一种旋转式无人机发射装置的制作方法

本发明属于航空系统无人机发射技术领域，尤其涉及一种旋转式无人机发射装置。

背景技术：

无人机自20世纪20年代问世以来，在战争中扮演的角色越来越重要。尤其在现代信息化战场条件下，无人机广泛用于执行侦查、监听、态势评估、预警打击等任务。无人机发射及回收技术作为无人机技术发展的一项关键技术，对推动无人机技术的发展具有重要意义。无人机在执行作战任务时，起飞和降落两个阶段特别关键，特别是无人机发射技术的选择，它直接决定无人机能否平稳的起飞。无人机的起飞方式多种多样，包括手抛、弹射、火箭助推和空中投放等方式；按照无人机发射装置的主体所在位置可以分为：路基发射、海基发射、空中发射等；根据无人机发射过程中是否需要借助外力，将无人机发射方式分为：自力发射、他力发射。现有无人机发射方式中发射架滑轨通常采用直线滑轨，为了使得无人机具有足够的起飞速度，无人机发射架直线滑轨需要具有足够的长度，或者通过他力助推的方式缩短直线滑轨的长度，现有无人机发射装置具有一定的优化改进空间。

圆周运动具有循环往复运动的特点，和基于直线运动的无人机发射装置相比，旋转式无人机发射方式可以充分利用圆周运动循环往复运动的特点，解决直线滑轨式无人机发射架占用空间较大、发射无人机质量有限等技术难题，并且基于圆周运动的旋转式无人机发射可以同时发射多架无人机，因此本文提出了一种基于圆周运动的旋转式无人机发射装置。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的直线滑轨式无人机发射装置占用空间较大、需要借助外力助推减少无人机发射架长度、结构复杂、运行成本高等缺点，对传统直线滑轨式无人机起飞发射装置进行技术创新，充分利用圆周运动往复循环运动、可以拥有足够加速空间的特点，提出一种基于圆周运动的旋转式无人机发射装置。

该发射装置由旋转式发射架1、发射倾角控制装置3、分离装置5、滑车装置2、若干架待发射无人机4组成。具有结构简单、占用空间小、发射成本低等特点，可适应无人机路基、海基、车载移动发射等多种发射方式，具有较高的装置通用性。

本发明所采用的技术方案：

一种旋转式无人机发射装置，其特征在于，包含旋转式发射架、发射倾角控制装置、机架锁定分离装置、滑车装置；滑车装置连接于旋转式发射架上；无人机固定于滑车装置上；发射倾角控制装置用于调节无人机起飞所需倾角；无人机在自身发动机的推力作用下，旋转式发射架能够绕其一端的z轴即竖直方向的轴做圆周运动；无人机达到起飞速度要求时，能够通过机架锁定分离装置将无人机与旋转式发射架上的滑车装置分离。

进一步地，旋转式发射架靠近z轴的一端固定于路基、海基、舰船或车辆上部，在无人机做圆周运动直至无人机具备起过程中，旋转式发射架用于支撑无人机。

进一步地，所述发射倾角控制装置下部固定于旋转式发射架上，其上部连接滑车装置，通过电动机构或手动方式控制滑轮组，使得滑车和无人机一起绕x轴即水平前后方向的轴运动，调节无人机发射前的俯仰角。

进一步地，发射倾角控制装置包括滑轮组、驱动电机或手动调节装置，驱动电机或手动调节装置拉动或松动绕过滑轮组上的绳缆，使滑车装置绕转底部的水平前后方向的转轴按逆时针方向或逆时针方向旋转，调节无人机发射前的俯仰角，其中绳缆的一端连接滑车装置，另一端连接旋转式发射架。

进一步地，所述滑车装置作为待发射无人机的固定装载装置，滑车装置的下部通过水平前后方向的转轴与旋转式发射架1连接，能够转动调节无人机发射初始倾角。

进一步地，无人机通过机架锁定分离机构固定于滑车装置的支撑板上，当无人机通过圆周运动达到起飞速度时，机架锁定分离结构将无人机释放，无人机与滑车装置分离。

进一步地，所述机架锁定分离机构采用柔性绳缆将无人机捆绑至滑车上，每根绳缆上安装两个点火熔断器，在无人机达到起飞速度要求时，点火熔断器将绳缆熔断。

进一步地，所述机架锁定分离机构中的绳缆是一种柔性绑定机构，用于将无人机绑定至滑车装置的支撑板上。

进一步地，旋转式发射架能够折叠。

本发明具有如下有益效果：

1.该旋转式无人机发射装置创新性的提出一种利用圆周运动将无人机发射出去的新型发射方法，充分发挥了圆周运动循环往复运动，具有足够加速距离，可以凭借无人机自身推力实现其发射。避免了无人机借助直线滑轨自力发射所需滑轨长度较长、结构复杂的缺点，该装置可以实现无人机路基、海基、舰船、车载发射，具有很高的通用性，可以提高现有无人机作战效能；

2.旋转式发射架采用可折叠设计，便于无人机及发射装置贮存运输，提高无人机发射系统机战术机动转移性能；

3.独特的倾角调节装置设计，利用滑轮组实现无人机发射初始倾角的调节，并且实现了自动化和手动倾角调节两种方式；

4.独特机架锁定分离机构用于将无人机固定于滑车装置的支撑板上，避免发射架高速旋转过程中无人机意外滑落，在无人机达到起飞速度后，快速释放无人机，使得无人机与滑车装置及时分离。该机架锁定分离机构采用柔性绳缆将无人机捆绑至滑车上，每根绳缆上安装两个点火熔断器，在无人机达到起飞速度要求时，点火熔断器将绳缆熔断，无人机借助自身升力与滑车装置分离，和刚性机架锁定分离结构相比，该柔性机架锁定分离机构具有结构重量小、机架分离可靠、机架分离速度快的优势；

