Устройство подсветки концов воздушного винта беспилотного летательного аппарата

Устройство подсветки концов воздушного винта беспилотного летательного аппарата содержит электролюминесцентные диоды, расположенные на воздушном винте, который прикреплен к ротору. Ротор содержит магниты и индукционные энергетические катушки, расположенные между магнитами, которые имеют возможность получать напряжение от обмоток статора и передавать его на диоды. Обеспечивается возможность получения электроэнергии для подсветки концов воздушного винта без аккумулятора за счет вращения воздушного винта, а также возможность эксплуатации беспилотного летательного аппарата при низких температурах окружающей среды. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Настоящее изобретение относится к устройствам освещения на электролюминесцентных диодах (LED) для летательного аппарата, прежде всего для беспилотного летательного аппарата (БПЛА).

В настоящее время беспилотные летательные аппараты мультикоптерного типа и многие летательные аппараты самолетного типа при ночных полетах используют подсветку концов воздушного винта с помощью стробоскопа или LED с питанием от аккумуляторов. В первом варианте невозможно подсветить стробоскопом винты большого диаметра, во втором случае требуется регулярная замена аккумуляторов и нарушается аэродинамическая характеристика воздушных винтов.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство освещения для летательного аппарата, выполненное с возможностью встраивания в своем центре дополнительных функций, описанный в патенте RU 2721431 (С2) от 19.05.2020 г., М.кл. B64D 47/02, построенное на основе LED, которые запитаны от аккумуляторной батареи.

К недостаткам данного устройства следует отнести его неприменимость для винтов с большими лопастями в виду больших габаритов и необходимость постоянной замены аккумуляторных батарей.

Целью изобретения является предложить устройство освещения воздушного винта на основе электролюминесцентных диодов для беспилотного летательного аппарата, содержащего несколько диодов, достаточное для получения необходимой мощности и получающее энергию от непосредственно от двигателя постоянного тока без щеток (BLDC мотора), который вращает винт.

Поставленная цель достигается, что в устройстве подсветки концов воздушного винта беспилотного летательного аппарата, содержащего электролюминесцентные диоды (7), согласно изобретению, диоды расположены на воздушном винте (8), который прикреплен к ротору (2), который в свою очередь, содержит в себе магниты (3) и индукционные энергетические катушки (4), расположенные между магнитами, которые имеют возможность получать напряжение от обмоток статора (1) и передавать его на диоды. Устройство подсветки концов воздушного винта беспилотного летательного аппарата содержит высокочастотный выпрямитель (5), стабилизатор (6) и микропроцессор (9), установленные в роторе (2) BLDC мотора. В заявляемом устройстве диоды установлены на по меньшей мере одной лопасти воздушного винта, диоды встроены в воздушный винт на этапе производства. В заявляемом устройстве подсветки концов воздушного винта беспилотного летательного аппарата одна или несколько индукционных энергетических катушек расположены в разных плоскостях. Устройство подсветки концов воздушного винта беспилотного летательного аппарата имеет возможность коммутации электролюминесцентных диодов при помощи сигнала пилота, переданного по радиоканалу, инфракрасному каналу, ультразвуковому каналу или путем передачи через высокочастотную модуляцию PWM.

Таким образом, объектом изобретения является устройство подсветки концов воздушного винта, имеющее в своей основе следующее техническое решение: энергия передается с неподвижного статора BLDC мотора на подвижный ротор с помощью индукционных энергетических катушек. Обмотки статора в этом случае выполняют роль передающих энергию катушек, а приемные индукционные энергетические катушки наматываются между магнитами ротора.

Переменное напряжение, полученное на данных индукционных энергетических катушках, выпрямляется высокочастотным выпрямителем и стабилизируется DC/DC преобразователем.

Данной энергии достаточно для постоянной подсветки концов воздушного винта с помощью LED, встроенных в воздушный винт на этапе производства.

Включение и выключение LED возможно по команде пилота в момент взлета-посадки или по команде микропроцессора на определенной высоте полета. Для этого может быть использован любой коммуникационный канал - инфракрасный, ультразвуковой или радиоканал.

Возможно использование индукционного радиоканала, когда необходимая команда передается через индукционную связь статор-ротор. В таком случае требуемая команда модулируется на рабочую широтно-импульсную модуляцию статора BLDC мотора и отфильтровывается с последующей демодуляцией на стороне ротора специализированными алгоритмами.

Устройство подсветки концов воздушного винта подробно описано на конкретном примере с помощью приложенных чертежей:

- фигура 1 представляет общий вид BLDC мотора с устройством подсветки концов воздушного винта.

- фигура 2 представляет размещение индукционных энергетических катушек между магнитами ротора BLDC мотора.

- фигура 3 представляет принципиальную электрическую схему устройства подсветки концов воздушного винта.

