无人直升机机载消防灭火吊舱的制作方法

本发明属于无人直升机技术领域,具体涉及一种直升机机载的、用来进行消防灭火的吊舱系统。

背景技术：

中大型无人直升机一般采用油动发动机作为动力，具有载荷大、续航时间长、能空中悬停、稳定性好、易于控制等优点。基于无人直升机开发的各类工业应用无人机系统正在迅速发展。

采用一种特制的消防灭火弹扑救一些难以扑灭的火灾是近年来发展的新兴技术，无人直升机是一种理想飞行平台，特别适用于高层建筑、森林、仓库等火灾现场。因此，需要研制一种通用机载吊舱，挂载于机腹下方，能装载一定数量的消防灭火弹，不影响无人机的气动飞行性能和重心布局，在需要时能接受指令，将灭火弹可靠发射出去。

目前军工上使用的一些吊舱，体积和质量较大，无法适应无人直升机的挂载。

技术实现要素：

本发明针对上述需求和现有产品的不足，研制了一种可装载4发灭火弹和1个双光瞄准具的机载灭火吊舱，可挂载于载重量≥26kg的无人直升机。双光瞄准具可准确指示目标火源，并通过回传的视频画面在合时的时机提示地面操控手发射灭火弹，吊舱能接受地面发控指令，将灭火弹可靠发射出去，经试验测定，命中点偏离火源中心小于0.5米。

为解决上述的技术问题，本发明提供了一种无人直升机机载消防灭火吊舱，包括前连接板、后连接板、发射筒、双光瞄准具和控制盒，所述的前连接板和后连接板相对设置，所述的前连接板和后连接板上开设有第一安装孔，所述的前连接板和后连接板通过第一安装孔连接到无人机平台上，所述的发射筒安装在前连接板和后连接板之间，所述的双光瞄准具安装在前连接板上，所述的控制盒安装在后连接板上，所述的控制盒通过连接电缆与双光瞄准具电连接。

进一步：所述的发射筒是由第一发射筒和第二发射筒所组成，所述的前连接板与后连接板之间设置有四个发射筒，其中第一发射筒设置有1个，第二发射筒设置有3个。

又进一步：所述的第一发射筒和第二发射筒均为圆筒形结构，所述的前连接板和后连接板上都开设有与第一发射筒和第二发射筒相匹配的第二安装孔和第三安装孔，所述的第一发射筒和第二发射筒的前后两端分别穿过两侧的第二安装孔和第三安装孔并通过树脂胶固连接在前连接板和后连接板上。

又进一步：所述的第一发射筒为80mm发射筒，其内径80mm，长度680mm，壁厚2mm，所述的第一发射筒内安装有口径为80mm的高速动能破窗弹，所述的第二发射筒为120mm发射筒，其内径120mm，长度680mm，壁厚2mm，所述的第二发射筒内安装有口径为120mm的灭火弹。

又进一步：所述的前连接板与后连接板之间的间距为370mm。

又进一步：所述的前连接板上设置有卡孔，所述的双光瞄准具通过螺丝可拆卸地连接在卡孔内，所述的双光瞄准具由一个红外热成像摄像机和激光测距仪组成，其光轴与4个发射筒平行，成像中心点与发射筒的瞄准点基本重合。

又进一步：所述的控制盒包括盒体、开关按钮、图像发射机天线、指令接收机天线、以及安装在盒体内的电池、图像发射机和指令接收机，所述的开关按钮、图像发射机天线和指令接收机天线安装在盒体的外部，所述的图像发射机天线伸入盒体与图像发射机相连，所述的指令接收机天线伸入盒体与指令接收机相连，所述的图像发射机通过连接电缆与双光瞄准具电连接。

