PL B1. Sposób lądowania bezpilotowego samolotu obserwacyjnego oraz bezpilotowy samolot obserwacyjny

Transkrypt

1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. B64C 39/02 ( ) B64D 1/08 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Sposób lądowania bezpilotowego samolotu obserwacyjnego oraz bezpilotowy samolot obserwacyjny (73) Uprawniony z patentu: WB ELECTRONICS SPÓŁKA AKCYJNA, Ożarów Mazowiecki, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 25/12 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 08/15 (72) Twórca(y) wynalazku: WOJCIECH SZUMIŃSKI, Gliwice, PL RYSZARD JURECKI, Gliwice, PL GRZEGORZ KRUPA, Gliwice, PL ADAM BARTOSIEWICZ, Warszawa, PL PIOTR WOJCIECHOWSKI, Warszawa, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Zbigniew Czyż

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób lądowania bezpilotowego samolotu obserwacyjnego oraz bezpilotowy samolot obserwacyjny. Wynalazek ma zastosowanie w samolocie obserwacyjnym napędzanym silnikiem elektrycznym i zawierającym w szczególności akumulatory zasilające, układy sterujące głowicą obserwacyjną, układy nadawczo-odbiorcze, system sterowania lotem, oraz zasobnik wyposażony w głowicę obserwacyjną ze skierowanym do dołu obiektywem umieszczony we wnęce usytuowanej w dolnej części kadłuba samolotu, w którym bezpilotowy samolot odciąża się w końcowej fazie lotu tuż przed lądowaniem. Z polskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku P znany jest sposób zwiększający bezpieczeństwo przymusowego lądowania samolotu, który polega na tym, że w końcowej fazie lotu, przed lądowaniem, po otwarciu komory usytuowanej w dolnej części kadłuba, usuwa się na zewnątrz pojemnik bagażowy wraz z bagażem i/lub zbiornik paliwowy wraz z paliwem za pomocą spadochronów, po czym wypełnia się sprężonym powietrzem poduszkę pneumatyczną umieszczoną w dolnej części pojemnika bagażowego. Z amerykańskiego opisu patentowego US znany jest spadochronowy system odzyskiwania obiektów lotniczych, który umożliwia bezpieczne lądowanie tych obiektów w wybranej lokalizacji docelowej. Spadochronowy system odzyskiwania zawiera ładunek, spadochron lub paralotnie, zespół serwomechanizmów oraz elektroniczny system sterujący. Spadochron ma kształt prostokąta i połączony jest linkami nośnymi z zespołem serwomechanizmów zabudowanych w ładunku i współpracujących z elektronicznym systemem sterującym. Ładunkiem mogą być lądujące obiekty lotnicze, takie jak statki kosmiczne, powietrzne tarcze strzelnicze, bezpilotowe samoloty obserwacyjne. Zadaniem zespołu serwomechanizmów oraz elektronicznego systemu sterującego jest takie sterowanie torem lotu opadania, aby zapewnić bezpieczne lądowanie ładunku podczepionego do spadochronu. Zespół serwomechanizmów reguluje długość każdej z linek nośnych przymocowanych do spadochronu tak, aby kontrolować kierunek oraz prędkość opadania przyczepionego do niego ładunku. Niedogodnością tego znanego sposobu jest skomplikowana budowa systemu sterującego zespołem serwomechanizmów sterujących długością linek spadochronu oraz wpływ silnych wiatrów uniemożliwiających zapewnienie prawidłowych parametrów sterowania spadochronem. Z polskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku P znane jest urządzenie zwiększające bezpieczeństwo przymusowego lądowania samolotu wyposażone w uchylną pokrywę komory, do której od wewnątrz przytwierdzony jest rozłącznie zbiornik paliwowy zawierający co najmniej jeden spadochron i/lub pojemnik bagażowy wyposażony z co najmniej jednym spadochronem, przy czym do pokrywy umocowane są końce ruchomych członów siłowników pneumatycznych. Z amerykańskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku US2009/ A1 znane jest urządzenie zwiększające bezpieczeństwo lądowania bezpilotowego samolotu obserwacyjnego(uav), które ma ruchomą pokrywę osłaniającą, usytuowaną w górnej lub w dolnej części kadłuba, komorę zaopatrzoną w co najmniej jeden spadochron przytwierdzony linkami nośnymi do kadłuba UAV w pobliżu jego środka ciężkości. Tuż przed lądowaniem ruchome człony siłowników pneumatycznych odrzucają pokrywę komory spadochronowej, po czym wypełnia się sprężonym powietrzem poduszki pneumatyczne umieszczone w dolnej części kadłuba. Niedogodnością znanych urządzeń jest skomplikowana budowa systemu sterującego zespołem siłowników pneumatycznych oraz konieczność zastosowania dużych poduszek pneumatycznych chroniących ładunek i kadłub samolotu w momencie doziemienia. Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu, który wyeliminuje niedogodności znanych dotychczas sposobów, w którym z wnęki usytuowanej w dolnej części kadłuba samolotu odczepia się zasobnik, a następnie wysuwa się go na zewnątrz kadłuba samolotu i za pomocą spadochronu powoduje się opadanie zasobnika we wskazane miejsce, a w innym miejscu powoduje się lądowanie odciążonego samolotu. Korzystnie po odczepieniu zasobnika od kadłuba samolotu, pod wpływem zamocowanego w pobliżu głowicy obserwacyjnej spadochronu, wymusza się obrót opadającego zasobnika wokół jego osi poziomej o 180 stopni powodując przemieszczenie się obiektywu głowicy obserwacyjnej ku górze. Korzystnie po odczepieniu zasobnika od kadłuba samolotu wyłącza się silnik elektryczny napędzający śmigło, po czym śmigło składa się wzdłuż osi kadłuba samolotu i za pomocą systemu sterowania lotem zasilanego bateriami pomocniczymi sprowadza się odciążony samolot do ślizgowego wylądowania.

