折疊式無人機(jī)彈射回收裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了折疊式無人機(jī)彈射回收裝置，包括底座、折疊梁、彈射架、彈射氣缸、牽引纜、卷揚(yáng)滾筒和滑輪組；所述折疊梁末端與所述底座鉸接，所述彈射氣缸固定在所述折疊梁內(nèi)腔端部；兩只所述卷揚(yáng)滾筒設(shè)在所述折疊梁端頭部；與所述彈射架連接的所述牽引纜兩端沿由所述滑輪組構(gòu)成的牽引路線分別與兩只卷揚(yáng)滾筒卷繞連接。本發(fā)明折疊后易于收儲(chǔ)隱蔽，方便機(jī)動(dòng)攜運(yùn)，展開后滑道長(zhǎng)，彈射力大，可控性強(qiáng)，彈射、回收一體化，能進(jìn)行快速、連續(xù)的彈射、回收交叉作業(yè)，具有較大的彈射機(jī)型適應(yīng)范圍，適應(yīng)于艦載、車載等所有機(jī)動(dòng)方式，低功率燃油發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)均可維持運(yùn)行，無需其他保障。
【專利說明】折疊式無人機(jī)彈射回收裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種折疊式無人機(jī)彈射回收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的固定翼無人機(jī)短距離輔助起飛方式有橡筋彈射、液壓彈射、液氣混合彈射、火箭助推起飛等；無人機(jī)回收則有纜繩、繩網(wǎng)回收，降落傘緩沖降落、跑道降落以及水上降落、打撈回收等方式。
[0003]橡筋彈射架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可用于彈射航模或演示性質(zhì)的小、微型固定翼無人機(jī)，由于受到其射動(dòng)力、機(jī)型及控制能力等因素限制，決定了無人機(jī)的短航程與低荷載特征，因此橡筋彈射基本不具備實(shí)際價(jià)值。
[0004]液壓彈射、液氣混合彈射等方式動(dòng)力大，可控性能好，適合于中、長(zhǎng)航程固定翼無人機(jī)彈射起飛。由于該類無人機(jī)長(zhǎng)度、翼展及總重較大，為確保起飛階段具有良好、穩(wěn)定的氣動(dòng)狀態(tài)，并考慮到機(jī)體、機(jī)載設(shè)備以及武器彈藥的荷載總量、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、連接強(qiáng)度等因素，其彈射加速度不宜過高，因此，為達(dá)到所需的脫離速度，該類彈射裝置普遍采用具有較大長(zhǎng)度的整條剛性彈射滑道，而長(zhǎng)度大的彈射滑道對(duì)于全套設(shè)備的儲(chǔ)運(yùn)帶來諸多不便。
[0005]火箭助推起飛方式除具有紅外暴露的弊端外，操作相對(duì)復(fù)雜，并具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性。類型、負(fù)載相差過大的無人機(jī)往往還需要配備不同類型的助推彈藥，為作戰(zhàn)保障、供給、儲(chǔ)運(yùn)造成了更多、更復(fù)雜的勤務(wù)負(fù)擔(dān)。
[0006]繩、網(wǎng)方式回收是固定翼無人機(jī)船艦回收的可行方案，但額外增加的回收裝置以及配套的動(dòng)力、控制系統(tǒng)使得設(shè)備操作、運(yùn)行、保養(yǎng)及維修過于繁瑣、復(fù)雜，同時(shí)增加了攜運(yùn)負(fù)擔(dān)。海面降落、打撈回收方式一方面致使固定翼無人機(jī)因必須的防水密封而犧牲部分性能、負(fù)載能力，并且由此產(chǎn)生過多的故障，減損無人機(jī)勤務(wù)能力，另一方面還存在相當(dāng)?shù)牟淮_定性，戰(zhàn)況、海況、氣候條件、打撈操作都直接影響到回收作業(yè)的成敗以及無人機(jī)的完備性，打撈作業(yè)對(duì)艦艇本身某種程度上也存在額外的負(fù)擔(dān)和風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種折疊式無人機(jī)彈射回收裝置。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種折疊式無人機(jī)彈射回收裝置，包括底座、折疊梁、彈射架、彈射氣缸、牽引纜、卷揚(yáng)滾筒和滑輪組；
