本發(fā)明涉及無人機(jī)發(fā)射，具體涉及一種中大型無人機(jī)彈射裝置及彈射方法。

背景技術(shù)：

1、由于中大型無人機(jī)具備高空長(zhǎng)航時(shí)、實(shí)時(shí)畫面?zhèn)鬏?、雷達(dá)反射面小、任務(wù)載荷大、操作使用靈活等優(yōu)點(diǎn)，在不久的將來其在武器裝備系統(tǒng)中的占比必將更高。因此，實(shí)現(xiàn)中大型無人機(jī)安全、可靠地起飛是無人機(jī)戰(zhàn)術(shù)走向戰(zhàn)場(chǎng)的關(guān)鍵之一，也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題。目前常用的彈射起飛方式包括：橡皮筋彈射、氣動(dòng)彈射、火箭助推以及電磁彈射。針對(duì)200kg以下的中小型無人機(jī)通常選用橡皮筋彈射和氣動(dòng)彈射的發(fā)射模式；針對(duì)1000kg以上的大型無人機(jī)，研制通常集中于電磁彈射的發(fā)射模式；而對(duì)于200kg-1000kg的中大型無人機(jī)，則主要采用火箭助推和電磁彈射的發(fā)射模式。但火箭助推涉及火工品的應(yīng)用，存在一定風(fēng)險(xiǎn)，電磁彈射則需要設(shè)備具備復(fù)雜的電力系統(tǒng)，成本較高，安全保障工作量較大。隨著電機(jī)和電控技術(shù)的持續(xù)突破，產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)保障了配件使用過程的經(jīng)濟(jì)可靠，為電動(dòng)彈射產(chǎn)品研制創(chuàng)造了機(jī)遇。但是現(xiàn)有的電動(dòng)彈射裝置由于結(jié)構(gòu)限制只能用于小型無人機(jī)的發(fā)射，而不能應(yīng)用于重量較大的中大型無人機(jī)的發(fā)射。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的電動(dòng)彈射裝置不適用于中大型無人機(jī)的缺陷，從而提供一種中大型無人機(jī)彈射裝置及彈射方法。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種中大型無人機(jī)彈射裝置，包括：

3、支撐平臺(tái)，設(shè)有適于滑車滑動(dòng)的滑軌；

4、滑車，滑動(dòng)設(shè)于所述滑軌上；

5、升降組件，設(shè)于所述支撐平臺(tái)的一側(cè)，包括與所述支撐平臺(tái)連接的升降驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和與所述升降驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)連接的升降平臺(tái)，所述升降平臺(tái)適于在所述升降驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的作用下上升至與所述滑車齊平的第一位置，以將無人機(jī)輸送至所述滑車上，或下降至與所述支撐平臺(tái)底部齊平的第二位置；

6、翻轉(zhuǎn)組件，設(shè)于所述升降組件的一側(cè)，所述翻轉(zhuǎn)組件與所述升降組件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，適于在驅(qū)動(dòng)力的作用下將所述升降組件由折疊在所述支撐平臺(tái)上的第三位置翻轉(zhuǎn)至設(shè)于所述支撐平臺(tái)的一側(cè)的第二位置。

7、可選地，所述升降驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括與所述翻轉(zhuǎn)組件轉(zhuǎn)動(dòng)連接的支柱和與所述支柱連接的液壓油缸，所述升降平臺(tái)的一端與所述液壓油缸的活塞桿連接。

8、可選地，所述支柱上設(shè)有導(dǎo)軌，所述升降平臺(tái)的一端設(shè)有與所述導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的導(dǎo)塊。

9、可選地，所述翻轉(zhuǎn)組件為回轉(zhuǎn)油缸，所述升降驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的中部與所述回轉(zhuǎn)油缸的中部轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

10、可選地，還包括設(shè)于所述支撐平臺(tái)上的第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)通過第一牽引件帶動(dòng)所述滑車前進(jìn)，所述第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)通過第二牽引件帶動(dòng)所述滑車復(fù)位。