Обозначение отдельных частей устройства подсветки концов воздушного винта:

1 - Статор BLDC мотора

2 - Ротор BLDC мотора

3 - Магниты ротора BLDC мотора

4 - Индукционная энергетическая катушка

5 - Высокочастотный выпрямитель

6 - Стабилизатор питания LED

7 - LED подсветки

8 - Воздушный винт

9 - Микропроцессор с Wi-Fi-модулем

Примером технического решения является устройство подсветки концов воздушного винта, которое размещено внутри ротора BLDC мотора 2. Для питания LED подсветки 7 используется специализированный блок питания, состоящий из индукционных энергетических катушек 4, высокочастотного выпрямителя 5 и стабилизатора питания LED 6.

В роторе BLDC мотора 2 между магнитами 3 расположены индукционные энергетические катушки 4. При работе BLDC мотора, катушки статора 1 создают переменное магнитное поле, которое преобразуется индукционными энергетическими катушками 4 в напряжение питания LED подсветки 7.

Стабилизатор питания LED 6 изготовлен в виде DC/DC преобразователя и выдает стабильные напряжение и ток для питания LED подсветки 7 при больших перепадах входного напряжения, которое зависит от рабочих оборотов BLDC мотора.

Включение подсветки концов на воздушном винте 8 производится по заранее заложенной программе в памяти микропроцессора (зависимость от высоты полета, освещения) или по команде пилота.

Команды настройки передаются по каналу Wi-Fi, который является составной частью микропроцессора 9.

Учитывая, что данное устройство подсветки концов воздушного винта питается от центральной системы (через индукционную связь) и не требует своего отдельного аккумулятора, отпадает необходимость сложного и дорогостоящего технического обслуживания.

Данное техническое решение может быть реализовано во всех беспилотных летательных аппаратах мультикоптерного типа и летательных аппаратах при ночных полетах. Это позволит безопасно проводить ночные полеты, поскольку данное устройство подсветки концов воздушного винта используется не только для обозначения габаритов БПЛА, но и цветным обозначением воздушных винтов облегчает ориентирование в пространстве.

Встраивание LED в лопасть воздушного винта на этапе производства позволяет сохранить аэродинамические характеристики винта.

Использование индуктивных энергетических катушек позволяет сделать устройство необслуживаемым, так как исключаются аккумуляторы питания. Это дает возможность использовать данное устройство при низких температурах окружающей среды.

Дистанционное включение LED подсветки позволяет автоматизировать процесс взлета-посадки по заданным алгоритмам.

1. Устройство подсветки концов воздушного винта беспилотного летательного аппарата, содержащее электролюминесцентные диоды (7), отличающееся тем, что диоды расположены на воздушном винте (8), который прикреплен к ротору (2), который в свою очередь содержит в себе магниты (3) и индукционные энергетические катушки (4), расположенные между магнитами, которые имеют возможность получать напряжение от обмоток статора (1) и передавать его на диоды.

2. Устройство по п. 1, содержащее высокочастотный выпрямитель (5), стабилизатор (6) и микропроцессор (9), установленные в роторе (2) BLDC мотора.

3. Устройство по п. 1, в котором диоды установлены на по меньшей мере одной лопасти воздушного винта.

4. Устройство по п. 1, в котором диоды встроены в воздушный винт на этапе производства.

5. Устройство по п. 1, в котором одна или несколько индукционных энергетических катушек расположены в разных плоскостях.

6. Устройство по п. 1, имеющее возможность коммутации электролюминесцентных диодов при помощи сигнала пилота, переданного по радиоканалу, инфракрасному каналу, ультразвуковому каналу или путем передачи через высокочастотную модуляцию PWM.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к замкнутым системам, предназначенным, в частности, для размещения электроустановок. Технический результат - создание замкнутой системы для размещения установок, в частности электрических, для освещения при внутренней и наружной промышленной эксплуатации или для освещения общественных мест как на улице, так и в помещениях, которая является надежной в средах, требующих высокой безопасности, а также устойчивой к различным погодным условиям, простой с точки зрения как изготовления, так и сборки.

Группа изобретений относится к картриджу для использования с системой, генерирующей аэрозоль, и к системе, генерирующей аэрозоль. Картридж для использования с системой, генерирующей аэрозоль, содержит корпус, образующий объем для вмещения жидкости и содержащий боковую стенку, проходящую от мундштучного конца до конца источника питания, прозрачный участок, образующий по меньшей мере часть боковой стенки и источник света, прикрепленный к боковой стенке и выполненный с возможностью передачи света в объем для вмещения жидкости.