[0009]所述折疊梁末端與所述底座鉸接，所述折疊梁沿其長(zhǎng)度方向設(shè)有軌道；所述折疊梁內(nèi)部為中空腔體，所述彈射氣缸固定在所述折疊梁內(nèi)腔端部；
[0010]兩只所述卷揚(yáng)滾筒設(shè)在所述折疊梁端頭部；與所述彈射架連接的所述牽引纜兩端沿由所述滑輪組構(gòu)成的牽引路線分別與兩只卷揚(yáng)滾筒卷繞連接；所述卷揚(yáng)滾筒可驅(qū)動(dòng)所述彈射架的滾輪沿所述軌道滾動(dòng)。
[0011]作為優(yōu)選，所述折疊梁只包含一節(jié)平直梁或由多節(jié)折疊梁通過各自端部的鉸軸首尾鉸接而成。[0012]作為優(yōu)選，所述折疊梁由第一節(jié)折疊梁、第二節(jié)折疊梁和第三節(jié)折疊梁通過鉸軸鉸接而成，所述第一節(jié)折疊梁、第二節(jié)折疊梁和第三節(jié)折疊梁通過鉸軸展開為一平直梁，或收找后上下折置在一起；
[0013]所述折疊梁側(cè)壁設(shè)有外承載滑輪和內(nèi)承載滑輪，所述外承載滑輪固定在所述鉸軸兩側(cè)，并與所述鉸軸共軸，所述內(nèi)承載滑輪分別固定在所述第三節(jié)折疊梁和第二節(jié)折疊梁內(nèi)側(cè)壁上，所述內(nèi)承載滑輪左右對(duì)稱；
[0014]所述第三節(jié)折疊梁前端兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)反向滑輪；
[0015]所述第一節(jié)折疊梁末端設(shè)有定滑輪，所述定滑輪固定在所述第一節(jié)折疊梁內(nèi)側(cè)壁上，左右各有兩個(gè)；所述第一節(jié)折疊梁左右內(nèi)側(cè)壁沿其長(zhǎng)度方向設(shè)有鋼筒滑道，所述缸筒滑道橫截面為C形。
[0016]作為優(yōu)選，所述折疊梁還包括連接架和折疊液壓缸，所述連接架位于兩節(jié)折疊梁之間；
[0017]所述連接架一端與所述鉸軸同軸鉸接，另一端設(shè)有與所述鉸軸平行的連接鉸軸，所述連接鉸軸左右各有一個(gè)，所述連接鉸軸分別與一個(gè)折疊液壓缸一端鉸接，所述折疊液壓缸另一端與所述內(nèi)承載滑輪同軸鉸接或與所述折疊梁下側(cè)壁鉸接；所述連接架還設(shè)有托纜滑輪，所述托纜滑輪固定在所述連接鉸軸左右兩側(cè)。
[0018]作為優(yōu)選，所述底座還設(shè)有俯仰液壓缸，所述俯仰液壓缸兩端分別與所述底座和第一節(jié)折疊梁鉸接，所述折疊梁可以回轉(zhuǎn)和角度俯仰。
[0019]作為優(yōu)選，所述彈射氣缸包括缸筒、活塞桿、氣閥、導(dǎo)氣管和進(jìn)排氣管；
[0020]所述缸筒和活塞桿內(nèi)部均為中空腔體，所述活塞桿套在所述缸筒內(nèi)部，所述活塞桿末端貫穿固定在所述折疊梁末端；
[0021]所述活塞桿頂端設(shè)有彈射氣孔，后端設(shè)有氣閥過孔，所述彈射氣孔和氣閥過孔均為通孔，所述活塞桿前端側(cè)壁設(shè)有透孔，所述活塞桿內(nèi)腔通過所述彈射氣孔與所述缸筒內(nèi)腔連通；
[0022]所述氣閥位于所述活塞桿內(nèi)部，所述氣閥由前后互相連接的閥門和操作桿組成，所述閥門位于所述彈射氣孔內(nèi)部，所述操作桿通過所述氣閥過孔貫穿所述活塞桿，所述操作桿與氣閥過孔為氣密滑動(dòng)接觸；
[0023]所述導(dǎo)氣管位于所述活塞桿內(nèi)部，所述導(dǎo)氣管前端與所述透孔連接，末端貫穿所述活塞桿，所述缸筒內(nèi)壁與所述活塞桿外壁之間的空間通過導(dǎo)氣管對(duì)外連接；
[0024]所述導(dǎo)氣管末端與所述卷揚(yáng)滾筒的剎車制動(dòng)裝置相連接。
[0025]所述進(jìn)排氣管固定在所述活塞桿末端，所述進(jìn)排氣管與所述活塞桿內(nèi)腔連通。
[0026]作為優(yōu)選，所述缸筒端部和所述活塞桿外壁保持氣密，所述缸筒側(cè)壁設(shè)有氣孔。
[0027]作為優(yōu)選，所述缸筒后端側(cè)壁設(shè)有導(dǎo)向滾輪和彈射滑輪；
