[发明专利]一种无人机断电降落装置

摘要

本发明公开一种无人机断电降落装置。含有机械释放部、弹射充气部和电子控制部，其中，机械释放部，含有底座、电磁铁、弹簧、支撑座、转轴、摇臂、吸盘和释放钩；弹射充气部，含有挂环、高压气瓶、电子气阀、弹射筒、气囊、滑动套筒、筒帽和弹性拉索；电子控制部，含有飞行控制计算机、继电器和电源；在无人机伞降过程中，气囊会随着弹射筒向机尾方向弹射并充气，并产生偏航力矩；当有侧风来流时，机身在偏航力矩的作用下始终对准侧风来流的方向，从而避免在侧风着陆时出现侧翻及倾覆情况。通过上述设置，结构简单，可靠性高，重量轻，安装方便。

主权项

一种无人机断电降落装置，其包括断电检测部、机械释放部、弹射充气部和电子控制部，其特征在于：机械释放部，含有：底座、电磁铁、弹簧、支撑座、转轴、摇臂、吸盘和释放钩，其中：底座和支撑座连成一体，用螺栓固定连接在无人机底面；弹簧一端与底座相连，另一端 连接有一个和所述支撑座转动连接的摇臂，所述摇臂的另一端有一个与所述摇臂构成一体的释放钩，在所述摇臂具有释放钩一端的底面固定连接有一个吸盘；电磁铁，装有一个电磁铁线圈，该电磁铁固定在所述底座上，正对着所述吸盘的底面；弹射充气部，含有：挂环、高压气瓶、电子气阀、弹射筒、气囊、滑动套筒、筒帽和弹 性拉索，其中：弹射筒，是底部封闭且头部开口的空心筒，沿所述弹射筒的底部外侧面固定连接有一个供所述释放钩插入的挂环，所述弹射钩的头部套接有一个筒帽；高压气瓶，装在弹射筒内，该高压气瓶的底部与所述弹射筒的内底面固定连接，而头部安装有一个电子气阀，朝向所述弹射筒的头部，以控制所述高压气瓶内的高压气体的释放；气囊，装在所述弹射筒头部内侧；滑动套筒，用螺栓固定连接在无人机底面，所述弹射筒滑动地套接在所述滑动套筒的内 侧面上；弹性拉索，共计两根，沿着所述滑动套筒的轴向对称排布，一端固定连接在所述滑动套筒上，另一端固定连接在所述挂环上；电子控制部，含有：飞行控制计算机、一个用CMOS电子开关控制触点闭合的继电器和电源，其中：所述继电器线圈的一端与所述电源的正极相连，另一端与所述CMOS开关的源极相连，所 述CMOS开关的漏极与所述电源的负极相连，而栅极与所述飞行控制计算机的D/A输出端相连， 在输出为高电平时所述继电器的线圈接通电源，常开触点闭合；在输出为低电平时所述继电 器的线圈断电，常开触点复位，所述继电器常开触点的一端连接电源正极，另一端与所述电 源的负极之间并联连接所述电磁铁的线圈和所述电气阀门的控制线圈；在无人机起飞前，向机头方向拉动弹射筒，并使所述挂环挂在所述释放钩上锁定，同时 弹性拉索被拉紧；在无人机进入伞降状态时，飞行控制计算机的所述D/A端口输出高电平， 所述继电器常开触点闭合，使所述电磁铁和电子气阀同时通电：所述电磁铁通电吸引所述摇 臂和所述释放钩向下运动，所述弹射筒在所述弹性拉索的牵引下，迅速向机尾方向运动，直到所述挂环受到滑动套筒阻止为止；同时所述电子气阀打开，所述气囊在所述高压气瓶内的 高压气体的推动下顶开筒帽，并冲出所述弹射筒开始充气，直至完全膨胀；由于气囊充满压缩空气后具有很大的表面积，在侧风来流的作用下会产生侧力F；侧力乘以尾力臂l，指气囊气动中心到无人机重心的距离，会产生偏航力矩N＝fl；因此在整个着陆过程中，无人机在偏航力矩N的作用下始终对准侧风来流的方向，从而避免在侧风着陆时出现侧翻及倾覆情况。