再进一步：所述的盒体内还安装有点火控制电路，所述的指令接收机通过点火控制电路与四个发射筒相连。

采用上述结构后本发明具有的有益效果为：

(1)吊舱工作的独立性。整个吊舱除机械安装于无人机平台外，所有电气等控制信号独立工作，与无人机飞控系统没有交联。

(2)通用性好。由于吊舱独立工作，自成系统，其机械接口可根据飞行平台要求进行调整，因此吊舱可悬挂所有载重量满足要求的无人直升机，通用性好。

(3)安全可靠。点火控制电路采用多种保险装置，确保安全可靠。

(4)原理先进，命中精度高。双光瞄准具内部有专门的灭火弹弹道控制算法，可准确计算命中点，与本吊舱配合使用，可将灭火弹的命中精度控制在0.5米以内。

(5)成本低廉、效费比高，便于大量装备使用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为控制盒的内部结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种无人直升机机载消防灭火吊舱，包括前连接板1、后连接板2、发射筒、双光瞄准具5和控制盒6，所述的前连接板1和后连接板2相对设置，所述的前连接板1和后连接板2上开设有第一安装孔8，所述的前连接板1和后连接板2通过第一安装孔8连接到无人机平台上，所述的发射筒安装在前连接板1和后连接板2之间，所述的双光瞄准具5安装在前连接板上，所述的控制盒6安装在后连接板上，所述的控制盒6通过连接电缆7与双光瞄准具5电连接。本发明中的双光瞄准具可准确指示目标火源，并通过回传的视频画面在合时的时机提示地面操控手发射灭火弹，吊舱能接受地面发控指令，将灭火弹可靠发射出去，经试验测定，命中点偏离火源中心小于0.5米。

如图1所示的发射筒是由第一发射筒3和第二发射筒4所组成，所述的前连接板1与后连接板2之间设置有四个发射筒，其中第一发射筒3设置有1个，第二发射筒4设置有3个；所述的第一发射筒3和第二发射筒4均为圆筒形结构，所述的前连接板1和后连接板2上都开设有与第一发射筒3和第二发射筒4相匹配的第二安装孔和第三安装孔，所述的第一发射筒3和第二发射筒4的前后两端分别穿过两侧的第二安装孔和第三安装孔并通过树脂胶固连接在前连接板1和后连接板2上；所述的第一发射筒3为80mm发射筒，其内径80mm，长度680mm，壁厚2mm，所述的第一发射筒3内安装有口径为80mm的高速动能破窗弹，所述的第二发射筒4为120mm发射筒，其内径120mm，长度680mm，壁厚2mm，所述的第二发射筒4内安装有口径为120mm的灭火弹，所述的前连接板1与后连接板2之间的间距为370mm。上述的第一发射筒3和第二发射筒4的内壁都做亮光处理，这样4个发射筒和前后连接板成为一个整体，并成为吊舱的主体结构。

上述的前连接板1上设置有卡孔，所述的双光瞄准具5通过螺丝可拆卸地连接在卡孔内，所述的双光瞄准具由一个红外热成像摄像机和激光测距仪组成，其光轴与4个发射筒平行，成像中心点与发射筒的瞄准点基本重合。瞄准具通过连接电缆7将视频实时传输到控制盒内的图像发射机12，红外热成像摄像机机芯组件中嵌入灭火弹弹道控制算法，可引导灭火弹准确命中火源。

如图2所示的控制盒6包括盒体、开关按钮9、图像发射机天线11、指令接收机天线13、以及安装在盒体内的电池10、图像发射机12和指令接收机14，所述的开关按钮9、图像发射机天线11和指令接收机天线13安装在盒体的外部，所述的图像发射机天线11伸入盒体与图像发射机12相连，所述的指令接收机天线13伸入盒体与指令接收机14相连，所述的图像发射机12通过连接电缆7与双光瞄准具5电连接；所述的盒体内还安装有点火控制电路，所述的指令接收机14通过点火控制电路与四个发射筒相连。

上述的图像发射机12为5.8GHz/1W的图像发射机，上述的指令接收机14为433MHz/8通道的指令接收机，上述的点火控制电路为一个可输出4路点火信号的点火控制电路，上述的电池10为2200mah的锂电池10；其中锂电池负责给吊舱内其它电子设备供电，电池充电线和开关按钮外置；图像发射机12的输入信号通过连接电缆7从双光瞄准具的红外热成像摄像机接入，实时发射视频信号到地面接收终端，发射天线11安装在控制盒的右侧；指令接收机14可接受地面遥控信号，并根据地面指令输出不小于12V/1A的控制信号到点火控制电路，接收机天线13置于控制左侧。

本发明组成一个完整的机械结构，总质量为4.5kg，整体安装在无人直升机机腹下方，吊舱可装填4发灭火弹，总载荷质量约25.5kg。

综上所述采用上述结构后本发明具有的有益效果为：(1)吊舱工作的独立性。整个吊舱除机械安装于无人机平台外，所有电气等控制信号独立工作，与无人机飞控系统没有交联；(2)通用性好。由于吊舱独立工作，自成系统，其机械接口可根据飞行平台要求进行调整，因此吊舱可悬挂所有载重量满足要求的无人直升机，通用性好；(3)安全可靠。点火控制电路采用多种保险装置，确保安全可靠；(4)原理先进，命中精度高。双光瞄准具内部有专门的灭火弹弹道控制算法，可准确计算命中点，与本吊舱配合使用，可将灭火弹的命中精度控制在0.5米以内；(5)成本低廉、效费比高，便于大量装备使用。

上面所述的实施例，仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。