RU2734170C1 - Multifunctional testbed aircraft (mfta) based on transport aircraft - Google Patents
Multifunctional testbed aircraft (mfta) based on transport aircraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2734170C1 RU2734170C1 RU2020120591A RU2020120591A RU2734170C1 RU 2734170 C1 RU2734170 C1 RU 2734170C1 RU 2020120591 A RU2020120591 A RU 2020120591A RU 2020120591 A RU2020120591 A RU 2020120591A RU 2734170 C1 RU2734170 C1 RU 2734170C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cargo compartment
- boom
- aircraft
- manipulator
- test object
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing or receiving articles, liquids, or the like, in flight
- B64D1/02—Dropping, ejecting, or releasing articles
- B64D1/08—Dropping, ejecting, or releasing articles the articles being load-carrying devices
- B64D1/12—Releasing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D5/00—Aircraft transported by aircraft, e.g. for release or reberthing during flight
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Transportation (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Изобретение относится к авиационной технике, а именно, к летающим лабораториям (ЛЛ) и может быть использовано для летных испытаний объектов авиационной техники, в том числе беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).The invention relates to aviation technology, namely, to flying laboratories (LL) and can be used for flight tests of objects of aviation technology, including unmanned aerial vehicles (UAVs).
Уровень техникиState of the art
Известна технология «Гремлин» («Американцы создадут механическую руку для отлова «гремлинов» https://nplus1.ru/news/2016/09/27/gremlins), позволяющая с помощью манипулятора выпускать из грузового отсека самолета БПЛА, с помощью тросовой буксировочной системы принимать на борт БПЛА, снабженного устройством зацепки тросовой буксировочной системы.Known technology "Gremlin" ("The Americans will create a mechanical arm for catching" gremlins "https://nplus1.ru/news/2016/09/27/gremlins), which allows using a manipulator to release UAVs from the cargo compartment of the aircraft, using a cable towing systems to take on board a UAV equipped with a cable towing system hook.
Однако данная технология, предназначенная для сброса и приема только относительно легких и малоразмерных БПЛА в зоне непосредственной близости от самолета-носителя за счет малой длины штанги манипулятора, не обеспечивает режимы, необходимые для летных исследований и испытаний крупных БПЛА как на режимах отделения от самолета-носителя, так и в режимах буксировки в маловозмущенном воздушном потоке, а также при открытом грузовом люке в грузовом отсеке самолета-носителя на больших высотах, когда низкое атмосферное давление исключает нахождение людей в грузовом отсеке и, соответственно, возможность обслуживания выпуска и приема БПЛА.However, this technology, designed to drop and receive only relatively light and small-sized UAVs in the immediate vicinity of the carrier aircraft due to the small length of the manipulator bar, does not provide the modes necessary for flight research and testing of large UAVs as in the modes of separation from the carrier aircraft and in towing modes in a lightly disturbed air flow, as well as with an open cargo hatch in the cargo compartment of the carrier aircraft at high altitudes, when low atmospheric pressure excludes the presence of people in the cargo compartment and, accordingly, the possibility of servicing the release and reception of the UAV.
Известен патент США №3520502 «Устройство выгрузки и возврата грузов для самолета», опубл. 14.07.1970 г., содержаний транспортный самолете грузовым отсеком, разгружающее устройство, выполненное в виде тележки, перемещающейся с грузом - дроном или вспомогательным самолетом - по рельсовым путям, расположенным в верхней части грузового отсека. Буксировка груза осуществляется на отклоняемой части рельса, управляемого силовым механизмом с лебедкой с тросом. Также известен патент США №9132916 «Система запуска и возврата на самолет БПЛА», опубл. в 2015 г., содержащий систему выброса и возврата однотипных, относительно малого веса и размера БПЛА из контейнера, размещенного вне грузового отсека самолета- или вертолета-носителя, в автоматическом режиме с помощью захвата грейферного типа, расположенного на манипуляторе.Known US patent No. 3520502 "Device for unloading and returning cargo for an aircraft", publ. 07/14/1970, the contents of the transport aircraft in the cargo compartment, the unloading device, made in the form of a trolley moving with the cargo - a drone or an auxiliary aircraft - along the rail tracks located in the upper part of the cargo compartment. The load is towed on a deflected part of the rail, controlled by a lift mechanism with a winch with a cable. Also known US patent No. 9132916 "System for launching and returning to an aircraft UAV", publ. in 2015, containing a system for ejection and return of the same type, relatively small weight and size of UAVs from a container located outside the cargo compartment of a carrier aircraft or helicopter, in automatic mode using a grab-type gripper located on the manipulator.
