一种中小型固定翼无人机回收方法与流程

本发明属于无人机应用技术领域，特别涉及无人机空中回收技术领域。

背景技术：

新技术的诞生，往往会使战争的形式发生翻天腹地变革。无人机技术的突飞猛进和应用领域的不断扩展，也必将对未来的战争产生深远的影响。“空中航母编队”，这个极具科幻的名称，正日益清晰的展现出他的巨大生命力和现实意义。

航空母舰编队以其快速机动能力、持续作战能力、生存能力和独立作战能力是遂行前沿威慑和远程独立作战而傲视群雄。空中航母编队是以大型军用运输机为“母舰”的大型武器作战平台，以无人侦察机、空中预警机、无人电子战飞机和无人攻击机为编队成员，组成有人和无人驾驶协同作战机群，才能同时具有空中快速机动能力、空中持续作战能力、空中强大生存能力和独立完成多样化作战任务的能力。

空中航母编队代表了未来战争中协同化作战的发展趋势。采用“空中航母”携带一定数量的中小型无人机升到空中，在目标方防空区域以外，将所携带的无人机发射，逐行各种空中任务；在战场合理的地方提前部署好小型无人机回收系统，以使没有使用过或者执行完任务的小型无人机得以回收，以备重复使用，实现无人机空中多架次重复使用。这种全新的作战方式，才使得空中航母编队具备实战意义。

如何在空中完成对无人机的回收，是实现空中航母编队必须解决的技术难题之一。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一中小型固定翼无人机回收方法，实现以现役大型军用运输机为空中“母舰”回收固定翼中小型无人机。

中小型无人机为固定翼类无人机；无人机机翼翼展尺寸，或机身长度不超过载机舱门最大截面尺寸。无人机的飞行速度应大于载机空投构型的安全飞行速度。

本发明的技术方案是：一种中小型固定翼无人机回收方法，主要组成包括空中回收载机(1)、充气支架软式回收网袋(2)和待回收中小型固定翼无人机(3)；回收载机(1)以现有大型飞机，如大型运输机或大型直升机为空中回收平台；无人机(3)为非旋翼或螺旋桨非直接裸露类中小型无人机，且飞行速度大于回收载机(1)空投构型的安全飞行速度；其中回收网袋(2)拖网索(4)分为二类，分别为拖曳绳索和控制绳索，拖曳绳索一端安装在回收载机(1)上，另一端与回收网袋(2)的前端连接，控制绳索一端也安装在回收载机(1)上，另一端与回收网袋(2)的网口连接；回收网袋(2)开口尺寸需大于无人机(3)的翼展尺寸；其特征是：具体包括以下步骤：

1).释放回收网袋(2)，向充气支架进行充气，以拖曳方式在指定空域对飞行中的无人机(3)进行回收；

2).确认无人机(3)准确进近，并进入回收网袋(2)后,操作控制绳索，使回收网开口从回收网的上方变换为朝向回收载机运动方向的斜上方；

3).释放充气支架中的气体，使回收网袋(2)成为网兜状，将无人机捕获在回收网中；

4).在确定无人机(3)已被回收网袋(2)有效的兜住，并静止在回收网袋(2)中后，使用回收载机(1)上标配的卷扬机完成回收网袋(2)的回收；

5).无人机(3)全部进入后舱门后，控制卷扬机沿滑轨驶入回收载机(1)机舱内；

6).关闭后舱门后，取出无人机(3)，可进行空中维护、加装能源和弹药等任务。

具体的，本发明以现役大型军用运输机(大型运输机或大型直升机)作为空中回收平台机，用《一种充气支架软式回收网袋》的发明，在战场合理的地方，对空中中小型固定翼无人机进行回收。

该回收方法以大型飞机(大型运输机或大型直升机)为空中回收载机，当需时，回收载机和中小型固定翼无人机飞行到指定的战场交汇空域，以回收载机在前、固定翼无人机在后的飞行编队保持相同航向和飞行速度飞行，并保持一定的安全距离。回收载机获取无人机飞行参数后，打开后舱门，从回收载机上释放出具有充气支架的软式回收网，对回收网的充气支架进行充气，稳定的展开软式回收网。回收网利用充气支架，形成特定的形状和开口面积，回收网的开口方向与回收平台机运动方向相反。随后回收载机和回收待无人机协调相对速度，无人机对准回收网口机动进近，无人机进入软式回收网成型通道后(可通过传感器感知，也可目视)，操作控制绳索，使回收网开口从回收网的上方变换为朝向回收平台机运动方向的斜上方，同时释放充气支架中的气体，将待回收无人机稳妥的捕获在回收网中，回收载机收回软式回收网。其特征包括以下步骤：

