可分离式四桨双翼无人机的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，具体地，涉及一种可分离式四桨双翼无人机。

背景技术：

随着遥感技术、导航技术以及电子技术的不断成熟，小型无人机的制作成本逐渐降低，其类型也越来越多，其应用范围也越来越广泛。小型无人机为工农业生产和其他领域的发展带来了便利，但也对公共安全带来了隐患。有关部门针对小型无人飞行器设置了禁飞区，并逐步出台了相关的管理办法，但总有飞行器失控或不明身份的飞行器侵入等事件发生，需要强制将小型无人飞行器捕捉或拦截。

现代无人机的飞行速度、隐蔽性、以及智能化水平已经达到了比较高的水平，因此，对无人机拦截就提出了很高的要求。无人机的拦截可以采用直接击中无人机的硬杀伤方式。但由于小型无人机具有成本低、体积小、飞行路线灵活的特点，使得这种方法命中率低而且会产生残留物误伤周围人员，不适合在人群密集的地方使用。如果采用激光武器或无线电干扰武器拦截无人机，一方面整个拦截系统非常复杂、庞大，造价昂贵，使用及维护困难，另一方面这样的系统易遭受外来干扰及侵害，可靠性低，且容易被敌方入侵。另外，无线电干扰武器能够对环境造成严重的电磁污染。

经检索，中国专利申请号201410609833.8的发明专利申请，该专利公开一种双层可分离式无人机，包括上分机和下分机，该发明双层可分离式无人机通过连接装置将上分机和下分机接，使其在需要使用多个无人机时，可以将上分机和下分机分开，使两个分机独立工作，操作方便。该专利仅仅对这种上下型可分离式无人机的结构进行了描述，并没有对其应用进行介绍。

经检索，中国专利号ZL201420040752.6的发明专利，该专利公开一种可变展弦比察打一体无人机，包括机身、机翼外段翼、机翼中段翼、尾翼，以及动力系统；还包括机翼外段翼与机翼中段翼的连接机构，机翼外段翼与机翼中段翼通过连机构相连接，所述连接结构可分离。该申请在发现敌机时，有两种作战方案，一种是一次性攻击，一旦发现敌机可以抛掉外段翼，利用其高速，高机动的飞行性能直接撞向目标，实现有效打击；另一种是在飞机外挂战斗部，发现目标后导弹飞向目标并将其摧毁，无人机返航后可加挂导弹再次使用。然而上述方案一中原有的无人机不能重复使用，造成无人机成本的增加；方案二对操纵者打击目标的能力要求比较高，控制较复杂，不利于对入侵无人机进行及时、准确的毁灭。因此，对入侵飞行器进行高效拦截，需要进一步的创新和探索。

经检索，中国专利申请号201410740257.0的中国发明专利，公开了一种带操作舵面的倾转机身式混合多态飞行器。但是该飞行器无法实现分离，且也没有说明其具体应用情况。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种可分离式四桨双翼无人机，该无人机在现有技术的基础上，具有飞行速度快、可重复使用，并且能够机动、灵活地对入侵飞行器进行高效拦截，可应用于空中低、慢、小目标的捕获。

为实现以上目的，本发明提供一种可分离式四桨双翼无人机，包括第一双桨单翼无人机、第二双桨单翼无人机、第一捕网伞舱、第二捕网伞舱、第一捕网吊舱和第二捕网吊舱，其中：

第一双桨单翼无人机通过第一连接机构连接第一捕网伞舱，第一捕网吊舱与第一捕网伞舱刚性连接；第二双桨单翼无人机通过第二连接机构连接第二捕网伞舱，第二捕网吊舱与第二捕网伞舱刚性连接；第一捕网吊舱与第二捕网吊舱通过第三连接机构连接。

优选地，所述第一双桨单翼无人机、第二双桨单翼无人机平行对称设置。

更优选地，所述第一双桨单翼无人机、第二双桨单翼无人机的结构相同；第一双桨单翼无人机、第二双桨单翼无人机的固定机翼上端安装有螺旋桨、电机、起落架；固定机翼上还安装有舵面，舵机通过拉杆控制舵面，从而实现第一双桨单翼无人机、第二双桨单翼无人机的俯仰、滚转、偏航的运动；第一双桨单翼无人机、第二双桨单翼无人机通过飞控系统以及地面系统协同飞行。