Однако данные заявленные «устройство» и «система запуска» не являются многофункциональными и не могут быть применены при исследованиях и испытаниях различных БПЛА, обладающих большой массой и размерами, а также при отработке воздушных платформ для транспортировки и сброса различных объектов, так как захват грейферного типа не может обеспечить захват и удержание крупногабаритных и крупноразмерных БПЛА. Также контейнер с БПЛА, расположенный вне самолета-, вертолета-носителя, является элементом, возмущающим воздушный поток, что в совокупности с малой длиной штанги манипулятора исключает возможность летных исследований методом буксировки в маловозмущенном воздушном потоке. При этом при выдвинутом в поток контейнере неизбежно снижается скорость полета самолета-, вертолета-носителя БПЛА, а также имеет место наличие демаскирующего фактора в случае применения БПЛА военного назначения.However, these declared "device" and "launch system" are not multifunctional and cannot be used in research and testing of various UAVs with a large mass and size, as well as in the development of air platforms for transporting and dropping various objects, since the grab-type gripper cannot ensure the capture and retention of large-sized and large-sized UAVs. Also, the container with the UAV, located outside the aircraft, the helicopter carrier, is an element that perturbs the air flow, which, together with the short length of the manipulator bar, excludes the possibility of flight research by towing in a slightly disturbed air flow. At the same time, when the container is extended into the flow, the flight speed of the aircraft and helicopter carrier of the UAV inevitably decreases, and there is also a unmasking factor in the case of using a military UAV.
Известен патент США №8231083 «Система и способ воздушного запуска и возврата летательного аппарата», опубл. в 2012 г. В системе сброс и возвращение БПЛА с самолета-носителя осуществляется с помощью тросового механизма. При этом буксировочный трос наматывается на барабан, размещенный в грузовом отсеке, а сброс и возвращение - через открытый грузовой люк в хвостовой части самолета.Known US patent No. 8231083 "System and method of air launch and return of an aircraft", publ. in 2012. In the system, UAVs are dropped and returned from the carrier aircraft using a cable mechanism. In this case, the tow rope is wound on a drum located in the cargo compartment, and the discharge and return is through the open cargo hatch in the tail of the aircraft.
Однако при этом не происходит жесткой фиксации БПЛА при выпуске и возвращении его на борт самолета-носителя, что может привести в результате действия вихревых возмущений к столкновению БПЛА с самолетом-носителем, а также тросовый механизм не обеспечивает перемещение внутри грузового отсека БПЛА при выводе и приеме без вытяжного парашюта. А при приеме на борт самолета-носителя тросовый механизм не обеспечивает контролируемый вход БПЛА в самолет-носитель, что не позволяет использовать данную систему при летных исследованиях и испытаниях БПЛА и воздушных платформ.However, at the same time, there is no rigid fixation of the UAV when it is released and returned to the aircraft carrier, which can lead, as a result of vortex disturbances, to a collision of the UAV with the carrier aircraft, and the cable mechanism does not provide movement inside the cargo compartment of the UAV during withdrawal and reception. without a pilot chute. And when taken on board the aircraft carrier, the cable mechanism does not provide a controlled entry of the UAV into the carrier aircraft, which does not allow the use of this system in flight research and testing of UAVs and air platforms.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в возможности проведения летных испытаний различных объектов поточным методом, в массовом количестве и в сжатые сроки при умеренной стоимости эксперимента за счет использования освоенных серийно компонентов, в получении необходимых результатов эксперимента путем ориентации в потоке объекта испытаний с целью обеспечения оптимального его положения в момент отделения объекта испытаний, уменьшения балансировочных потерь.The technical result, which the claimed invention is aimed at, consists in the possibility of conducting flight tests of various objects by the flow method, in mass quantities and in a short time at a moderate cost of the experiment due to the use of commercially mastered components, in obtaining the necessary experimental results by orientation in the flow of the test object in order to ensure its optimal position at the time of separation of the test object, to reduce balancing losses.
