[发明专利]一种积木式空中组合/分离无人飞行器

说明书

本发明公开一种积木式空中组合/分离无人飞行器，飞行器单体为左右对称飞翼结构，具有左侧翼、右侧翼与对接机构；两飞行器单体间通过两侧翼上设计的对接机构实现两者间的对接，通过设计的锁紧机构实现对接过程中的两飞行器单体间的锁紧。多个飞行器单体根据中央控制计算机发出的对接指令，同时根据预设的对接方案，进行分批对接，最终构成大展弦比飞行器。本发明多个小型飞行器能够在升空后自主对接成为具有更高飞行效率的大展弦比飞行器，经过长时间巡航到达指定目的地后分散执行任务，解决了小型“蜂群”飞行器航程短的问题，使其兼备小型“蜂群”飞行器的灵活性以及大型飞行器的长航程，从而大幅度提升飞行器的任务多样性及场景适应性。

技术领域

本发明设计一种飞行器，具体来说是一种以高气动效率组合体构型巡航飞行，以机动灵活单体构型执行核心任务的可空中组合/分离的积木式无人飞行器。

背景技术

飞行器“蜂群”是指将多种任务载荷的低成本小型飞行器基于开放式体系架构进行综合集成，以通信网络信息为中心，以系统的群智涌现能力为核心，以平台间的协同交互能力为基础，以单平台的节点作战能力为支撑，构建具有抗毁性、低成本、功能分布化和智能特征的作战体系。“蜂群”一般具有行为主体的简单性、组织结构的分布式和集群系统的智能化等特征，每个飞行器遵循简单的行为规则，仅具备局部的感知、规划和通信能力，并针对外部环境做出简单的反馈行为，整个“蜂群”系统中不存在中心节点，通过个体间的信息交互而实时改变自身的行为模式，以适应复杂的动态环境，而且整个系统具有较强的鲁棒性，不会因为某个或部分个体的故障而对整体造成影响，系统通过调整个体状态来增强群体的生存能力，能够通过环境反馈的状态适应性地改变自身行为，实现策略、经验的学习，通过良好的自组织行为和智能自主行为解决较为复杂的问题，实现较复杂的任务。

飞行器“蜂群”的典型作战模式为利用大型陆海空平台搭载大量飞行器，在特定区域释放或发射，形成战斗集群，通过自主协同和数据共享，实现飞行控制、态势感知、目标分配和智能决策，遂行集群系统侦察、电子干扰、网络战、网电复合瘫痪、集群轰炸、联动侦察打击等作战任务。主要分为侦察探测模式及攻击模式。

目前采用大型载机作为载运工具，将小尺寸“蜂群”飞行器运送到作战区域，释放“蜂群”飞行器，飞行器单体完成核心作战任务。“蜂群”飞行器可能发动自杀式的攻击，或者完成任务后“自毁”，少有回收；正在探索研究的载机回收方式技术难度很高，技术成熟度很低。这种使用方式，一方面载机运送成本高昂，另一方面载机将长时间处于高风险区域。

不得不采用这种使用模式的原因，是现有“蜂群”飞行器自身尺寸限制了翼展、载油量等，导致其航程较短。

发明内容

为了解决上文中提到的“蜂群”小型飞行器面临的气动效率低、航程短的天生技术缺陷，本发明提出一种积木式空中组合/分离无人飞行器，各小型飞行器能够自由进行组合及分散，从而达到提升气动效率、扩展使用场景的目的。

本发明积木式空中组合/分离无人飞行器，由多个飞行器单体构成，每个飞行器单体结构相同，可自主飞行；在多个飞行器单体飞行过程中，通过飞行器单体的自主对接，构成大展弦比飞行器。

飞行器单体为左右对称飞翼结构，具有左侧翼、右侧翼与对接机构；左侧翼与右侧翼的前缘设计为柱面凸起，后缘设计为柱面凹进，两者间形成配合接触面。

对接机构包括软索、锥套、对接头与捕获锁紧机构。软索安装于飞行器左侧翼与右侧翼后部的软索舱内；软索的对接端安装有锥套。对接头为可伸缩接头，安装于左侧翼与右侧翼前部。锥套内设计有捕获锁紧机构，对接头插入锥套后触发捕获锁紧机构，实现锥套与对接头间的锁紧固定。

连接锁紧装置，包括连接口，连接头与连接锁紧机构。其中，连接口开设于飞行器左侧翼与右侧翼后部，连接口内设计有连接锁紧机构。连接头为可伸缩接头，安装于飞行器左侧翼与右侧翼前部；连接口内设计有连接锁紧机构，连接头插入连接口后触发连接锁紧机构，实现连接头与连接口间的锁紧固定。