[0028]所述導(dǎo)向滾輪和彈射滑輪均與所述缸筒外壁栓固連接，所述導(dǎo)向滾輪置于所述缸筒滑道上滾動(dòng)。
[0029]作為優(yōu)選，所述滑輪組包括托纜滑輪、內(nèi)承載滑輪、外承載滑輪、反向滑輪、彈射滑輪和定滑輪。
[0030]作為優(yōu)選，所述第三節(jié)折疊梁前端設(shè)有伸縮桿，所述伸縮桿設(shè)有掛環(huán)，所述伸縮桿可以內(nèi)外伸縮。[0031]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過迅速構(gòu)建足夠長(zhǎng)度的無人機(jī)彈射起飛滑道和便捷、實(shí)用的回收系統(tǒng)，能夠有效解決彈射滑道過長(zhǎng)不便攜運(yùn)、火箭助推紅外暴露、勤務(wù)保障復(fù)雜以及艦載、車載使用回收不便等一系列制約固定翼無人機(jī)實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用的問題。
[0032]本發(fā)明為彈射、回收一體化裝置，能進(jìn)行快速、連續(xù)的彈射、回收交叉作業(yè)，具有較大的彈射機(jī)型適應(yīng)范圍，折疊后易于收儲(chǔ)隱蔽，方便機(jī)動(dòng)攜運(yùn)，展開后滑道長(zhǎng)，彈射力大，可控性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固，操作維護(hù)簡(jiǎn)便，適應(yīng)于艦載、車載、拖帶等所有機(jī)動(dòng)方式，低功率燃油發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)均可維持運(yùn)行，無需其他保障。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0034]圖1是本發(fā)明折疊式無人機(jī)彈射回收裝置的預(yù)備彈射狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2是本發(fā)明折疊式無人機(jī)彈射回收裝置的彈射完成狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3是本發(fā)明折疊式無人機(jī)彈射回收裝置折疊的儲(chǔ)運(yùn)狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖4是本發(fā)明折疊式無人機(jī)彈射回收裝置的回收作業(yè)狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖5是本發(fā)明折疊式無人機(jī)彈射回收裝置的預(yù)備彈射狀態(tài)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖6是本發(fā)明折疊式無人機(jī)彈射回收裝置的彈射完成狀態(tài)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖7是本發(fā)明折疊式無人機(jī)彈射回收裝置的折疊儲(chǔ)運(yùn)狀態(tài)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖8是圖5所示的本發(fā)明折疊式無人機(jī)彈射回收裝置的彈射氣缸內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖9是圖5所示的本發(fā)明折疊式無人機(jī)彈射回收裝置的第一節(jié)折疊梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖10是圖6所示的本發(fā)明折疊式無人機(jī)彈射回收裝置的連接架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖11是本發(fā)明折疊式無人機(jī)彈射回收裝置的牽引纜牽引路線示意圖。
