателя 11.

Выход контроллера батареи 21 электропитания клапана 9 соединен с входом этого клапана.

Выход контроллера батареи 21 электропитания контроллера маршевого электродвигателя 11 соединен с входом электропитания контроллера этого двигателя.

Выход электропитания контроллера 19 маршевого электродвигателя 11 соединен с входом электропитания этого электродвигателя.

Выходы сигналов датчиков температуры соединены с соответствующими входами контроллера 21 батареи.

Выходы контроллера 21 электропитания вентиляторов 7 соединены с входами этих вентиляторов.

Выход электропитания контроллера 24 стартового двигателя 3 соединен с входом этого электродвигателя,

Вход контроллера 24 (фиг.6) системы управления БПЛА соединен с выходом этой системы управления.

вид сбоку стартового воздушного винта и стартового двигателя ЭСУ.вид сбоку стартового воздушного винта и стартового двигателя ЭСУ.

Вход электропитания контроллера 24 стартового двигателя 3 соединен с выходом электропитания аккумуляторной батареи БПЛА 25 (фиг.5, 6).

rnrnrnrnrnrnrnrnrn

При старте БПЛА его система управления замыкает ключ 20, что приводит к включению электропитания маршевого электродвигателя 11 и подает сигнал на контроллер стартового электродвигателя 3, который включает этот электродвигатель. Данный режим работы обеспечивает максимальную мощность, требуемую для набора заданной высоты полета БПЛА. После набора высоты БПЛА переходит в крейсерский режим полета, в котором он имеет максимальное аэродинамическое качество. Этот режим реализуется при определенной скорости для каждого конкретного БПЛА. Крейсерский полет проходит на одной высоте, без изменения эшелона.

После набора высоты система управления БПЛА выключает электродвигатель 3. При отключенном стартовом электродвигателе лопасти стартового воздушного винта 23 складываются воздушным потоком, тем самым минимизируется лобовое сопротивление, а маршевый электродвигатель 11 продолжает работу.

Принципиальное отличие изобретения от прототипа состоит в том, что электрическая силовая установка прототипа с одним электродвигателем на взлетном режиме работает при 100% мощности электродвигателя, при этом КПД безколлекторного электродвигателя составляет около 50%. Максимальный КПД безколлекторного электродвигателя реализуется при 60-70% от его максимальной мощности и составляет 85-92%. Для крейсерского полета БПЛА - прототипа, имеющего высокие взлетнно-посадочные характеристики и высокое аэродинамическое качество, необходимо не более 20-30% от мощности электродвигателя. На этом режиме работы электродвигатель имеет низкий КПД не более 50%. При использовании двух электродвигателей в ЭСУ, маршевый электродвигатель подбирается таким образом, чтобы в процессе крейсерского полета он работал в режиме максимального КПД (60-70% номинальной мощности электродвигателя). Кроме того, шаг маршевого воздушного винта подбирается из условия максимизации КПД на режиме крейсерского полета и не зависит от условий старта БПЛА. Поэтому, в крейсерском режиме, ЭСУ имеет максимальный КПД маршевого электродвигателя 11 и маршевого воздушного винта 12.

При совершении различных маневров и при недостатке мощности электродвигателя 12, система управления БПЛА включает в работу электродвигатель 3, работающий от аккумуляторной батареи 25. При включенном электродвигателе 3 лопасти воздушного винта 23 в стартовом режиме силовой установки раскрываются под действием центробежной силы.

После завершения маневра система управления выключает электродвигатель 3, а лопасти его воздушного винта 23 складываются набегающим потоком воздуха.

При заходе на посадку выключаются оба электродвигателя, а лопасти их винтов складываются по потоку, что предотвращает их повреждение при посадке БПЛА.

В процессе работы ЭСУ химическая энергия топлива преобразуется в электрическую энергию напрямую. На электродах происходят химические реакции, протоны, полученные при ионизации водорода на катализаторе, проходят через протонообменную мембрану, а электроны проходят через силовую электрическую цепь, обеспечивая электропитание маршевого двигателя 11.