3 PL B1 3 Przedmiotem wynalazku jest również bezpilotowy samolot obserwacyjny charakteryzujący się tym, że we wnęce kadłuba samolotu jest osadzony elektronicznie sterowany zamek, za pomocą którego jest zamocowany rozłącznie zasobnik wyposażony w co najmniej jeden spadochron, przy czym spadochron ten jest umieszczony w dolnej części zasobnika po stronie głowicy obserwacyjnej. Korzystnie elektronicznie sterowany zamek współpracuje z zamkowym trzpieniem zamocowanym do zasobnika. Korzystnie zasobnik zawiera główne akumulatory zasilające i układy sterujące głowicą obserwacyjną. Dzięki wynalazkowi uzyskuje się bezpieczny sposób sprowadzania na ziemię cennej aparatury fotograficznej lub filmowej oraz najcięższego elementu wyposażenia UAV, jakim są główne akumulatory zasilające, zaś odciążony samolot za pomocą systemu sterowania lotem zasilanego bateriami pomocniczymi sprowadza się do ślizgowego wylądowania. Dzięki wynalazkowi uzyskuje się również prosty i tani samolot umożliwiający niezawodnego odrzucanie od kadłuba i sprowadzania na ziemię cennej aparatury fotograficznej lub filmowej oraz najcięższego elementu wyposażenia UAV, jakim są główne akumulatory zasilające. Przedmiot wynalazku jest zilustrowany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia bezpieczny samolot obserwacyjny z podczepionym zasobnikiem w widoku z boku, fig. 2 samolot chwilę po odczepieniu zasobnika w widoku z boku, fig. 3 samolot po odczepieniu zasobnika w widoku z boku, a fig. 4 obrócony wokół osi poziomej o 180 stopni, opadający na spadochronie zasobnik w widoku z boku. Sposób zwiększający bezpieczeństwo lądowania bezpilotowego samolotu obserwacyjnego jest wyjaśniony na rysunku fig. 1 do fig. 4. Do wnęki 2 w kadłubie 3 bezpilotowego samolotu obserwacyjnego podczepia się za pomocą trzpienia 6 zasobnik 4 z głównymi bateriami zasilającymi, głowicą obserwacyjną 1 oraz spadochronem 5 i wysyła się bezpilotowy samolot w misję obserwacyjną kontrolując za pomocą aparatury kontrolno pomiarowej parametry i trasę lotu. Po wykonaniu misji obserwacyjnej samolot naprowadzany jest w miejsce lądowania. W pobliżu miejsca lądowania wysyłany jest sygnał radiowy do zamieszczonego we wnęce 2 kadłuba 3 elektronicznie sterowanego trzpieniowego zamka 8, który zwalnia usytuowany w górnej części zasobnika 4 trzpień 6. Moment ten ukazany jest na fig. 2. Jak pokazano na fig. 3, po odczepieniu zasobnika 4 od kadłuba samolotu 3, wyłącza się silnik elektryczny napędzający śmigło 7, po czym śmigło 7 składa się wzdłuż osi kadłuba samolotu 3 i za pomocą systemu sterowania lotem zasilanego bateriami pomocniczymi sprowadza się odciążony samolot do ślizgowego wylądowania. Na fig. 4 pokazano odczepiony od kadłuba samolotu 3, zasobnik 4, który pod wpływem zamocowanego w pobliżu głowicy obserwacyjnej 1 spadochronu 5, wolno opada na ziemię i obraca się wokół swej osi poziomej o 180 stopni i wymuszając przez to przemieszczenie się obiektywu 9 głowicy obserwacyjnej 1 ku górze, a trzpienia 6 w kierunku zbliżającej się powierzchni ziemi. Jak to uwidoczniono na rysunku fig. 1 do fig. 4, bezpilotowy samolot obserwacyjny zgodnie z wynalazkiem ma wnękę 2 w kadłubie 3 z elektronicznie sterowanym trzpieniowym zamkiem 8. We wnęce 2 osadzony jest elektronicznie sterowany trzpieniowy zamek 8, do którego, za pomocą trzpienia 6 jest rozłącznie zamocowany zasobnik 4 z głowicą obserwacyjną 1 zawierającą obiektyw 9, spadochronem 5 i głównymi bateriami zasilającymi nie uwidocznionymi na rysunku. Zasobnik 4 może zawierać również wymienne moduły stanowiące wyposażenie dla realizacji określonej misji obserwacyjnej lub patrolowej. Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób lądowania bezpilotowego samolotu obserwacyjnego napędzanego silnikiem elektrycznym zawierającego główne akumulatory zasilające, układy sterujące głowicą obserwacyjną, układy nadawczo-odbiorcze, system sterowania lotem, oraz zasobnik wyposażony w głowicę obserwacyjną ze skierowanym do dołu obiektywem umieszczony we wnęce usytuowanej w dolnej części kadłuba samolotu, w którym bezpilotowy samolot odciąża się w końcowej fazie lotu tuż przed lądowaniem, znamienny tym, że z wnęki (2) usytuowanej w dolnej części kadłuba samolotu (3) odczepia się zasobnik (4), a następnie wysuwa się go na zewnątrz kadłuba samolotu (3) i za pomocą spadochronu (5) powoduje się opadanie zasobnika (4) we wskazane miejsce, a w innym miejscu powoduje się lądowanie odciążonego samolotu.