[0045]圖中:1-底座，11-俯仰液壓缸，2-折疊梁，21-第一節(jié)折疊梁，211-定滑輪，212-缸筒滑道，22-第二節(jié)折疊梁，23-第三節(jié)折疊梁，231-反向滑輪，232-伸縮桿，2321-掛環(huán)，3-彈射架，4-彈射氣缸，41-缸筒，411-彈射滑輪，412-導(dǎo)向滾輪，413-氣孔，42-活塞桿，421-彈射氣孔，422-透孔，423-氣閥過孔，43-氣閥，431-閥門，432-操作桿，44-導(dǎo)氣管，45-進(jìn)排氣管，24-軌道，25-外承載滑輪，26-內(nèi)承載滑輪，27-連接架，271-連接鉸軸，272-托纜滑輪，28-折疊液壓缸，5-牽引纜，6-鉸軸。
【具體實(shí)施方式】
[0046]—種折疊式無人機(jī)彈射回收裝置，由底座1、折疊梁2、彈射架3、彈射氣缸4、牽引纜5、滑輪組和卷揚(yáng)滾筒組成。
[0047]所述折疊梁2末端與所述底座I鉸接，所述折疊梁2沿其長(zhǎng)度方向設(shè)有軌道24 ；所述折疊梁2內(nèi)部為中空腔體，所述彈射氣缸4固定在所述折疊梁2內(nèi)腔端部；
[0048]兩只所述卷揚(yáng)滾筒設(shè)在所述折疊梁2端頭部；與所述彈射架3連接的所述牽引纜5兩端沿由所述滑輪組構(gòu)成的牽引路線分別與兩只卷揚(yáng)滾筒卷繞連接；所述卷揚(yáng)滾筒可驅(qū)動(dòng)所述彈射架3的滾輪沿所述軌道24滾動(dòng)。
[0049]所述折疊梁只包含一節(jié)平直梁或由多節(jié)折疊梁通過各自端部的鉸軸首尾鉸接而成。
[0050]圖1中，所述折疊梁2由第一節(jié)折疊梁21、第二節(jié)折疊梁22和第三節(jié)折疊梁23通過鉸軸6鉸接而成，所述第一節(jié)折疊梁21、第二節(jié)折疊梁22和第三節(jié)折疊梁23通過鉸軸展開為一平直梁，展開后滑道長(zhǎng)，彈射力大。
[0051]如圖3所示，所述第一節(jié)折疊梁21、第二節(jié)折疊梁22和第三節(jié)折疊梁23收攏后可以上下折疊在一起，易于收儲(chǔ)隱蔽，方便機(jī)動(dòng)攜運(yùn)。
[0052]圖2中，所述折疊梁2側(cè)壁設(shè)有外承載滑輪25和內(nèi)承載滑輪26，所述外承載滑輪25固定在所述鉸軸6兩側(cè)，并與所述鉸軸6共軸，所述內(nèi)承載滑輪26分別固定在所述第三節(jié)折疊梁23和第二節(jié)折疊梁22內(nèi)側(cè)壁上，所述內(nèi)承載滑輪26左右對(duì)稱；
[0053]所述第三節(jié)折疊梁23前端兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)反向滑輪231。
[0054]如圖9所示，所述第一節(jié)折疊梁21末端設(shè)有定滑輪211，所述定滑輪211固定在所述第一節(jié)折疊梁21內(nèi)側(cè)壁上，左右各有兩個(gè)；所述第一節(jié)折疊梁21左右內(nèi)側(cè)壁沿其長(zhǎng)度方向設(shè)有缸筒滑道212，所述缸筒滑道212橫截面為C形。
[0055]所述折疊梁2還包括連接架27和折疊液壓缸28，所述連接架27位于兩節(jié)折疊梁2之間；
[0056]所述連接架27 —端與所述鉸軸6同軸鉸接，另一端設(shè)有與所述鉸軸6平行的連接鉸軸271，所述連接鉸軸271左右各有一個(gè)，所述連接鉸軸271分別與一個(gè)折疊液壓缸28 —端鉸接，所述折疊液壓缸28另一端與所述內(nèi)承載滑輪26同軸鉸接或與所述折疊梁2下側(cè)
壁鉸接。
[0057]圖10中，所述連接架27還設(shè)有托纜滑輪272，所述托纜滑輪272固定在所述連接鉸軸271左右兩側(cè)。
[0058]所述底座I還設(shè)有俯仰液壓缸11，所述俯仰液壓缸11兩端分別與所述底座I和第一節(jié)折疊梁21鉸接，所述折疊梁2可以回轉(zhuǎn)和角度俯仰。
[0059]圖8中，彈射氣缸4包括缸筒41、活塞桿42、氣閥43、導(dǎo)氣管44和進(jìn)排氣管45 ；
[0060]所述缸筒41和活塞桿42內(nèi)部均為中空腔體，所述活塞桿42套在所述缸筒41內(nèi)部，所述活塞桿42末端貫穿固定在所述折疊梁2末端；
[0061]所述活塞桿42頂端設(shè)有彈射氣孔421，后端設(shè)有氣閥過孔423，所述彈射氣孔421和氣閥過孔423均為通孔，所述活塞桿42前端側(cè)壁設(shè)有透孔422，所述活塞桿42內(nèi)腔通過所述彈射氣孔421與所述缸筒41內(nèi)腔連通；