В составе ЭСУ имеются два электродвигателя с воздушными винтами, она имеет максимальный КПД в режиме крейсерского полета, когда работает маршевый двигатель 11 с его воздушным винтом 12. Например, в режиме взлета обеспечивается максимальная мощность двигателей с их воздушными винтами, а на режиме крейсерского полета - максимальный КПД маршевого воздушного винта 12 и его электродвигателя 11.

При полете БПЛА на дальность последовательно реализуются 3 режима: набор высоты, крейсерский полет и посадка на парашюте. При наборе высоты ЭСУ работает с максимальной мощностью, так как работают два двигателя и два воздушных винта на режиме максимальной мощности двигателей. Во втором режиме ЭСУ имеет больший КПД, чем КПД прототипа, поскольку маршевый двигатель и винт рассчитаны исключительно на этот режим и не должны обеспечивать требуемые для взлета характеристики.

В режиме посадки БПЛА ЭСУ отключается системой управления БПЛА.

Отличительными признаки изобретения являются признаки перечисленные ниже.

Стартовый электродвигатель 3, на оси которого жестко закреплен стартовый воздушный винт 23.

Контроллер 24 стартового электродвигателя 3, который имеет вход бортового электропитания, вход сигнала от системы управления БПЛА и выход электропитания стартового электродвигателя 3, причем выход электропитания контроллера 24 стартового электродвигателя 3 соединен с входом этого электродвигателя.

Гондола 1, в которой установлены: маршевый электродвигатель 11, маршевый воздушный винт 12, баллон 5 с водородом, редуктор 6, батарея 8 топливных элементов, вентиляторы 7, датчики температуры 22, клапан 9, ключ 20, контроллер 21 батареи 8 топливных элементов.

Маршевый воздушный винт 12 выполнен толкающим.

Изобретение реализовано в соответствии с чертежами фиг.1-6.

Гондола 1 (фиг.1) выполнена из трехслойного стеклокомпозита в форме вытянутой капли и имеет габариты: диаметр 200 мм, длина 980 мм.

Пилон 2 (фиг.1) выполнен в форме плавного сопряжения крыла с профилированным пилоном (профиль NACA-0007) из угле- стеклокомпозитного материала (углеткань марки С-93, стеклоткань G-69)

и имеет габариты: длина 425 × ширина 100 × высота 70, толщина стенок 2 мм.

Стартовый электродвигатель 3 типа AXI мощностью 2 кВт с числом 9000 об/мин, размещен в корпусе БПЛА соосно его продольной оси.

Прижимной винт 4 с резьбой М 6, длиной 50 мм выполнен из материала Ст3.

Баллон 5 для водорода типа БМК-300В-5 емкостью 5 дм3 .

Редуктор 6 типа Drukon DS1.

Вентиляторы 7 типа jamicon мощностью 2,8 Вт.

Батарея 8 топливных элементов типа AEROPAK (www.hes.sg), имеет напряжение 36 В.

Нормально-закрытый электромагнитный клапан 9 стандартный типа MicroPump Система управления 10 маршевым электродвигателем 23 (фиг.5) состоит из контроллера типа Marcus, контроллера батареи 21 разработанного на базе микроконтроллера Freeduino, датчиков температуры 22 типа Dallas и клапана 9 типа MicroPump.

Маршевый электродвигатель 11 типа AXI, мощностью 0,4 кВт с числом 16000 об/мин.

Конструкция гондолы эсу в разрезе (вид сверху)Конструкция гондолы эсу в разрезе (вид сверху)

Воздушный винт 12 (фиг.1) типа Graupner, диаметр 22 мм и шаг 14,7 мм. Задний силовой шпангоут 13 (фиг.2) выполнен из стеклотекстолита типа СТЭФ, имеет габариты: диаметр 150 мм × ширина 22 мм.