Существенные признакиSignificant signs
Для достижения указанного технического результата в многофункциональной летающей лаборатории на базе транспортного самолета, содержащей транспортный самолет с грузовым отсеком и манипулятором, выполненным с возможностью во время испытательного полета выводить объект испытаний из грузового отсека транспортного самолета в воздушный поток, осуществлять его буксировку на отклоняемой части выдвижной стрелы манипулятора с последующим сбросом или возвращением его в грузовой отсек, с разгружающим устройством, перемещающимся по рельсовым путям, расположенным в верхней части грузового отсека, объект испытаний размещается в грузовом отсеке транспортного самолета - носителя, выполненного с подсистемой вывода объекта через грузовой люк, расположенный в хвостовой части фюзеляжа. Манипулятор выполнен с гидравлическим приводом, телескопической стрелой, состоящей из перемещающейся горизонтально основной части и отклоняемой части, обеспечивающей поворот и вывод в поток объекта. Разгружающее устройство выполнено в виде разгружающей тележки, механически связанной с основной частью стрелы в точке крепления отклоняемой части стрелы и перемещающейся по рельсовым путям, расположенным в верхней части грузового отсека, за счет и одновременно с перемещением основной части стрелы.To achieve the specified technical result in a multifunctional flying laboratory based on a transport aircraft, containing a transport aircraft with a cargo compartment and a manipulator made with the ability, during a test flight, to remove the test object from the cargo compartment of the transport aircraft into the air stream, to tow it on the deflected part of the retractable boom manipulator with subsequent dumping or returning it to the cargo compartment, with an unloading device moving along the rail tracks located in the upper part of the cargo compartment, the test object is placed in the cargo compartment of the transport aircraft - the carrier, made with a subsystem for the withdrawal of the object through the cargo hatch located in the tail parts of the fuselage. The manipulator is made with a hydraulic drive, a telescopic boom, consisting of a horizontally moving main part and a deflectable part that provides rotation and output of the object into the stream. The unloading device is made in the form of an unloading carriage, mechanically connected to the main part of the boom at the attachment point of the deflected part of the boom and moving along the rail tracks located in the upper part of the cargo compartment, due to and simultaneously with the movement of the main part of the boom.
Дополнительно на конце отклоняемой части стрелы установлено устройство для крепления и ориентации в потоке объекта испытаний для обеспечения оптимального его положения в момент отделения объекта испытаний и для уменьшения балансировочных потерь.Additionally, at the end of the deflected part of the boom, a device is installed for fastening and orientation in the flow of the test object to ensure its optimal position at the time of separation of the test object and to reduce balancing losses.
При этом на МФЛЛ установлена система дистанционного управления и контроля, которая контролирует и управляет ходом эксперимента как из грузового отсека, так и из гермокабины.At the same time, a remote control and monitoring system is installed on the IFLL, which monitors and controls the course of the experiment both from the cargo compartment and from the pressurized cabin.
Также в МФЛЛ установлены устройства электропитания оборудования, пульты управления и контроля, размещенные как в грузовом отсеке, так и в гермокабине, система видеонаблюдения.The IFLL also has power supply devices for equipment, control and monitoring panels located both in the cargo compartment and in the pressurized cabin, and a video surveillance system.
Предлагаемая многофункциональная летающая лаборатория на базе транспортного самолета иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-3.The proposed multifunctional flying laboratory based on a transport aircraft is illustrated by the drawings shown in FIG. 1-3.
На фиг. 1 показана МФЛЛ с манипулятором в исходном положении.FIG. 1 shows the MFLL with the manipulator in the initial position.
На фиг. 2 - манипулятор в рабочем положении для выгрузки объекта испытаний.FIG. 2 - manipulator in working position for unloading the test object.
На фиг. 3 - схема механизма вывода и ориентации объекта испытаний в МФЛЛ.FIG. 3 is a diagram of the mechanism for the withdrawal and orientation of the test object in the IFLL.