5.该旋转式无人机发射装置除了可以实现无人机机动发射，而且可以在无人机缺乏足够降落场地的情况下，无法实现无人机伞降的情况下，无人机与旋转式发射架的滑车装置对接锁死，然后利用旋转式发射架的圆周运动，使得无人机随发射架做减速圆周运动，将无人机的飞行速度降下来，实现无人机的应急降落。

附图说明：

图1是本发明旋转式发射装置整体示意图；

图2是本发明倾角调节装置工作示意图。

图中：

1-旋转式发射架，2-滑车装置，3-倾角调节装置，4-待发射无人机，5-机架锁定分离装置，6-驱动电机或手动摇臂，7-倾角调节滑轮组，8-倾角调节转轴。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明的一种旋转式发射装置，对传统直线滑轨式无人机起飞发射装置进行技术创新，充分利用圆周运动往复循环运动、可以拥有足够加速空间的特点。该发射装置由旋转式发射架1、发射倾角控制装置3、分离装置5、滑车装置2、若干架待发射无人机4组成。具有结构简单、占用空间小、发射成本低等特点，可适应无人机路基、海基、车载移动发射等多种发射方式，具有较高的装置通用性。

一种旋转式无人机发射装置，即利用圆周运动循环往复运动的特点，使得无人机绕固定点做圆周加速运动，从而达到起飞速度要求；包含旋转式发射架1、发射倾角控制装置3、机架锁定分离装置5、滑车装置2四大模块，主要技术创新在于提出一种旋转式新型无人机发射方式，解决了无人机直线滑轨起飞所需滑轨长度较长、占用空间较大、结构复杂等技术难题；

如图1，将无人机4固定于旋转式无人机发射架的滑车2上，将无人机滑车调节至无人机起飞所需倾角，开启无人机自身动力，无人机在发动机的推力作用下，随无人机发射架绕z轴做圆周加速运动，直至无人机达到起飞速度要求，然后将无人机与发射架滑车分离，无人机完成起飞。

如图1所示，旋转式发射架为该发射装置的主要支撑部件，旋转式发射架1靠近z轴的一端固定于路基、海基、舰船或车辆上部，在无人机4发动机推力的推动下，旋转式发射架1绕z轴做圆周运动，直至无人机具备起飞条件，在此过程中，旋转式发射架起到支撑作用。旋转式发射架还具备折叠功能，在没有发射任务的时候，旋转式发射架折叠起来，便于运输存放；

如图1所示，发射倾角控制装置用于控制无人机发射的初始倾角，该装置下部固定于旋转式发射架1上，其上部安装滑车装置2，通过电动机构或手动方式控制滑轮组，使得滑车装置和无人机一起绕x轴运动，调节无人机发射前的俯仰角，使其具备初始发射条件。如图2所示，发射倾角控制装置主要由滑轮组7、驱动电机或手动调节装置6组成，驱动电机6拉动滑轮组7上的绳缆，使得无人机滑车绕转轴8按图2中箭头方向旋转，实现无人机发射初始倾角调节；

如图2，滑车装置是待发射无人机的固定装载装置，滑车装置的下部通过转轴8与图1中的旋转式发射架1连接，可绕图2中箭头方向转动来调节无人机发射初始倾角，无人机4通过机架锁定分离机构5固定于滑车装置2的支撑板上，当无人机通过圆周运动达到起飞速度时，机架锁定分离结构5将无人机释放，无人机与滑车装置分离，实现无人机起飞；

如图2所示，机架锁定分离机构用于将无人机固定于滑车装置的支撑板上，避免发射架高速旋转过程中无人机意外滑落，在无人机达到起飞速度后，快速释放无人机，使得无人机与滑车装置及时分离。该机架锁定分离机构8采用柔性绳缆将无人机捆绑至滑车上，每根绳缆上安装两个点火熔断器，在无人机达到起飞速度要求时，点火熔断器将绳缆熔断，无人机借助自身升力与滑车装置分离。

所述点火熔断器是机架锁定分离机构中实现机架分离的主要控制器件，通过点燃熔断器中的火药，将束缚无人机的绳缆熔断，实现无人机与滑车装置的分离；所述机架锁定分离机构中的绳缆是一种柔性绑定机构，用于将无人机绑定至滑车装置的支撑板上，和刚性锁定机构相比，具有重量小、结构简单等优点；

旋转式无人机发射装置执行任务的具体过程如下：

将旋转式无人机发射装置安装于路基地面、海基、舰船或机动发射车辆上，通过机架锁定分离装置5将无人机4绑定在滑车装置2的无人机支撑板上，利用发射倾角调节装置3将滑车装置的倾角调节至合适角度，使其满足无人机初始发射条件，开启无人机发动机动力，无人机和发射装置在无人机发动机推力作用下绕图1中z轴旋转加速，通过无人机机载空速管或其他测速设备实时反馈无人机速度，判断其是否满足起飞速度条件，一旦无人机加速到满足起飞速度要求，点爆机架锁定分离装置5上的点火装置，使得无人机与发射装置解除约束，在无人机机翼升力的作用下，无人机与发射装置分离，实现无人机旋转式发射起飞。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。