[0062]所述氣閥43位于所述活塞桿42內(nèi)部，所述氣閥43由前后互相連接的閥門431和操作桿432組成，所述閥門43位于所述彈射氣孔421內(nèi)部，所述操作桿432通過所述氣閥過孔423貫穿所述活塞桿42，氣閥43用于開、關(guān)所述彈射氣孔421，所述操作桿432與氣閥過孔423為氣密滑動(dòng)接觸；
[0063]所述導(dǎo)氣管44位于所述活塞桿42內(nèi)部，所述導(dǎo)氣管44前端與所述透孔422連接，末端貫穿所述活塞桿42，所述缸筒41內(nèi)壁與所述活塞桿42外壁之間的空間通過導(dǎo)氣管44對(duì)外連接；
[0064]所述導(dǎo)氣管44末端與所述卷揚(yáng)滾筒的剎車制動(dòng)裝置相連接。
[0065]所述進(jìn)排氣管45固定在所述活塞桿42末端，所述進(jìn)排氣管45與所述活塞桿42內(nèi)腔連通。[0066]所述缸筒41后端側(cè)壁設(shè)有導(dǎo)向滾輪412和彈射滑輪411 ；
[0067]所述導(dǎo)向滾輪412和彈射滑輪411均與所述缸筒41外壁栓固連接，所述導(dǎo)向滾輪412置于所述缸筒滑道212上滾動(dòng)。
[0068]所述滑輪組包括托纜滑輪272、內(nèi)承載滑輪26、外承載滑輪25、反向滑輪231、彈射滑輪411和定滑輪211。
[0069]圖4中，所述第三節(jié)折疊梁23前端設(shè)有伸縮桿232，所述伸縮桿232設(shè)有掛環(huán)2321，所述伸縮桿232可以內(nèi)外伸縮。
[0070]各主要部分的功能:
[0071]I)底座1:底座用于承載全部裝置，底座可安裝于艦船甲板、車輛上。底座通過自身回轉(zhuǎn)和俯仰液壓缸實(shí)現(xiàn)彈射、回收作業(yè)的方向、角度調(diào)整。氣泵、液壓泵、發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)等設(shè)備可以集成于底座。
[0072]2)折疊梁2:折疊梁是承載軌道、彈射架、滑輪組、牽引纜、彈射氣缸、卷揚(yáng)滾筒的主體。其中，折疊梁通過連接架實(shí)現(xiàn)折疊開合，折疊梁的折疊開合動(dòng)作由折疊液壓缸執(zhí)行，通過分別與連接架和連接架前后的折疊梁鉸接連接的折疊液壓缸的伸縮，連接架前后互相鉸接連接的折疊梁實(shí)現(xiàn)折疊開合。折疊梁完全展開后，各節(jié)折疊梁附帶的軌道首尾對(duì)接，構(gòu)成從第一節(jié)折疊梁開始直到最后一節(jié)折疊梁的完整、平直軌道。
[0073]3)彈射架3:彈射架用于承載固定翼無人機(jī)，彈射架通過滾輪與折疊梁軌道連接，通過牽引纜牽拉彈射架沿折疊梁軌道運(yùn)行。彈射架設(shè)有無人機(jī)的鎖定、解鎖裝置，通過牽拉彈射架通過承載滑輪牽引線路與折疊梁端部卷揚(yáng)滾筒連接的牽引纜進(jìn)行解鎖。彈射前及彈射動(dòng)作前段的起步、加速期間，無人機(jī)被鎖定在彈射架上隨同起步、加速；完成彈射加速時(shí)，通過卷揚(yáng)滾筒制動(dòng)，所述牽引纜從后部反向牽拉彈射架，彈射架解鎖，無人機(jī)脫離彈射架開始自主飛行，同時(shí)，由于牽引纜的反向牽拉對(duì)彈射架造成阻滯，彈射架減速、停止。
[0074]4)滑輪組:滑輪組包括托纜滑輪組、內(nèi)承載滑輪、外承載滑輪、反向滑輪、彈射滑輪和定滑輪。承載滑輪用于承載折疊梁折合時(shí)鉸軸及折疊液壓缸與折疊梁鉸接連接部位的牽引纜，確保牽引纜不會(huì)在所述部位轉(zhuǎn)向時(shí)發(fā)生脫纜，作為優(yōu)選，承載滑輪采用寬槽滑輪。托纜滑輪設(shè)在連接架端部，帶有防脫護(hù)圈，用于承托牽引纜隨同連接架動(dòng)作而不發(fā)生脫纜。反向滑輪設(shè)置于末節(jié)折疊梁，用于承載牽引纜的反向運(yùn)行。定滑輪設(shè)置在第一節(jié)折疊梁端部，定滑輪與彈射滑輪通過牽引纜組對(duì)連接。彈射滑輪設(shè)置于彈射氣缸缸筒側(cè)壁，彈射氣缸動(dòng)作時(shí)，彈射滑輪作為動(dòng)滑輪隨同缸筒運(yùn)行，對(duì)牽引纜產(chǎn)生牽拉動(dòng)力和彈射行程。為放大彈射架運(yùn)行區(qū)間的長(zhǎng)度，作為優(yōu)選，彈射滑輪和定滑輪采用多組滑輪配對(duì)。