4 4 PL B1 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po odczepieniu zasobnika (4) od kadłuba samolotu (3), pod wpływem zamocowanego w pobliżu głowicy obserwacyjnej (1) spadochronu (5), wymusza się obrót opadającego zasobnika (4) wokół jego osi poziomej o 180 stopni powodując przemieszczenie się obiektywu (9) głowicy obserwacyjnej (1) ku górze. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że po odczepieniu zasobnika (4) od kadłuba samolotu (3) wyłącza się silnik elektryczny napędzający śmigło (7), po czym śmigło (7) składa się wzdłuż osi kadłuba samolotu (3) i za pomocą systemu sterowania lotem zasilanego bateriami pomocniczymi sprowadza się odciążony samolot do ślizgowego wylądowania. 4. Bezpilotowy samolot obserwacyjny napędzany silnikiem elektrycznym zawierający układ sterowania głowicą obserwacyjną, układy nadawczo-odbiorcze, akumulator oraz zasobnik wyposażony w głowice obserwacyjną ze skierowanym do dołu obiektywem umieszczony we wnęce usytuowanej w dolnej części kadłuba samolotu, znamienny tym, że we wnęce (2) kadłuba samolotu (3) jest osadzony elektronicznie sterowany zamek (8), za pomocą którego jest zamocowany rozłącznie zasobnik (4) wyposażony w co najmniej jeden spadochron (5) umieszczony w dolnej części zasobnika (4) po stronie głowicy obserwacyjnej (1). 5. Bezpilotowy samolot według zastrz. 4, znamienny tym, że elektronicznie sterowany zamek (8) współpracuje z zamkowym trzpieniem (6) zamocowanym do zasobnika (4). 6. Bezpilotowy samolot według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że zasobnik (4) zawiera główne akumulatory zasilające i układy sterujące głowicą obserwacyjną (1). Rysunki

5 PL B1 5

6 6 PL B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)