[发明专利]系留无人机系留缆自适应随动牵拉机构

说明书

本发明提供一种系留无人机系留缆自适应随动牵拉机构，属于系留无人机装备制造和飞行领域。包括：导向拉环、承力拉环、四个拉环铰接座和滑扣连接组件，设计拉环和铰接座的组合使拉环圆心与无人机重心重合；滑扣连接组件能够沿两个拉环运动，系留缆与系留无人机的连接点位于滑扣连接组件上，由此系留缆连接点能够根据飞行状态随动至在以无人机重心为圆心、由两个拉环形成的半球面上的对应平衡点停留，使得无论无人机飞行状态如何变化，连接于该连接点的系留缆延长线始终通过无人机的重心，实现无人机飞行过程中的零(微)力矩牵引，消除偏心力矩对系留无人机的影响，降低无人机的功耗和飞控难度，提高无人机的挂载能力、抗风性能和工作可靠性。

技术领域

本发明涉及一种牵拉机构，具体涉及一种系留无人机牵引机构，属于系留无人机装备制造和飞行领域。

背景技术

目前，在系留无人机装备制造和飞行领域，由于系留牵引的作用使该机种面临一个亟待解决的问题，即：固定的系留缆连接点位置无法做到与无人机重心重合，飞行时两者间存在偏心力矩，为平衡该力矩将额外耗费更多的能量，并且其大小随飞行姿态、风力、风向、系留缆长度(重量)、飞行高度等飞行状态变化，这给飞控带来了相当的难度，常使无人机失控甚至导致坠机事故，严重制约了系留无人机的设计挂载能力、升空高度和滞空时间；并且在该力矩的长期作用下还将导致机体相关部件的损坏，严重影响无人机的使用寿命。

发明内容

有鉴于此：本发明提供一种系留无人机系留缆自适应随动牵拉机构，该牵拉机构能够根据飞行状态自动调整系留缆连接点的位置，使系留缆延长线始终通过无人机重心，根除偏心力矩的影响。

所述的系留无人机系留缆自适应随动牵拉机构包括：两个半圆形拉环、滑扣连接组件；两个所述半圆形拉环交叉后连接在无人机主体上，且两个所述半圆形拉环的圆心均与系留无人机重心重合；所述半圆形拉环能够在以无人机重心为圆心、由两个所述半圆形拉环形成的半球面上绕其两端点之间的连线转动；

所述滑扣连接组件安装在两个所述半圆形拉环交叉处，所述滑扣连接组件能够沿两个所述半圆形拉环滑动，使所述滑扣连接组件能够在以无人机重心为圆心、由两个所述半圆形拉环形成的半球面上的任一点停留；系留缆与系留无人机的连接点设置在所述滑扣连接组件上。

作为本发明的一种优选方式，所述滑扣连接组件包括：滑扣座和连接杆；两个所述半圆形拉环分别为导向拉环和承力拉环；

所述滑扣座一端加工有用于使承力拉环穿过的开口槽，开口槽开口端的端部设置有一个以上承力拉环滚轮；同时在所述滑扣座开口槽所在端的端面上设置有导向拉环滑座，导向拉环滑座上设置有用于使导向拉环嵌入的导向拉环滑槽，所述导向拉环与所述导向拉环滑槽滑动配合；

所述滑扣座的另一端与连接杆相连，所述连接杆上设置有用于和系留缆相连的连接点。

作为本发明的一种优选方式，所述系留缆绑定在系留缆固定桩上，所述系留缆固定桩与所述连接杆上的连接点相连。

作为本发明的一种优选方式，所述系留缆固定桩通过快装连接件与所述连接杆上的连接点相连。

作为本发明的一种优选方式，所述半圆形拉环通过拉环铰接座连接在无人机主体上；四个所述拉环铰接座呈十字型分布固定在所述无人机主体上，所述半圆形拉环的端部与对应位置处的所述拉环铰接座固接。

作为本发明的一种优选方式，所述拉环铰接座包括：安装座和通过轴承支撑在安装座内的拉环转轴，所述拉环转轴能够绕其轴线转动；所述拉环转轴一端伸出所述安装座后与所述半圆形拉环相连；所述半圆形拉环转动时绕与之相连的拉环铰接座中拉环转轴的轴线转动。

有益效果：

该牵拉机构将传统系留无人机系留缆的连接方式由固定式更改为自适应随动式，使连接于该连接点的系留缆延长线始终通过或无限接近无人机的重心，从而实现系留式无人机飞行过程中的零(微)力矩牵引，彻底根除了偏心力矩对系留无人机的影响。