[0075]5)卷揚(yáng)滾筒:卷揚(yáng)滾筒為兩只，設(shè)置在第一節(jié)折疊梁端部，卷揚(yáng)滾筒不作為彈射動(dòng)力使用，僅用于卷存、收放牽引纜并提供彈射架的剎車制動(dòng)及定位。牽引纜通過承載滑輪路徑與彈射架連接的卷揚(yáng)滾筒，其剎車制動(dòng)裝置與彈射氣缸活塞桿的導(dǎo)氣管連接，以導(dǎo)氣管的氣壓聯(lián)動(dòng)所述剎車制動(dòng)裝置。
[0076]6)彈射氣缸4:彈射氣缸通過活塞桿端部與第一節(jié)折疊梁端部固定連接。缸筒的作用是高壓氣體推動(dòng)缸筒前沖時(shí)，通過缸筒側(cè)壁的彈射滑輪拉動(dòng)牽引纜沿牽引路徑運(yùn)行，拖動(dòng)彈射架動(dòng)作，并通過以彈射滑輪作為動(dòng)滑輪與第一節(jié)折疊梁定滑輪的組對(duì)繞接，放大彈射架的彈射行程。缸筒側(cè)壁的導(dǎo)向滑輪通過沿缸筒滑道運(yùn)行確保缸筒不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，以免彈射過程發(fā)生牽引纜亂扣、纏繞、打結(jié)等問題。缸筒側(cè)壁的氣孔用于減壓，彈射過程中缸筒內(nèi)壁與活塞桿之間空間減小，氣孔用于釋放被壓縮的氣體，以免提前產(chǎn)生與彈射力相抵消的反作用力。彈射氣缸的活塞桿作為高壓氣倉使用，為中空腔體結(jié)構(gòu)。彈射前，缸筒前沖所需的壓縮氣體通過進(jìn)排氣管打入并貯存于活塞桿之內(nèi)?；钊麠U作為蓄積彈射能量的容器，可以根據(jù)不同類型的固定翼無人機(jī)所需要的不同的彈射力、脫離速度貯存相應(yīng)壓力的高壓氣體?；钊麠U端部的活塞頂部開有彈射氣孔，彈射氣孔通過氣閥關(guān)閉或打開。活塞桿端部的氣閥桿過孔為氣閥操作桿的動(dòng)作通道，通過操作伸出活塞桿端部的氣閥操作桿可以打開或關(guān)閉彈射氣孔。彈射時(shí)，通過控制、設(shè)定氣閥的打開速度、打開方式，在滿足、適應(yīng)彈射所需的加速度和脫離速度的前提下，最大程度上消除起步?jīng)_擊、震動(dòng)，避免無人機(jī)結(jié)構(gòu)、機(jī)載設(shè)備、彈藥荷載受損。導(dǎo)氣管用于傳導(dǎo)、感應(yīng)缸筒內(nèi)壁與活塞桿之間的氣體、壓力。缸筒彈射前沖過程中，活塞到達(dá)氣孔位置時(shí)，缸筒內(nèi)壁與活塞桿之間的氣體排空通道被關(guān)閉，所述空間內(nèi)的氣體開始被壓縮并無法排出，隨著缸筒的繼續(xù)前沖，所述空間進(jìn)一步被壓縮，氣壓繼續(xù)提高并產(chǎn)生高壓，高壓氣體經(jīng)活塞桿端部的導(dǎo)氣管感應(yīng)、傳導(dǎo)至牽引纜通過承載滑輪牽引路徑與彈射架連接的卷揚(yáng)滾筒的剎車制動(dòng)裝置，所述卷揚(yáng)滾筒執(zhí)行剎車動(dòng)作，通過牽引纜對(duì)彈射架產(chǎn)生阻滯、制動(dòng)。在彈射架開始減速的同時(shí)，受到制動(dòng)卷揚(yáng)滾筒的反向牽引，牽引纜聯(lián)動(dòng)彈射架鎖定裝置執(zhí)行解鎖，得到釋放后的無人機(jī)通過慣性及自身動(dòng)力脫離減速的彈射架，開始自主飛行?；钊ㄟ^缸筒的氣孔之后，缸筒以及活塞桿內(nèi)的高壓氣體通過氣孔得到迅速釋放，氣壓的快速下降導(dǎo)致缸筒失去前沖的推動(dòng)力，與此同時(shí)，缸筒內(nèi)壁與活塞桿之間的壓縮氣體對(duì)缸筒的繼續(xù)前沖產(chǎn)生阻滯、反向作用，缸筒自身的慣性不足以維持缸筒的前沖，缸筒彈射前沖運(yùn)行結(jié)束。
[0077]各部分的動(dòng)作機(jī)理如下:
[0078]1、彈射起飛:
[0079]折疊狀態(tài)的無人機(jī)彈射回收裝置通過與各節(jié)折疊梁連接的連接架及折疊液壓缸展開后構(gòu)成平直的剛性加長(zhǎng)梁，各節(jié)折疊梁附帶的軌道構(gòu)成首尾連接的平直整體軌道。
