飞轮式高速无人机弹射器的制作方法

文档序号:13219648阅读:1664来源:国知局
技术领域本发明涉及无人机发射装置,特别涉及一种无人机弹射器。

背景技术:
近年来,随着科技和军事技术装备的发展,无人机在各个领域都发挥着越来越重要的作用,越来越多的各种型号的无人机被开发出来。其中,一些小型高速固定翼无人机(起飞速度不小于25m/s)对发射系统提出了新的要求。由于小型高速固定翼无人机通常质量不大,携带动力能源有限,而起飞速度又相对较高,无法通过自身加速获得起飞速度,因此通常采用其他辅助装置帮助其起飞的形式。目前无人机常用的起飞方式有:火箭助推,气液弹射,燃气弹射,弹力弹射等方式。火箭助推是采用助推火箭作为动力,无人机在助推火箭的推力下飞离发射装置,具有技术成熟、推力范围大、成本低等优点和安全隐蔽性差,消耗性器材及技术保障费用较高等缺点。气液弹射主要采用气液压能作为无人机弹射动力,具有安全隐蔽性好,经济性好,适应性好等优点,及系统复杂庞大,技术难度大,不易运输,成本较高等缺点。燃气弹射是指直接利用火药气体来发射无人机,通常对无人机具有较高的抗过载要求,且可调节性差。弹力弹射是将弹性元件(如橡皮筋、弹簧)的弹性势能转化为机械能作为动力,提供无人机起飞所需的速度,具有结构简单,机构轻便等优点,但是其只适用于小型无人机,且受限于弹力元件的特性,采用弹力弹射存在发射速度较低,发射过载非均匀变化,加速距离长等问题。即便是采用滑轮组加速,又存在大量能量被消耗,机械效率低的问题。

技术实现要素:
本发明的目的是:针对于现有技术的不足,提供一种飞轮式高速无人机弹射器;本发明的技术方案是:一种飞轮式高速无人机弹射器,它包括:支撑座、滑车、架体、牵引索、阻拦装置、导向轮、支架、动力系统以及位置传感器;支撑座与支架用于支撑架体,使架体呈设定角度倾斜向上;滑车在架体的滑道上运动,其上连接有高速无人机,滑车的头部设置有缓冲弹簧;动力系统通过绕过导向轮的牵引索向滑车提供牵引动力;位置传感器与阻拦装置安装在架体上,当位置传感器感应到滑车通过时,向动力系统发出停止信号;阻拦装置用于阻拦滑车的运动。有益效果:1、相比于气液式弹射架,本发明原理简单,易于实时,没有充气加压的过程,发射间隔短;2、相比于弹力式弹射架,本发明具有发射速度高,加速距离短,能够快速将飞轮的机械能传递到无人机上,特别适用于小型高速无人机的发射;3、相比于通过滑轮组增速的发射架,本发明中间传递过程少,能量损耗小,机械效率高。附图说明图1为本发明的结构示意图;图2为本发明中滑车的结构示意图;图3为本发明中阻拦装置的结构示意图;图4为本发明中动力系统的结构示意图;图5是本发明中滑车与阻拦装置撞击的示意图。具体实施方式参见附图,一种飞轮式高速无人机弹射器,它包括:支撑座1、滑车2、架体4、牵引索5、阻拦装置6、导向轮7、支架8、动力系统9以及位置传感器10;支撑座1与支架8用于支撑架体4,使架体4呈设定角度倾斜向上;滑车2在架体4的滑道上运动,其上连接有高速无人机,滑车2的头部设置有缓冲弹簧3;动力系统9通过绕过导向轮7的牵引索5向滑车2提供牵引动力;位置传感器10与阻拦装置6安装在架体4上,当位置传感器10感应到滑车2通过时,向动力系统9发出停止信号;阻拦装置6用于阻拦滑车2的运动。进一步的,上述方案中滑车2的每侧安装有呈矩形布置的四个轮子2-1,上层轮子与架体4的滑道上壁接触,下层轮子与架体4的滑道下壁接触;滑车2的前部布置有滑车挡块2-3;滑车2的顶部布置有用于连接高速无人机的固定装置2-2。阻拦装置6包括:阻拦板6-3,安装在阻拦板6-3上用于与滑车2前部撞击的缓冲橡胶块6-2,以及安装在缓冲橡胶块6-2两侧的制动弹簧6-1。动力系统9安装在架体4的底部,包括:电机9-1、飞轮9-4、将电机9-1输出传递至飞轮9-4的皮带9-2、通过电磁离合器9-5与飞轮9-4连接的缠线轮9-6、用于安装飞轮9-4、电磁离合器9-5、缠线轮9-6的机架9-5;缠线轮9-6与牵引索5连接;电磁离合器9-5接收到动力系统9的停止信号后,将飞轮9-4与缠线轮9-6断开。本发明的使用过程为:A)发射展架开过程支撑座1、支架8将架体4固定在稳固的地面,为防止发射时架体4后退,可将支架8展开并锁紧。B)发射预备过程滑车2置于发射初始位置,将无人机安装于滑车2上;电磁离合器9-5断开,启动电机9-1,电机9-1带动飞轮9-4加速旋转,当转速达到要求时即可随时准备发射。C)无人机发射过程接合电磁离合器9-5,飞轮9-4带动缠线轮9-6转动,牵引索5缠入缠线轮9-6,并绕过导向轮7带动滑车2在机架4上加速运动,当滑车2运动到机架4前段,经过位置传感器10时,速度已达到发射要求,位置传感器10产生控制信号,控制电磁离合器9-5迅速断开。滑车2带动无人机继续向前运动,当滑车2撞到阻拦装置6时开始减速,无人机在惯性作用下飞出,完成一次发射。D)滑行小车回程过程发射结束后,电磁离合器9-5断开,将滑车2拉回发射位置,重复步骤B准备下一次发射。
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