МФЛЛ (фиг. 1) содержит самолет-носитель 1, грузовой отсек 2, манипулятор 3 с гидроприводом (не показан) и телескопической стрелой, состоящей из основной части 4 и отклоняемой части 5 с устройством для крепления и ориентации 6 объекта испытаний 7, разгружающую тележку 8 на рельсовых путях 10, связанную через соединительное звено 9 с основной частью 4 телескопической стрелы 4, 5, пульт дистанционного управления и контроля 11 в грузовом отсеке 2 и пульт дистанционного управления и контроля 12 в гермокабине 13. В грузовом отсеке установлены гидроцилиндр 14, соединенный с отклоняемой частью стрелы 5, гидроцилиндр поворота 15, связанный с устройством крепления и ориентации 6.MFLL (Fig. 1) contains a
Работа МФЛЛ осуществляется на самолете-носителе 1 следующим образом.The operation of the IFLL is carried out on the
В исходном положении (фиг. 1) объект испытаний 7 находится в грузовом отсеке самолета-носителя и закреплен на устройстве крепления и ориентации 6 на конце подвижной отклоняемой части стрелы манипулятора 5. При этом основная 4 и отклоняемая 5 части стрелы манипулятора находятся во втянутом положении. Выдвижение объекта испытаний 7 в поток (фиг. 2, 3) происходит в следующем порядке: по управляющему сигналу с пульта управления и контроля 11, если эксперимент проводится на высотах до 4 тысяч метров, или пульта управления и контроля 12 на высотах более 4 тысяч метров с помощью гидропривода манипулятора 3 происходит выдвижение по горизонтали основной части стрелы 4, при этом происходит разгружение ее по весу объекта испытаний 7 путем передачи усилия на разгружающую тележку 8 через соединительное звено 9, перемещающуюся по рельсовым путям 10. Разгружающая тележка 8 не имеет собственного привода и перемещается совместно и за счет перемещения основной части стрелы 4, приводимой в движение гидроприводом манипулятора 3. При достижении заданного положения по сигналу от системы управления с пульта 11 или 12 горизонтальное выдвижение основной стрелы 4 прекращается. Затем по сигналу от системы управления с пультов 11-12 происходит поворот гидроцилиндром поворота 14 отклоняемой части стрелы 5 с одновременным ее выдвижением до заданного положения. При этом объект испытаний 7, закрепленный на устройстве крепления и ориентации 6, выдвигается в поток. Одновременно по сигналу от системы управления с пульта 11 или 12 происходит разворот гидроцилиндром поворота 15 устройства крепления и ориентации 6 объекта испытаний 7 в заданное положение с целью обеспечения минимальных балансировочных потерь и оптимального угла тангажа при сбросе объекта испытаний 7, по сигналу от системы управления в соответствии с заданием производится сброс или отделение объекта 7 от устройства 6. В случае, когда эксперимент предусматривает испытание методом буксировки, то отделение объекта испытаний 7 не производится, а после окончания эксперимента объект 7 заводится в грузовой отсек в обратном порядке.In the initial position (Fig. 1), the
Основное преимущество изобретения заключается в возможности проведения летных испытаний различных объектов испытаний в массовом количестве и в сжатые сроки, при умеренной, за счет использования освоенных серийно компонентов, стоимости эксперимента. Отдельным преимуществом изобретения является отсутствие необходимости организации экспедиции на испытательный полигон.The main advantage of the invention lies in the possibility of conducting flight tests of various test objects in mass quantities and in a short time, at a moderate cost of the experiment, due to the use of mass-produced components. A separate advantage of the invention is the absence of the need to organize an expedition to the test site.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020120591A RU2734170C1 (en) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Multifunctional testbed aircraft (mfta) based on transport aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020120591A RU2734170C1 (en) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Multifunctional testbed aircraft (mfta) based on transport aircraft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2734170C1 true RU2734170C1 (en) | 2020-10-13 |
Family
ID=72940414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020120591A RU2734170C1 (en) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Multifunctional testbed aircraft (mfta) based on transport aircraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2734170C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2782070C1 (en) * | 2021-12-24 | 2022-10-21 | Публичное акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" (ПАО "ОАК") | System and method for capturing and placing an unmanned aerial vehicle into the cargo compartment of the aircraft, and the tie-down point of the system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3520502A (en) * | 1968-11-12 | 1970-07-14 | Lockheed Aircraft Corp | Cargo launching and recovery apparatus for aircraft |