конструкция гондолы ЭСУ в разрезе (вид сбоку).конструкция гондолы ЭСУ в разрезе (вид сбоку).

Передний силовой шпангоут 14 (фиг.14) выполнен из стеклотекстолита типа СТЭФ, имеет габариты: диаметр 198 мм × ширина 12 мм.

Пол отсека батареи 15 (фиг.3) выполнен из трехслойного стеклокомпозита типа G-69, имеет габариты: длина 209 × ширина 165 × высота 12, мм.

Силовая рама 16 выполнена из стеклокомпозита марки G-69 имеет габариты: длина 650 × ширина 36 × высота 217, мм.

Стакан 17 (фиг.3) имеет цилиндрическую форму, выполнен из сплава Д16Т, имеет габариты: высота 22 × диаметр 34 мм.

Тарелка 18 выполнена круглой формы из дюралюминия с резиновой накладкой на ее внутренней стороне, имеет габариты: толщина 3 × диаметр 40 мм.

Контроллер 19 (Фиг.4) маршевого двигателя типа Markus.

Ключ 20 представляет собой нормально открытый медный контакт.

Контроллер 21 батареи топливных элементов типа Freeduino.

Датчик температуры 22 (фиг.4) типа Dallas.

Стартовый воздушный винт 23 (фиг.5) типа Graupner имеет диаметр 45 мм и шаг 29 мм.

Контроллер 24 стартового двигателя типа Markus.

Аккумуляторная батарея БПЛА 25 (фиг.5) типа КОКАМ.

Вес нетто ЭСУ не превышает 7 кг и установлен на БПЛА.

ЭСУ по изобретению обеспечивает радиус действия БПЛА весом 14 кг - 380 км.

Технический результат изобретения, увеличенный КПД ЭСУ на величину от 5 до 25% достигнут за счет применения в ней двух воздушных винтов с оптимальными шагами для их режимов работы и двух электродвигателей, что позволяет увеличить радиус действия БПЛА на 60 км (с 320 до 380 км).

Формула изобретения

Электрическая силовая установка беспилотного летательного аппарата, содержащая маршевый электродвигатель (11), на оси которого жестко закреплен маршевый воздушный винт (12), баллон (5) с водородом с герметично закрепленным на нем редуктором (6), батарея (8) топливных элементов, вентиляторы (7) для охлаждения батареи (8) топливных элементов, датчики температуры (22), клапан (9) для продувки водородных каналов, который установлен между торцом батареи топливных элементов и системой (10) управления маршевым электродвигателем (11), которая включает контроллер (19) маршевого электродвигателя (11), ключ (20) запуска маршевого электродвигателя (11), контроллер (21) батареи (8) топливных элементов, причем контроллер (19) имеет вход электропитания и вход управляющего сигнала и один выход электропитания маршевого электродвигателя (11), контроллер (21) батареи (8) топливных элементов имеет четыре входа: вход ключа (20), вход электропитания и два входа сигналов датчиков температуры (22) и четыре выхода: выход управляющего сигнала на контроллер маршевого электродвигателя (11), выход сигнала управления клапаном (9), выходы электропитания вентиляторов (7), кроме того, вход питания контроллера батареи (21) соединен с выходом электропитания батареи (8) топливных элементов, выход контроллера (21) батареи электропитания клапана (9) соединен с входом этого клапана, сигнальный выход контроллера (21) батареи соединен с соответствующим входом контроллера (19) маршевого электродвигателя (11), выход электропитания контроллера (19) маршевого электродвигателя (11) соединен с входом электропитания этого электродвигателя, выходы сигналов датчиков температуры соединены с соответствующими входами контроллера (21) батареи, выходы контроллера (21) электропитания вентиляторов (7) соединены с входами этих вентиляторов, вход питания контроллера (19) маршевого двигателя (11) соединен с выходом питания батареи топливных элементов (8), отличающаяся тем, что введены стартовый электродвигатель (3), на оси которого жестко закреплен стартовый воздушный винт (23), контроллер (24) стартового электродвигателя (3), который имеет вход бортового электропитания, вход сигнала от системы управления БПЛА и выход электропитания стартового электродвигателя (3), причем выход электропитания контроллера (24) стартового электродвигателя (3) соединен с входом этого электродвигателя, гондола (1), в которой установлены: маршевый электродвигатель (11), маршевый воздушный винт (12), баллон (5) с водородом, редуктор (6), батарея (8) топливных элементов, вентиляторы (7), датчики температуры (22), клапан (9), ключ (20), контроллер (21) батареи (8) топливных элементов, причем маршевый воздушный винт (12) выполнен толкающим.