[0080]通過轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)卷揚(yáng)滾筒調(diào)整彈射架到彈射初始位置，在彈射架上安裝并鎖定無人機(jī)，將兩只卷揚(yáng)滾筒制動(dòng)鎖緊。
[0081]通過調(diào)整回轉(zhuǎn)底座、俯仰液壓缸使加長(zhǎng)后的折疊梁處于預(yù)定的方向和角度。
[0082]關(guān)閉氣閥，彈射氣缸的活塞桿充氣至預(yù)定氣壓后關(guān)閉進(jìn)排氣管。
[0083]啟動(dòng)無人機(jī)，增大引擎拉力并設(shè)置到起飛狀態(tài)。
[0084]將牽引纜通過承載滑輪牽引路徑與彈射架連接的卷揚(yáng)滾筒松開制動(dòng)，同時(shí)按照設(shè)定的速度、方式通過氣閥操作桿打開氣閥，彈射汽缸缸筒前沖，無人機(jī)彈射起飛，與彈射架自動(dòng)脫離后進(jìn)入自主飛行狀態(tài)，完成彈射。
[0085]2、彈射系統(tǒng)回位:
[0086]將氣閥處于打開狀態(tài)，開通進(jìn)排氣管，轉(zhuǎn)動(dòng)兩支卷揚(yáng)滾筒，通過牽引纜將彈射架及彈射氣缸的缸筒拖回到初始狀態(tài)后，將兩只卷揚(yáng)滾筒制動(dòng)鎖緊。缸筒內(nèi)的氣體通過打開的氣閥和開放的進(jìn)排氣管排出。
[0087]關(guān)閉氣閥，通過進(jìn)排氣管充氣至預(yù)定壓力后關(guān)閉進(jìn)排氣管，重新進(jìn)入待彈射狀態(tài)。
[0088]3、無人機(jī)回收:
[0089]拉出伸縮桿并固定后，在伸縮桿的掛環(huán)系上回收纜繩或繩網(wǎng)。
[0090]調(diào)整回轉(zhuǎn)底座和俯仰液壓缸，將吊掛在伸縮桿下的回收纜繩或繩網(wǎng)按照適當(dāng)?shù)母叨葢覓煊跓o人機(jī)返回通道，并使回收繩、網(wǎng)的展開面迎對(duì)無人機(jī)返航方向。
[0091]操作無人機(jī)按照回收高度撞向纜繩或繩網(wǎng)，無人機(jī)通過纜繩鎖扣勾住纜繩或被繩網(wǎng)兜住、套牢后，操作回轉(zhuǎn)底座、俯仰液壓缸將無人機(jī)吊放至預(yù)定位置，回收完成。
[0092]4、返回儲(chǔ)運(yùn)狀態(tài):
[0093]將彈射氣缸的缸筒拖回初始狀態(tài)，轉(zhuǎn)動(dòng)兩支卷揚(yáng)滾筒使彈射架停留在折合后開放的末節(jié)折疊梁軌道段，操作折疊液壓缸使折疊梁重新折合，操作回轉(zhuǎn)底座、俯仰液壓缸使彈射回收裝置返回到合適的儲(chǔ)運(yùn)狀態(tài)。
[0094]以上的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.折疊式無人機(jī)彈射回收裝置，其特征在于:包括底座、折疊梁、彈射架、彈射氣缸、牽引纜、卷揚(yáng)滾筒和滑輪組； 所述折疊梁末端與所述底座鉸接，所述折疊梁沿其長(zhǎng)度方向設(shè)有軌道；所述折疊梁內(nèi)部為中空腔體，所述彈射氣缸固定在所述折疊梁內(nèi)腔端部； 兩只所述卷揚(yáng)滾筒設(shè)在所述折疊梁端頭部；與所述彈射架連接的所述牽引纜兩端沿由所述滑輪組構(gòu)成的牽引路線分別與兩只卷揚(yáng)滾筒卷繞連接；所述卷揚(yáng)滾筒可驅(qū)動(dòng)所述彈射架的滾輪沿所述軌道滾動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折疊式無人機(jī)彈射回收裝置，其特征在于:所述折疊梁只包含一節(jié)平直梁或由多節(jié)折疊梁通過各自端部的鉸軸首尾鉸接而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折疊式無人機(jī)彈射回收裝置，其特征在于:所述折疊梁由第一節(jié)折疊梁、第二節(jié)折疊梁和第三節(jié)折疊梁通過鉸軸鉸接而成，所述第一節(jié)折疊梁、第二節(jié)折疊梁和第三節(jié)折疊梁通過鉸軸展開為一平直梁，或收攏后上下折疊在一起； 所述折疊梁側(cè)壁設(shè)有外承載滑輪和內(nèi)承載滑輪，所述外承載滑輪固定在所述鉸軸兩偵U，并與所述鉸軸共軸， 所述內(nèi)承載滑輪分別固定在所述第三節(jié)折疊梁和第二節(jié)折疊梁內(nèi)側(cè)壁上，所述內(nèi)承載滑輪左右對(duì)稱； 