优选地，所述第一连接机构由安装在第一双桨单翼无人机上的连接结构和安装在第一捕网伞舱上的连接结构组成，安装在第一双桨单翼无人机上的连接结构和安装在第一捕网伞舱上的连接结构通过爆炸螺栓连接；在捕获目标时，爆炸螺栓爆炸，从而实现第一双桨单翼无人机与第一捕网伞舱的分离；

所述第二连接机构与第一连接机构相同。

优选地，所述第一捕网伞舱、第二捕网伞舱结构相同，其内部设有伞。

优选地，所述第一捕网吊舱和第二捕网吊舱结构相同，其内部设有捕网。

优选地，所述第三连接结构为弹簧。

优选地，在发现低、慢、小目标时，所述第三连接机构将第一捕网吊舱、第二捕网吊舱打开，第一捕网吊舱、第二捕网吊舱内的捕网会随之张开；此时，所述无人机分离为两个相互协同的双桨单翼无人机，可以对目标进行捕获。

更优选地，当捕获到低、慢、小目标时，所述第一捕网伞舱与第一双桨单翼无人机之间的第一连接机构分开、第二捕网伞舱与第二双桨单翼无人机之间的第二连接机构分开，从而使得第一捕网伞舱和第一捕网吊舱与第一双桨单翼无人机分开、第二捕网伞舱和第二捕网吊舱与第二双桨单翼无人机分开。

更优选地，分离后，所述第一双桨单翼无人机、第二双桨单翼无人机分别飞回，第一捕网伞舱、第二捕网伞舱内的伞打开，第一捕网伞舱、第二捕网伞舱、第一捕网吊舱、第二捕网吊舱与捕网和目标一同降落。

优选地，所述无人机在起飞时，是以四桨双翼起飞，从而实现垂直起降和悬停；在跟踪目标时，所述无人机是以固定翼模式水平飞行，从而飞行速度快，能够很快地跟上目标，为网捕目标提供条件；当发现目标时，第一、第二捕网吊舱之间的第三连接机构弹开，捕网打开，然后对目标进行捕获；在捕获目标时，所述无人机是以旋翼模式飞行；捕网伞舱打开后，所述无人机分离形成两个协同的双桨单翼无人机，即第一双桨单翼无人机、第二双桨单翼无人机。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1)此分离式四桨双翼在进行目标跟踪时，该飞行器组合兼具四旋翼无人机的垂直起降性能，同时又具有常规固定翼无人机的高巡航速度，捕捉时分离为两个协同的单翼双桨无人机，灵活性很强。

2)本发明以软方式拦截无人机，双机协同捕获，具有二次捕获的能力，命中率较高。

3)本发明的双桨单翼无人机、捕网伞舱和捕网吊舱都是可回收的，因此，成本较低。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例的基于可分离式四桨双翼无人机结构示意图；

图2为本发明一实施例的系统分离时双桨单翼无人机立体图；

图3为本发明一实施例的系统在发现目标时捕网吊舱打开的示意图；

图4为本发明一实施例的系统捕获目标时示意图；

图5为本发明一实施例的系统捕网伞舱与无人机分离示意图；

图6为本发明一实施例的系统为捕网伞舱打开降落示意图；

图中：第一双桨单翼无人机1、第二双桨单翼无人机2，螺旋桨3，电机4，第一连接机构5，起落架6，第二连接机构7，捕网伞舱8，捕网吊舱9，第三连接机构10，舵面为11。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例提供一种可分离式四桨双翼无人机，包括：双桨单翼无人机1和双桨单翼无人机2组成的四桨双翼无人机，捕网吊舱9，捕网伞舱8；其中：捕网吊舱9为两个，即第一捕网吊舱与第二捕网吊舱，第一捕网吊舱与第二捕网吊舱通过第三连接机构10连接。捕网伞舱8有两个，即第一捕网伞舱和第二捕网伞舱。