Имя изобретателя: Багдасарян Эдуард Гарикович (RU), Зубарев Александр Николаевич (RU), Каргопольцев Владимир Андреевич (RU), Корнушенко Александр Вячеславич (RU), Коробцев Сергей Владимирович (RU), Кудрявцев Олег Валентинович (RU), Порембский Владимир Игоревич (RU), Сакальский Александр Викторович (RU), Серохвостов Сергей Владимирович (RU)
Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" (RU), Закрытое акционерное общество "АЭРОКОН"
Почтовый адрес для переписки: 105064, Москва, Гороховский пер., 8, кв.6, Г.Г. Валееву
Дата начала отсчета действия патента: 23.11.2011

Разместил статью: admin
Дата публикации:  4-11-2013, 12:26

html-cсылка на публикацию
⇩ Разместил статью ⇩

avatar

Фомин Дмитрий Владимирович

 Его публикации 


Нужна регистрация

Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию
Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!

Многофункциональный воздушный шар
Изобретение относится к области летательных аппаратов легче воздуха. Шар имеет оболочку, заполняемую газом легче воздуха и/или горячим воздухом, жесткий каркас, на котором находится оболочка, гондолу, стропы для крепления гондолы и якорные канаты. Гондола соединена с оболочкой герметично и имеет воронкообразное расширение сверху и центральный канал вдоль вертикальной оси для ограниченного притока воздуха внутрь оболочки. Оболочка шара может быть электропроводной и служить в качестве электрода в...

Движитель летательных аппаратов тяжелее воздуха с вертикальным взлетом и посадкой
Изобретение относится к области авиации, в частности к движителям летательных аппаратов тяжелее воздуха с вертикальным взлетом и посадкой. Движитель содержит корпус (1), щелевое сопло (4), канал (3), соединяющий выход компрессора и сопло (4), плоскость (5), примыкающую к нижней части щелевого сопла (4), ловушку (6), канал (7), соединяющий ловушку (6) и вход в компрессор. Обеспечивается возможность создания движителя, не имеющего вращающихся частей за пределами корпуса и позволяющего уменьшить...








 

Оставьте свой комментарий на сайте

Имя:*
E-Mail:
Комментарий (комментарии с ссылками не публикуются):

Ваш логин:

Вопрос: 55+55-10/2=?
Ответ:*
⇩ Информационный блок ⇩

Что ищешь?
⇩ Реклама ⇩
Loading...
⇩ Категории-Меню ⇩
  • Двигатели и движители
    • Двигатели внутреннего сгорания
    • Нестандартные решения в движителях и двигателях
  • Досуг и развлечения
    • Аттракционы
    • Музыкальные инструменты
  • Деревообрабатывающая промышленность
    • Деревообрабатывающее оборудование
  • Извлечение цветных и редкоземельных металлов
    • Извлечение цветных не благородной группы металлов
    • Благородных и редкоземельных металлов
  • Летающие аппараты
  • Металлургия
    • Технологии плавки и сплавы
  • Мебель и мебельная фурнитура
  • Медицина
    • Аллергология
    • Акушерство, гинекология, сексология и сексопатолог
    • Анестезиология
    • Вирусология, паразитология и инфектология
    • Гигиена и санитария
    • Гастроэнтерология, гепатология и панкреатология
    • Гематология
    • Дерматология и дерматовенерология
    • Иммунология и вирусология
    • Кардиохирургия и кардиология
    • Косметология и парикмахерское искусство
    • Медицинская техника
      • Тренажеры
    • Наркология
    • Неврология, невропатология и неонатология
    • Нетрадиционная медицина
    • Онкология и радиология
    • Офтальмология
    • Оториноларингология
    • Психиатрия
    • Педиатрия и неонатология
    • Стоматология
    • Спортивная медицина и физкультура
    • Травматология, артрология, вертебрология, ортопеди
    • Терапия и диагностика
    • Урология
    • Фтизиатрия и пульмонология
    • Фармацевтика
    • Хирургия
    • Эндокринология
  • Насосное и компрессорное оборудование
  • Очистка воздуха и газов
    • Кондиционирование и вентиляция воздуха
  • Пчеловодство
  • Подъёмные устройства и оборудование
  • Подшипники
  • Получение и обработка топлива
    • Твердое топливо
    • Бензин и дизельное топливо
    • Обработка моторных топлив
  • Растениеводство
    • Садовый и огородный инструмент
    • Методики и способы выращивания
  • Роботизированная техника
  • Судостроение
  • Стройиндустрия
    • Строительные технологии
    • Леса, стремянки, лестницы
    • Сантехника, канализация, водопровод
    • Бетон
    • Лакокрасочные, клеевые составы и композиции
    • Ограждающие элементы зданий и сооружений
    • Окна и двери
    • Отделочные материалы
    • Покрытия зданий и сооружений
    • Строительные материалы
    • Специальные строительные смеси и композиции
    • Техника, инструмент и оборудование
    • Устройство покрытий полов
  • Средства индивидуальной защиты
  • Спортивное и охотничье снаряжение
  • Транспортное машиностроение
    • Автомобильные шины, ремонт и изготовление
  • Тепловая энергия
    • Нетрадиционная теплоэнергетика
    • Солнечные, ветровые, геотермальные теплогенераторы
    • Теплогенераторы для жидких сред
    • Теплогенераторы для газообразных сред
  • Технология сварки и сварочное оборудование
  • Устройства и способы водоочистки
    • Обработка воды
    • Опреснительные установки
  • Устройства и способы переработки и утилизации
    • Утилизации бытовых и промышленных отходов
  • Устройства и способы получения водорода и кислород
    • Способы получения и хранения биогаза
  • Удовлетворение потребностей человека
  • Холодильная и криогенная техника
  • Художественно-декоративное производство
  • Электроника и электротехника
    • Вычислительная техника
    • Проводниковые и сверхпроводниковые изделия
    • Устройства охраны и сигнализации
    • Осветительная арматура и оборудование
    • Измерительная техника
    • Металлоискатели и металлодетекторы
    • Системы защиты
    • Телекоммуникация и связь
      • Антенные системы
    • Электронные компоненты
    • Магниты и электромагниты
    • Электроакустика
    • Электрические машины
      • Электродвигатели постоянного и переменного тока
        • Управление и защита электродвигателей
  • Электроэнергетика
    • Альтернативные источники энергии
      • Геотермальные, волновые и гидроэлектростанции
      • Солнечная энергетика
      • Ветроэлектростанции
    • Электростанции и электрогенераторы
    • Использование электрической энергии
    • Химические источники тока
    • Термоэлектрические источники тока
    • Нетрадиционные источники энергии
⇩ Интересное ⇩
Летательный аппарат вертикального взлета и посадки

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области летательных аппаратов (ЛА) тяжелее воздуха. Летательный аппарат содержит…
читать статью
Летающие аппараты
Самолет вертикального взлета и посадки

Самолет вертикального взлета и посадки Изобретение относится к авиационной технике, в частности к самолетам вертикального взлета и посадки. Сущность изобретения: самолет вертикального…
читать статью
Летающие аппараты
Летающий заводной вертолет