11、可選地，所述第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)為永磁同步電機(jī)，所述第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)為復(fù)位電機(jī)，所述永磁同步電機(jī)通過輪組與所述滑車連接，所述復(fù)位電機(jī)通過剎車制動(dòng)器與所述滑車連接，所述永磁同步電機(jī)、復(fù)位電機(jī)和剎車制動(dòng)器均與控制器連接。

12、可選地，所述滑軌包括折疊連接的多段，相鄰兩段所述滑軌在折疊狀態(tài)時(shí)通過銷軸連接，在展開時(shí)通過搭扣鎖止固定。

13、可選地，所述支撐平臺(tái)為車載底盤。

14、還提供了一種利用所述的中大型無人機(jī)彈射裝置的彈射方法，包括以下步驟：

15、將第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩在第一預(yù)定時(shí)間內(nèi)提升至額定值并保持，同時(shí)將第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出功率提升至最大功率，直至無人機(jī)到達(dá)預(yù)設(shè)速度后，將第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩在第二預(yù)定時(shí)間內(nèi)降為零，無人機(jī)起飛；

16、將第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩在第三預(yù)定時(shí)間內(nèi)提升至額定值，同時(shí)將第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出功率提升至最大功率，以恒定轉(zhuǎn)速拉動(dòng)滑車勻速返回；

17、其中，第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩的額定值與第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩的額定值相同，第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出功率大于第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出功率。

18、可選地，第一預(yù)定時(shí)間為300ms，第三預(yù)定時(shí)間為100ms，第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出功率為第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出功率的三倍。

19、本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

20、1.本發(fā)明提供的中大型無人機(jī)彈射裝置，在無人機(jī)起飛前，首先翻轉(zhuǎn)組件驅(qū)動(dòng)升降組件由折疊在支撐平臺(tái)上的第三位置翻轉(zhuǎn)至設(shè)于支撐平臺(tái)的一側(cè)的第二位置，然后無人機(jī)滑動(dòng)至升降平臺(tái)上，升降驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)升降平臺(tái)由與支撐平臺(tái)底部齊平的第二位置上升至與滑車齊平的第一位置，無人機(jī)滑動(dòng)至滑車上，滑車在驅(qū)動(dòng)力的作用下帶動(dòng)無人機(jī)向前加速，直至起飛。這樣即使無人機(jī)的重量較大，也可實(shí)現(xiàn)其順利抬升至滑車上，節(jié)省了人力；且在發(fā)射完成后，升降組件可折疊在支撐平臺(tái)上，減小了占用空間，便于運(yùn)輸。

21、2.本發(fā)明提供的中大型無人機(jī)彈射裝置，支柱上的導(dǎo)軌與升降平臺(tái)上導(dǎo)塊滑動(dòng)配合，為升降平臺(tái)的升降提供支撐和導(dǎo)向，保證其平穩(wěn)升降。

22、3.本發(fā)明提供的中大型無人機(jī)彈射裝置，第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)為永磁同步電機(jī)，第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)為復(fù)位電機(jī)，相對(duì)于氣動(dòng)彈射、電磁彈射，維護(hù)成本較低，相對(duì)于火箭助推，無燃?xì)狻⒒鹚帤堅(jiān)任廴?，能源清潔?/p>

23、永磁同步電機(jī)通過輪組與滑車連接，復(fù)位電機(jī)通過剎車制動(dòng)器與滑車連接，永磁同步電機(jī)、復(fù)位電機(jī)和剎車制動(dòng)器均與控制器連接。由此通過控制永磁同步電機(jī)和復(fù)位電機(jī)的輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩，剎車制動(dòng)器的制動(dòng)速度，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)以不同速度和過載完成發(fā)射和復(fù)位，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。