Стеллаж торговый относится к системам демонстрации товаров, в частности к торговым стеллажам, выполненным с возможностью установки приборов освещения. Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности изменения расстояния между полками с установленными на них приборами освещения с одновременным упрощением конструкции, которое достигается за счет того, что стеллаж торговый, содержащий пару вертикальных стоек, смонтированных на опорной раме, между которыми смонтированы горизонтальные перемычки, на передней поверхности вертикальных стоек выполнены вырезы, являющиеся ответными частями зацепов кронштейнов, с помощью которых на вертикальных стойках смонтирована вертикальная стенка, а также кронштейнов, на которых смонтированы одна над другой горизонтальные полки с источниками света, отличающийся тем, что задняя стенка смонтирована по отношению к стойкам с зазором при помощи вертикальных Г-образных кронштейнов, а полки смонтированы с зазором от вертикальной стенки на горизонтальных Г-образных кронштейнах, в задней части которых выполнены вырезы для торцов вертикальной стенки, при этом в зазорах между вертикальной стенкой и вертикальными стойками, а также в зазорах между горизонтальными полками и вертикальной стенкой проложены кабели питания источников света.

Настоящее изобретение относится к крыше транспортного средства (1000) с люком из светящегося многослойного стекла, содержащей первый стеклянный лист (1'), образующий наружный стеклянный лист, с первой и второй главными сторонами (11', 12'), называемыми соответственно стороной F1 и стороной F2, ламинирующую вставку (2) из полимерного материала толщиной e1 не более 1,8 мм, второй стеклянный лист (1), образующий внутренний стеклянный лист, с третьей и четвертой главными сторонами (11, 12), соответственно называемыми стороной F3 и стороной F4, причем сторона F2 и сторона F3 являются внутренними сторонами многослойного стекла, ламинирующую вставку с глухими или сквозными отверстиями для вмещения диодов, совокупность диодов (4), находящихся в сквозных отверстиях (20) или глухих отверстиях ламинирующей вставки.

Изобретение относится к окнам, одновременно являющимся дисплеями. Окно-дисплей содержит раму, обрамляющую стеклопакет, выполненный из прозрачного материала, при этом стеклопакет включает в себя слой, являющийся прозрачным дисплеем, соединенный с модулем вывода изображения на указанный дисплей, при этом модуль вывода изображения на дисплей соединен с модулем определения местоположения частей тела пользователя в помещении и выполнен с возможностью пересчета изображения в зависимости от местоположения частей тела пользователя.

Изобретение касается душевого устройства для создания по меньшей мере одного рисунка (2, 3) водяных струй, имеющего структурирующую систему (4), форсуночную систему (7) и осветительную систему (8). Структурирующая система (4) образовывает выходное отверстие (9) для выхода выпускаемой форсуночной системой (7) воды (W) и имеет обходящую вокруг края (10) выходного отверстия (9) наружную краевую область (11), чтобы во время эксплуатации душа выходное отверстие (9) в каждый момент времени было только частично занято выходящей водой (W), чтобы форсуночная система (7) была расположена в краевой области (11), с распределением вдоль по меньшей мере одного участка края (10) выходного отверстия (9) и чтобы во время эксплуатации душа путь выпускаемой форсуночной системой (7) воды (W) всегда проходил от краевой области (11) в направлении выходного отверстия (9) и затем через выходное отверстие (9).

Группа изобретений относится к системам освещения транспортного средства. Транспортное средство содержит динамик с подсветкой.

Группа изобретений относится к устройствам для очистки полости рта. При этом устройство содержит ручку, имеющую множество знаков и множество светящихся элементов; и блок пользовательского интерфейса.

Изобретение относится к устройству, которое содержит поверхность отображения, такую как отражающая поверхность/зеркало или экран отображения, и в котором свет может использоваться для предоставления семантической информации пользователю устройства. Предложено устройство (100), содержащее поверхность (102) отображения для представления изображения пользователя; светоизлучающий участок (104) для использования света для передачи семантической информации пользователю; датчик (108) для измерения положения пользователя относительно светоизлучающего участка (104) и блок (106) управления, выполненный с возможностью управления светоизлучающим участком (104) на основании измеренного положения пользователя относительно светоизлучающего участка (104).

Изобретение относится к узлу потолочного светильника, включающему в себя встроенный и съемный модуль фонаря. Узел потолочного светильника для моторного транспортного средства содержит корпус, съемный модуль фонаря, контроллер с компонентом беспроводной связи и индикатор для сигнализации о входящем телефонном вызове.

Корабельная оптическая система посадки для визуального определения дальности до корабля с борта вертолета содержит два индикатора дальности, закрепленные по краям кормы корабля, внутри каждого из которых расположены источники света с оптическими системами и модуляторами светового потока, формирующие независимо ориентируемые, неподвижно фиксируемые относительно корпусов индикаторов дальности световые сектора таким образом, чтобы световые сектора первого индикатора дальности пересекались со световыми секторами второго индикатора дальности в диаметральной плоскости корабля на разном удалении за его кормой, при этом конструкция индикаторов дальности обеспечивает неподвижное положение световых секторов относительно корабля.
Наверх