[发明专利]一种基于气压的旋转式无人机弹射装置

说明书

本发明公开了一种基于气压的旋转式无人机弹射装置，包括支撑架、支撑杆、缓冲气缸、动力气缸、滑轮增速器，支撑架用于固定无人机滑块，锁销设置于支撑架导轨的端部，实现上锁与解锁；支撑杆包括联动横杆、过渡件、缓冲鼓轮、动力鼓轮、离合器、电机、连接件，其中联动横杆用于传递旋转动力至过渡件；缓冲鼓轮与支撑杆主体同轴，其内部的缓冲绳索缠绕方向与旋转发射方向相反，且与缓冲气缸的活塞相连；动力鼓轮同样与支撑杆主体同轴，其内部的动力绳索缠绕方向与旋转发射方向一致，且通过滑轮增速器与动力气缸的活塞撑杆相连；支撑杆底部的电机通过离合器与支撑杆相连。本装置能够提高无人机与任务设备的使用寿命，而且方便运输和移动。

技术领域

本发明涉及无人飞行器技术领域，特别是一种基于气压的旋转式无人机弹射装置。

背景技术

中小无人机发射主要可分为滑跑起飞、火箭发射起飞和短距弹射起飞方式。滑跑起飞需要在机体上增加起落架附件，增加了结构设计难度，提高了飞机负载，此外对地形要求相对较高。火箭发射不可重复使用，前期准备时间长，火工品保护难度大。因此短距弹射起飞是一种被广泛应用的，且适用于多地形的中小无人机发射方式。但是，现有的短距弹射起飞多为直线型弹射方式，该种弹射方式不仅占地面积大，而且展开折叠复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高无人机的使用寿命的基于气压的旋转式无人机弹射装置，并且能够减小占地面积、方便运输与移动。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：一种基于气压的旋转式无人机弹射装置，包括支撑架、支撑杆、缓冲气缸、动力气缸、滑轮增速器，其中：

所述支撑架用于固定无人机滑块，安装在机翼下方的无人机滑块被限制在支撑架的导轨中，导轨用于限制无人机滑块向后运动自由度和上下运动自由度，无人机滑块的向前运动自由度由锁销控制，锁销设置于导轨的端部，无人机滑块通过克服锁销内部预紧弹簧的预紧力实现上下运动，从而实现上锁与解锁；

所述支撑杆包括联动横杆、过渡件、缓冲鼓轮、动力鼓轮、离合器、电机、连接件，其中联动横杆用于传递旋转动力至过渡件，过渡件用于联接支撑架和联动横杆；缓冲鼓轮与支撑杆主体同轴，缓冲鼓轮内部的缓冲绳索缠绕方向与旋转发射方向相反，缓冲绳索初始端套在缓冲锁销上、另一端与缓冲气缸的活塞相连；动力鼓轮同样与支撑杆主体同轴，动力鼓轮内部的动力绳索缠绕方向与旋转发射方向一致，动力绳索初始端套在动力锁销上、另一端通过滑轮增速器与动力气缸的活塞撑杆相连；支撑杆底部的电机通过离合器与支撑杆主体相连。

进一步地，所述锁销用于限制无人机滑块的一端为斜面，当无人机在惯性作用下向前滑动时，无人机滑块与锁销斜面接触，通过克服预紧弹簧的预紧力将锁销按下解锁，随后无人机滑块沿导轨滑出，完成无人机释放。

进一步地，所述离合器只在电机的储能旋转时闭合，在电机旋转方向传递弯矩，而在发射旋转时离合器将脱开，将电机与支撑杆的作用力隔离；在储能阶段，根据发射无人机的重量和速度对动力气缸气压进行调整，离合器闭合，然后电机带动动力鼓轮旋转，动力绳索在动力鼓轮进行缠绕运动，进而通过滑轮增速器拉伸活塞撑杆，压缩动力气缸内部气体，在达到设定旋转圈数后完成储能过程。

进一步地，所述缓冲绳索初始处于放松状态，缓冲绳索松弛长度与动力绳索待收拢长度相同，通过调整动力气缸气压，使得发射时支撑杆预定的旋转圈数能够达到设计发射速度；发射时，离合器脱开，支撑杆将在动力绳索拉拽下进行旋转运动，当发射旋转圈数到达预定值时，动力气缸活塞回到气体压缩前的初始位置，动力绳索开始松弛，缓冲绳索开始被拉紧，进而拉动缓冲气缸的活塞，压缩内部气体，使得支撑杆缓冲减速，此时无人机在惯性作用下将从支撑架导轨滑出，进而完成发射。

进一步地，所述滑轮增速器包括4个固定滑轮和1个动滑轮，动滑轮与活塞撑杆相连；通过滑轮增速器将发射时活塞撑杆运动速度降至原速度的1/3。