24、4.本發(fā)明提供的中大型無人機(jī)彈射裝置，滑軌包括折疊連接的多段，便于收納運(yùn)輸。

25、5.本發(fā)明提供的彈射方法，通過控制第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩和功率實(shí)現(xiàn)無人機(jī)在發(fā)射時(shí)的穩(wěn)定、快速起飛和復(fù)位時(shí)的勻速返回，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)起飛速度匹配預(yù)設(shè)指標(biāo)，同時(shí)滿足裝置過載可調(diào)，具有操作便捷、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種中大型無人機(jī)彈射裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中大型無人機(jī)彈射裝置，其特征在于，所述升降驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括與所述翻轉(zhuǎn)組件(3)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的支柱(16)和與所述支柱(16)連接的液壓油缸(17)，所述升降平臺(tái)(15)的一端與所述液壓油缸(17)的活塞桿連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中大型無人機(jī)彈射裝置，其特征在于，所述支柱(16)上設(shè)有導(dǎo)軌，所述升降平臺(tái)(15)的一端設(shè)有與所述導(dǎo)軌滑動(dòng)配合的導(dǎo)塊(18)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的中大型無人機(jī)彈射裝置，其特征在于，所述翻轉(zhuǎn)組件(3)為回轉(zhuǎn)油缸，所述升降驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的中部與所述回轉(zhuǎn)油缸的中部轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的中大型無人機(jī)彈射裝置，其特征在于，還包括設(shè)于所述支撐平臺(tái)(1)上的第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(11)和第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(12)，所述第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(11)通過第一牽引件帶動(dòng)所述滑車(2)前進(jìn)，所述第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(12)通過第二牽引件帶動(dòng)所述滑車(2)復(fù)位。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中大型無人機(jī)彈射裝置，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(11)為永磁同步電機(jī)，所述第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(12)為復(fù)位電機(jī)，所述永磁同步電機(jī)通過輪組與所述滑車(2)連接，所述復(fù)位電機(jī)通過剎車制動(dòng)器(10)與所述滑車(2)連接，所述永磁同步電機(jī)、復(fù)位電機(jī)和剎車制動(dòng)器(10)均與控制器連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的中大型無人機(jī)彈射裝置，其特征在于，所述滑軌(4)包括折疊連接的多段，相鄰兩段所述滑軌(4)在折疊狀態(tài)時(shí)通過銷軸(6)連接，在展開時(shí)通過搭扣(7)鎖止固定。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的中大型無人機(jī)彈射裝置，其特征在于，所述支撐平臺(tái)(1)為車載底盤。

9.一種利用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的中大型無人機(jī)彈射裝置的彈射方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的彈射方法，其特征在于，第一預(yù)定時(shí)間為300ms，第三預(yù)定時(shí)間為100ms，第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出功率為第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出功率的三倍。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及無人機(jī)發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中大型無人機(jī)彈射裝置及彈射方法。一種中大型無人機(jī)彈射裝置，包括：支撐平臺(tái)，設(shè)有適于滑車滑動(dòng)的滑軌；滑車，滑動(dòng)設(shè)于滑軌上；升降組件，設(shè)于支撐平臺(tái)的一側(cè)，包括與支撐平臺(tái)連接的升降驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和與升降驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)連接的升降平臺(tái)，升降平臺(tái)適于在升降驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的作用下上升至與滑車齊平的第一位置，以將無人機(jī)輸送至滑車上，或下降至與支撐平臺(tái)底部齊平的第二位置；翻轉(zhuǎn)組件，設(shè)于升降組件的一側(cè)，翻轉(zhuǎn)組件與升降組件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，適于在驅(qū)動(dòng)力的作用下將升降組件由折疊在支撐平臺(tái)上的第三位置翻轉(zhuǎn)至設(shè)于支撐平臺(tái)的一側(cè)的第二位置。本發(fā)明提供了一種中大型無人機(jī)彈射裝置及彈射方法。

技術(shù)研發(fā)人員：張嬌蕊,柳嘉興,溫鵬飛,呂守國(guó),賈志杰,孫宇,朱子勇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9