[实用新型]一种用于无人机的旋转抛射装置

说明书

技术领域

本发明属于航空机械技术领域

背景技术

我国传统的无人机发射方式可分为火箭助推发射、液压弹射、气压弹射和地面滑跑起飞等。大型的无人机通常采用地面滑跑起飞方式，而对于中小型无人机则通常采用费用极高且安全措施要求极高的弹射起飞方式。无论哪种弹射起飞方式，均要通过将储能装置储存的能量转化为机械能，使无人机加速到安全起飞的发射速度。传统的液压弹射系统和气动弹射系统动辄十几米甚至几十米长，占地面积大、展开撤收困难。火箭助推系统推力线控制与调整要求复杂且不能重复使用，火箭脱落时与后置式动力装置易发生干涉，而且涉及火工品的储存和使用，费用高昂，且发射时具有声光烟等信号，容易暴露目标。

发明内容

本发明针对传统无人机发射系统制造使用费用高、占地面积大、操作复杂、容易暴露的缺点，提出了一种用于无人机的旋转抛射装置。

本发明包括抛射架立柱、驱动机构、旋转机构；驱动机构包括两个电机、两个电机齿轮和齿轮盘；两个电机固定在抛射架立柱上；两个电机齿轮分别装在两个电机的输出轴上；齿轮盘套装在两个电机齿轮上，并且齿轮盘的内齿与两个电机齿轮啮合；旋转机构包括配重杆、配重块、两个紧固件、连动横杆、连接件、活动摆臂和无人机抓持释放插锁；配重杆与连动横杆位于齿轮盘的上方，对称的夹套在支撑杆上，并通过两个紧固件固紧；配重块装在配重杆上，并能沿配重杆滑动；活动摆臂的一端通过连接件与连动横杆的端头铰接；活动摆臂的另一端铰接有无人机抓持释放插锁。

抛射架立柱包括三角支架、支撑杆、电机固定耳片、定位盘；三角架为可调节机构，被固定在支撑杆的一端；定位盘套装在支撑杆上，位于电机固定耳片的上方。

两个紧固件均位于配重杆和连动横杆的上方，套夹在支撑杆的圆周上；配重杆一端为半圆形的固定套，该固定套的内径与支撑杆的外径相同；连动横杆的一端亦为半圆形的固定套，该固定套的内径与支撑杆的外径相同；连动横杆的另一端端头有铰接孔；连动横杆位于定位盘的上表面，与配重杆对称的分布在支撑杆的圆周上，并通过连动横杆一端的固定套夹装在定位盘上。两个紧固件均为半圆套，在各紧固件圆周上均有径向凸出的连接耳片。

无人机抓持释放插锁包括插锁连接端、插销、固定轴、锁扣和张力弹簧；无人机抓持释放插锁通过插锁连接端连接在活动摇臂上，下端通过固定轴固定有锁扣，且锁扣可以绕固定轴转动；锁扣的上端为有插销，下端有张力弹簧；所述的锁扣为两个侧面完全对称且中间偏上的地方有一个与固定轴半径相等的小孔，锁扣的下端为相外的斜面，上端为向内的斜面；所述的插销的侧面为与锁扣上端相合的三角形，可以上下移动。

本发明通过控制三角架降低无人机抓持释放插锁的高度，把无人机抓持释放插锁插入到无人机上特制的插槽中实现无人机的抓持，将三角架升高到预定高度，根据所抛射无人机的质量和起飞速度来调节配重块的质量和配重块在支撑杆的位置，固定好三角支架和支撑杆，这样完成了无人机的发射前的安装。启动电机，带动齿轮盘和活动摇臂转动，同时启动无人机动力装置使无人机与摇臂同时加速转动，由于活动摇臂与连动横杆是铰接的，随着转动速度的不断增大，无人机围绕支撑杆旋转的半径也在不断增大，此设计可以有效降低无人机达到起飞速度时，连动横杆转动的角速度。当无人机达到起飞速度时，保持电机匀速转动。通过无人机的动力系统调整好飞行姿态后，启动无人机抓持释放插锁装置，无人机与无人机抓持释放插锁分离，无人机抛射起飞。

本发明适用于起飞重量小于500kg，翼展小于6m，起飞速度小于50m/s的中小型无人机。通过控制旋转抛射装置电机的旋转速度将中小型无人机的发射速度在0m/s到50m/s之间。

本发明通过电动机提供发射能量，占地空间小，机构简单，便于展开和撤收，并且能够车载使用。通过无人机动力装置提供辅助动力，并控制起飞时的俯仰角，操作方便；通过无人机抓持释放插锁实现无人机的发射安装与释放，使用方便。通过控制电机可以有效的调节无人机的起飞速度，适用于不同重量不同起飞速度的中小型无人机的发射。相比传统的短距起飞方式，本发明能够有效减小中小型无人机起飞过程中的过载，延长无人机的使用寿命。生产制造使用费用低、占地面积小、操作方便并且能够车载和舰载使用的

附图说明

图1是旋转架立柱示意图；

图2是电机与齿轮盘配合示意图；

图3是电机、电机齿轮、配重杆、紧固件、连动横杆和支撑杆的装配示意图；

图4是连动横杆、活动摆臂和无人机抓持释放插锁连接示意图；

图5是无人机抓持释放插锁的结构示意图；