所述第三節(jié)折疊梁前端兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)反向滑輪； 所述第一節(jié)折疊梁末端設(shè)有定滑輪，所述定滑輪固定在所述第一節(jié)折疊梁內(nèi)側(cè)壁上，左右各有兩個(gè)；所述第一節(jié)折疊梁左右內(nèi)側(cè)壁沿其長(zhǎng)度方向設(shè)有缸筒滑道，所述缸筒滑道橫截面為C形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的折疊式無人機(jī)彈射回收裝置，其特征在于:所述折疊梁還包括連接架和折疊液壓缸，所述連接架位于兩節(jié)折疊梁之間； 所述連接架一端與所述鉸軸同軸鉸接，另一端設(shè)有與所述鉸軸平行的連接鉸軸，所述連接鉸軸左右各有一個(gè)，所述連接鉸軸分別與一個(gè)折疊液壓缸一端鉸接，所述折疊液壓缸另一端與所述內(nèi)承載滑輪同軸鉸接或與所述折疊梁下側(cè)壁鉸接；所述連接架還設(shè)有托纜滑輪，所述托纜滑輪固定在所述連接鉸軸左右兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折疊式無人機(jī)彈射回收裝置，其特征在于:所述底座還設(shè)有俯仰液壓缸，所述俯仰液壓缸兩端分別與所述底座和第一節(jié)折疊梁鉸接，所述折疊梁可以回轉(zhuǎn)和角度俯仰。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折疊式無人機(jī)彈射回收裝置，其特征在于:所述彈射氣缸包括缸筒、活塞桿、氣閥、導(dǎo)氣管和進(jìn)排氣管； 所述缸筒和活塞桿內(nèi)部均為中空腔體，所述活塞桿套在所述缸筒內(nèi)部，所述活塞桿末端貫穿固定在所述折疊梁末端； 所述活塞桿頂端設(shè)有彈射氣孔，后端設(shè)有氣閥過孔，所述彈射氣孔和氣閥過孔均為通孔，所述活塞桿前端側(cè)壁設(shè)有透孔，所述活塞桿內(nèi)腔通過所述彈射氣孔與所述缸筒內(nèi)腔連通； 所述氣閥位于所述活塞桿內(nèi)部，所述氣閥由前后互相連接的閥門和操作桿組成，所述閥門位于所述彈射氣孔內(nèi)部，所述操作桿通過所述氣閥過孔貫穿所述活塞桿，所述操作桿與氣閥過孔為氣密滑動(dòng)接觸； 所述導(dǎo)氣管位于所述活塞桿內(nèi)部，所述導(dǎo)氣管前端與所述透孔連接，末端貫穿所述活塞桿，所述缸筒內(nèi)壁與所述活塞桿外壁之間的空間通過導(dǎo)氣管對(duì)外連接； 所述導(dǎo)氣管末端與所述卷揚(yáng)滾筒的剎車制動(dòng)裝置相連接。 所述進(jìn)排氣管固定在所述活塞桿末端，所述進(jìn)排氣管與所述活塞桿內(nèi)腔連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的折疊式無人機(jī)彈射回收裝置，其特征在于:所述缸筒端部和所述活塞桿外壁保持氣密，所述缸筒側(cè)壁設(shè)有氣孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的折疊式無人機(jī)彈射回收裝置，其特征在于:所述缸筒后端側(cè)壁設(shè)有導(dǎo)向滾輪和彈射滑輪； 所述導(dǎo)向滾輪和彈射滑輪均與所述缸筒外壁栓固連接，所述導(dǎo)向滾輪置于所述缸筒滑道上滾動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折疊式無人機(jī)彈射回收裝置，其特征在于:所述滑輪組包括托纜滑輪、內(nèi)承載滑輪、外承載滑輪、反向滑輪、彈射滑輪和定滑輪。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的折疊式無人機(jī)彈射回收裝置，其特征在于:所述第三節(jié)折疊梁前端設(shè)有伸縮桿，所述伸縮桿設(shè)有掛環(huán)，所述伸縮桿可以內(nèi)外伸縮。
【文檔編號(hào)】B64F1/06GK104015933SQ201410258717
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】畢和軍 申請(qǐng)人:畢和軍