FR2395188A1 (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-19 | Wieczorek Julien | Giant flying boat for transporting up to 40 combat aircraft - has launch and retrieval system with combat aircraft stored diagonally in cargo hold |
RU2233771C1 (en) * | 2003-05-05 | 2004-08-10 | Открытое акционерное общество "Авиационный комплекс им. С.В. Ильюшина" | Flying laboratory |
UA99079C2 (en) * | 2011-10-26 | 2012-07-10 | Павло Олегович Науменко | System of start-up and return of pilotless vehicles |
US8231083B2 (en) * | 2007-10-18 | 2012-07-31 | The Boeing Company | System and methods for airborne launch and recovery of aircraft |
-
2020
- 2020-06-15 RU RU2020120591A patent/RU2734170C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3520502A (en) * | 1968-11-12 | 1970-07-14 | Lockheed Aircraft Corp | Cargo launching and recovery apparatus for aircraft |
FR2395188A1 (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-19 | Wieczorek Julien | Giant flying boat for transporting up to 40 combat aircraft - has launch and retrieval system with combat aircraft stored diagonally in cargo hold |
RU2233771C1 (en) * | 2003-05-05 | 2004-08-10 | Открытое акционерное общество "Авиационный комплекс им. С.В. Ильюшина" | Flying laboratory |
US8231083B2 (en) * | 2007-10-18 | 2012-07-31 | The Boeing Company | System and methods for airborne launch and recovery of aircraft |
UA99079C2 (en) * | 2011-10-26 | 2012-07-10 | Павло Олегович Науменко | System of start-up and return of pilotless vehicles |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2782070C1 (en) * | 2021-12-24 | 2022-10-21 | Публичное акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" (ПАО "ОАК") | System and method for capturing and placing an unmanned aerial vehicle into the cargo compartment of the aircraft, and the tie-down point of the system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11858631B2 (en) | Aerial launch and/or recovery for unmanned aircraft with submersible devices, and associated systems and methods | |
US11542036B2 (en) | Aerial launch and/or recovery for unmanned aircraft, and associated systems and methods | |
US11286059B2 (en) | Helicopter-mediated system and method for launching and retrieving an aircraft | |
US9205930B2 (en) | Inclination detection device for aircraft, and method for loading and unloading cargo using same | |
US4753400A (en) | Shipboard air vehicle retrieval apparatus | |
RU2438940C2 (en) | Launching system and installation | |
CN1628053A (en) | Systems and methods for increasing payload capacity, transport efficiency, and accommodation mobility of external reserves mounted on aircraft | |
CN107792371B (en) | Aerial towline towing target system-based unmanned aerial vehicle air-based rapid launching device and method | |
US20170320592A1 (en) | Apparatus and method for launch and recovery of an unmanned aerial vehicle | |
CN102910288A (en) | Multifunctional unmanned aerial vehicle provided with flexible stamping parafoil | |
CN203064205U (en) | Unmanned aerial vehicle ejector | |
CN202879795U (en) | Multipurpose unmanned plane with flexible ram-type parawings | |
RU2734170C1 (en) | Multifunctional testbed aircraft (mfta) based on transport aircraft | |
DE10338963B4 (en) | Take-off platform for the deployment of missiles from a transport flight by parachute | |
CN108820213A (en) | A kind of unmanned plane launches umbrella shape robot device in the air | |
DE10313279B4 (en) | Device for depositing aerodynamically unstable missiles from a transport aircraft | |
RU2353546C2 (en) | Mobile aircraft rocket-and-space system | |
CN114426099A (en) | Individual soldier scouting and beating integrated unmanned aerial vehicle | |
Lesonen et al. | Landing methods of unmanned aerial vehicle | |
RU2712403C1 (en) | Cargo transportation and discharge device for transport aircraft | |
RU2466913C2 (en) | Methods of aircraft takeoff and landing and takeoff and landing system to this end | |
CZ34609U1 (en) | System for eliminating the movement of unmanned aerial vehicles | |
Schlenkrich et al. | BREVEL: a Franco/German reconnaissance and target-localization UAV system | |
Burn et al. | C-130 Aerial Delivery and Retrieval Past, Current, and Future |