Летающий заводной вертолет Вертолет содержит корпус, первый ротор вертикального подъема, мультипликатор, спиральную пружину, второй ротор вертикального подъема, храповик,…
читать статью
Летающие аппараты
Летательный аппарат Белашова

Летательный аппарат Белашова Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к конструкции летательных аппаратов вертикального взлета и посадки, предназначенных…
читать статью
Летающие аппараты
Беспилотный двухфюзеляжный вертолет-самолет

Беспилотный двухфюзеляжный вертолет-самолет Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в конструкции беспилотных летательных аппаратов. Беспилотный…
читать статью
Летающие аппараты
Аэростатический летательный аппарат

Аэростатический летательный аппарат Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха, использующим дополнительную тягу несущего винта. Тороидальный баллон с мягкой оболочкой…
читать статью
Летающие аппараты
Карусельный аэроаппарат

Карусельный аэроаппарат Карусельный аэроаппарат может быть использован в устройствах развлечения, которые размещены в парках отдыха. Аэроаппарат содержит пассажирскую…
читать статью
Летающие аппараты
Движитель летательных аппаратов тяжелее воздуха с вертикальным взлетом и посадкой

Движитель летательных аппаратов тяжелее воздуха с вертикальным взлетом и посадкой Изобретение относится к области авиации, в частности к движителям летательных аппаратов тяжелее воздуха с вертикальным взлетом и посадкой. Движитель…
читать статью
Летающие аппараты, Нестандартные решения в движителях и двигателях
Махолет

Махолет Изобретение относится к летательным аппаратам тяжелее воздуха и может быть применено для транспортирования грузов, пассажиров, монтажа высотных…
читать статью
Летающие аппараты
Аппарат с функцией вертикального взлета и посадки

Аппарат с функцией вертикального взлета и посадки Изобретение относится к области вертолетостроения. Аппарат имеет в плане круглую форму, снабжен движителем вертикальной тяги, двумя движителями…
читать статью
Летающие аппараты
⇩ Вход в систему ⇩

Логин:


Пароль: (Забыли?)


 Чужой компьютер
Регистрация
и подписка на новости
⇩ Ваши закладки ⇩
Функция добавления материалов сайта в свои закладки работает только у зарегистрированных пользователей.
⇩ Новые темы форума ⇩
XML error in File: http://www.ntpo.com/forum/rss.xml
⇩ Каталог организаций ⇩
- Добавь свою организацию -
XML error in File: http://www.ntpo.com/org/rss.php
⇩ Комментарии на сайте ⇩

  • Zinfira_Davletova 07.05.2019
    Природа гравитации (5)
    Zinfira_Davletova-фото
    Очень интересная тема и версия, возможно самая близкая к истине.

  • Viktor_Gorban 07.05.2019
    Способ получения электрической ... (1)
    Viktor_Gorban-фото
     У  Скибитцкого И. Г. есть более свежее  изобретение  патент  России RU 2601286  от  2016 года
     также ,  как  и это  оно  тоже  оказалось  не востребованным.

  • nookosmizm 29.04.2019
    Вселенная. Тёмная материя. Гр ... (11)
    nookosmizm-фото
    Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное  энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая  состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
    В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.


    Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.

  • yuriy_toykichev 28.04.2019
    Энергетическая проблема решена (7)
    yuriy_toykichev-фото
    То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
    Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.

  • Andrey_Lapochkin 22.04.2019
    Генератор на эффекте Серла. Ко ... (3)
    Andrey_Lapochkin-фото
    Цитата: Adnok
    Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.

    Если что будет получаться поделитесь +79507361473

  • nookosmizm 14.04.2019
    Вселенная. Тёмная материя. Гр ... (11)
    nookosmizm-фото
    Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально? 
    Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.


    В начале было то, что есть сейчас. 