1.释放具有充气支架的软式回收网，对回收网的充气支架进行充气，稳定的展开软式回收网。

2.以拖曳方式与待回收无人机保持编队飞行，待回收无人机以加速进近方式进入回收网；

3.待回收无人机进入回收网后,操作控制绳索，使回收网开口变换为朝向回收平台机运动方向的斜上方，同时释放充气支架中的气体，将待回收无人机稳妥的捕获在回收网中，确保待回收机能够被回收网有效的兜住；

3.在确定待回收机已被回收网有效的兜住，并稳妥的静止在回收

4.使用回收机上卷扬机对回收网进行进行回收，拖网索和回收网

穿过悬挂于后舱门上导轨滑轨小车中间的导引环，渐渐被拖近机

舱后舱门，在待回收机全部进入后舱门后，控制滑轨小车驶入回

收机机舱内；

5.关闭后舱门后，取出待回收机，可进行空中维护、加装能源和弹药等任务。

在实施特征步骤4过程中，当待回收机被回收到后舱门附近时，机上回收人员用抓杆扶正待回收机，并防止回收网摆动。

回收后的无人机可在空中回收平台机上进行加装燃油和弹药任务，以及相关的维护，以及重新空中释放。

本发明的有益效果是：本发明利用现役大型军用运输机作为“空中母舰”、以已研制或正在研制的中小型无人机作为攻击机编队成员，组成有人和无人驾驶协同作战机群。使用一种充气支架软式回收网袋作为回收工具，实现回收编队成员，实现无人机空中多架次重复使用。

回收后的无人机可在空中回收平台机上进行加装燃油和弹药任务，以及相关的维护，以及重新空中释放。

附图说明

图1是本发明一种中小型固定翼无人机回收方法示意框图；

其中：1-回收载机、2-回收网袋、3-无人机。

图2是本发明回收载机机舱内回收原理示意框图；

其中：4-拖网索、5-卷扬机、6-上导轨、7-滑轨小车、8-导引环。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

参见图1，本发明在具体实施时包括回收系统结构设计和系统连接，以及空中回收操作流程等步骤。

a)空中回收操作流程

(1)当回收机1和待回收机3在预定空域汇合后，回收机1获取待回收机3的飞行参数，并飞行至待回收机3的后上方，以相同航向和飞行速度保持编队飞行。

(2)回收机1打开后舱门，释放出充气支架软式回收网袋2，待回收网空2中展开、并保持稳定后，待回收机3以进近方式接近充气支架软式回收网袋2。

(3)当待回收机3进入回收网2张口后(可通过传感器感知，也可目视)，操作控制绳索，使回收网开口从回收网的上方变换为朝向回收平台机运动方向的斜上方，同时向待回收机3发出关闭发动机指令，使得待回收机3逐渐减小升力,平稳停靠在回收网中，并释放充气支架中的气体，将待回收无人机稳妥的捕获在回收网中。

(4)在确定待回收机已被回收网有效的兜住，并稳妥的静止在回收网中后，使用回收机上卷扬机对回收网进行进行回收。

b)回收系统结构设计和系统连接

(1)回收机1、回收网2、拖网索4、卷扬机5、上导轨6、滑轨小车7、导引环8。

(2)上导轨6安装在回收机1的机舱顶部，滑轨小车7安装在上导轨6上，卷扬机5安装在回收机1的机舱内部，导引环8通过滑轨小车7上的拉锁悬挂在滑轨小车7的中间。

(3)回收网2与拖网索4连接，拖网索4穿过导引环8与回收机1上的卷扬机5连接，另一端与回收网2网口连接。

(4)回收网2在卷扬机5的拖动下，渐渐被拖近机舱后舱门，当待回收机3被回收到后舱门附近时，机上回收人员用抓杆扶正待回收机，并防止回收网摆动。

(5)在待回收机3全部进入后舱门后，控制滑轨小车驶入回收机机舱内。

(6)关闭后舱门后，取出待回收机3，可进行空中维护、加装能源和弹药等任务。