第一双桨机翼无人机1和第二双桨机翼无人机2平行对称，第一双桨机翼无人机1和第二双桨机翼无人机2与捕网伞舱的连接分别是通过第一捕网伞舱与第一双桨单翼无人机的第一连接机构5、第二捕网伞舱与第二捕网吊舱的第二连接机构7实现，第一捕网吊舱与第一捕网伞舱刚性连接；第二捕网吊舱与第二捕网伞舱刚性连接。

在一实施例中，第一、第二连接机构5和7的连接是通过爆炸螺栓连接的。捕网伞舱8和捕网吊舱9是固连在一起的。

第一双桨单翼无人机1、第二双桨单翼无人机2平行对称设置，上述所有部件在分离之前呈一直线连接成为一整体可分离式四桨双翼无人机。

所述第一捕网伞舱、第二捕网伞舱结构相同，其内部设有伞。

所述第一捕网吊舱和第二捕网吊舱结构相同，其内部设有捕网。

所述第一连接机构5由安装在第一双桨单翼无人机1上的连接结构和安装在第一捕网伞舱上的连接结构组成，安装在第一双桨单翼无人机1上的连接结构和安装在第一捕网伞舱上的连接结构通过爆炸螺栓连接；在捕获目标时，爆炸螺栓爆炸，从而实现第一双桨单翼无人机1与第一捕网伞舱的分离；

所述第二连接机构7与第一连接机构5相同。

如图1、图2所示，本实施例中，所述双桨单翼无人机1的固定机翼上端安装有螺旋桨3和电机4，并安装起落架6；固定机翼上还安装有舵面11，舵机通过拉杆控制舵面11，从而实现双桨单翼无人机1的俯仰、滚转、偏航的运动。双桨单翼无人机2的结构与双桨单翼无人机1相同，不再重复描述。所述双桨单翼无人机1、双桨单翼无人机2通过飞控系统以及地面系统协同飞行。

本实施例中，所述第一捕网吊舱与第二捕网吊舱之间的第三连接机构10为弹簧。当然在其他实施例中也可以根据实际情况选择其他连接机构。

所述无人机在起飞时，是以四桨双翼起飞，从而实现垂直起降和悬停；在跟踪目标时，所述无人机是以固定翼模式水平飞行，从而飞行速度快，能够很快地跟上目标，为网捕目标提供条件；在捕获目标时，所述无人机是以旋翼模式飞行；捕网伞舱打开后，所述无人机分离形成两个协同的双桨单翼无人机，即第一双桨单翼无人机、第二双桨单翼无人机。

本实施例中：

在进行低、慢、小目标的捕获起飞时，以四旋翼模式起飞，所以能够垂直起降和悬停；

在进行目标跟踪时，以固定翼模式飞行，所以巡航速度快，能够很快的跟上目标，为网捕目标提供条件；

当系统发现目标时，两个捕网吊舱9之间的连接机构10，即弹簧弹开，两个捕网吊舱9内的捕网张开，如图3所示；

然后对目标进行捕获，如图4所示；

当捕获到目标时，两个捕网伞舱8与第一双桨单翼无人机1、第二双桨单翼无人机2之间的爆炸螺栓发生爆炸，使得两个捕网伞舱8、两个捕网吊舱9、捕网和目标与第一双桨单翼无人机1、第二双桨单翼无人机2分离，如图5所示；

当两个捕网伞舱8分别与第一双桨单翼无人机1、第二双桨单翼无人机2分离后，第一双桨单翼无人机1、第二双桨单翼无人机2飞回；此时，两个捕网伞舱9内的伞打开，使得两个捕网吊舱8、两个捕网伞舱9、捕网与目标一起降落，如图6所示。

以上为本发明的一个实施例，在其他实施例中，也可以采用其他的连接机构进行分离。

本发明解决了“低，慢，小”目标捕获技术中所存在的缺点：捕获平台飞行速度慢和不能复用。双机协同进行捕获，灵活性强，能够进行二次捕获。本发明还具有可回收性，成本低。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。