  • alinzet 04.04.2019
    Новая теория мироздания - прир ... (5)
    alinzet-фото
    Но ведь это и есть эфир а не темная материя хотя эфир можете называть как вам угодно и суть от этого не изменится 

  • valentin_elnikov 26.03.2019
    Предложение о внедрении в прои ... (7)
    valentin_elnikov-фото
    а м?ожет лампочку прямо подключать к силовым линиям,хотя они и тонкие

  • serzh 12.03.2019
    Вода - энергоноситель, способн ... (10)
    serzh-фото
    От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.

  • nookosmizm 06.03.2019
    Вселенная. Тёмная материя. Гр ... (11)
    nookosmizm-фото
    Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
    - безграничное пространство космоса
    - безграничное время протекания множества процессов различной длительности
    - электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
    Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя

⇩ Топ 10 авторов ⇩
pi31453_53
Публикаций: 9
Комментариев: 0
agrohimwqn
Публикаций: 0
Комментариев: 0
agrohimxjp
Публикаций: 0
Комментариев: 0
Patriotzqe
Публикаций: 0
Комментариев: 0
kapriolvyd
Публикаций: 0
Комментариев: 0
agrohimcbl
Публикаций: 0
Комментариев: 0
Patriotjpa
Публикаций: 0
Комментариев: 0
kapriolree
Публикаций: 0
Комментариев: 0
gustavoytd
Публикаций: 0
Комментариев: 0
Mihaelsjp
Публикаций: 0
Комментариев: 0
⇩ Лучшее в Архиве ⇩

Нужна регистрация
⇩ Реклама ⇩

Внимание! При полном или частичном копировании не забудьте указать ссылку на www.ntpo.com
NTPO.COM © 2003-2021 Независимый научно-технический портал (Portal of Science and Technology)
Содержание старой версии портала
  • Уникальная коллекция описаний патентов, актуальных патентов и технологий
    • Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электроэнергии
    • Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения тепловой энергии
    • Двигатели, работа которых основана на новых физических или технических принципах работы
    • Автомобильный транспорт и другие наземные транспортные средства
    • Устройства и способы получения бензина, Дизельного и других жидких или твердых топлив
    • Устройства и способы получения, хранения водорода, кислорода и биогаза
    • Насосы и компрессорное оборудование
    • Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки
    • Устройства и способы переработки и утилизации
    • Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов
    • Инновации в медицине
    • Устройства, составы и способы повышения урожайности и защиты растительных культур
    • Новые строительные материалы и изделия
    • Электроника и электротехника
    • Технология сварки и сварочное оборудование
    • Художественно-декоративное и ювелирное производство
    • Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла
    • Подшипники качения и скольжения
    • Лазеры. Лазерное оборудование
    • Изобретения и технологии не вошедшие в выше изложенный перечень
  • Современные технологии
  • Поиск инвестора для изобретений
  • Бюро научных переводов
  • Большой электронный справочник для электронщика
    • Справочная база данных основных параметров отечественных и зарубежных электронных компонентов
    • Аналоги отечественных и зарубежных радиокомпонентов
    • Цветовая и кодовая маркировка отечественных и зарубежных электронных компонентов
    • Большая коллекция схем для электронщика
    • Программы для облегчения технических расчётов по электронике
    • Статьи и публикации связанные с электроникой и ремонтом электронной техники
    • Типичные (характерные) неисправности бытовой техники и электроники
  • Физика
    • Список авторов опубликованных материалов
    • Открытия в физике
    • Физические эксперименты
    • Исследования в физике
    • Основы альтернативной физики
    • Полезная информация для студентов
  • 1000 секретов производственных и любительских технологий
    • Уникальные технические разработки для рыбной ловли
  • Занимательные изобретения и модели
    • Новые типы двигателей
    • Альтернативная энергетика
    • Занимательные изобретения и модели
    • Всё о постоянных магнитах. Новые магнитные сплавы и композиции
  • Тайны космоса
  • Тайны Земли
  • Тайны океана
Рейтинг@Mail.ru