一种基于水涡轮的旋转绳钩回收装置的制作方法

本发明涉及无人机回收技术领域，特别是一种基于水涡轮的旋转绳钩回收装置。

技术背景

中小无人机的回收主要可分为伞降气囊回收、起落架回收、撞网回收、翼伞回收和撞绳回收等几种方式。伞降气囊和起落架回收方式都需要增加附加重量设备，且对地面条件要求高。

撞网回收、翼伞回收和撞绳回收属于定点回收方式，前两者需要在机体上增加高精度制导系统，且回收失效时可预见的损失程度高。相比而言绳钩回收方式表现出的综合性能最优，收地形因素限制小，不仅适用于甲板空间小，甚至没有直升机飞行甲板的舰船，而且还可以作为陆基无人机回收装置，安装于地面、山区，岛礁、甚至于城区，可以称之为全地形回收方式。但是，目前绳钩回收方式普遍存在占地空间大、受回收行程限制等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种不受回收行程限制、极大降低无人机回收过载、提高无人机与任务设备使用寿命的基于水涡轮的旋转绳钩回收装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于水涡轮的旋转绳钩回收装置，包括水涡轮阻尼器、回收支架、下横梁、上横梁、绳索，其中下横梁、上横梁的初始端分别与回收支架固定相接，下横梁、上横梁的末端通过绳索相连，回收支架的底部与水涡轮阻尼器相接；

所述水涡轮阻尼器为回收装置的缓冲主体，包括外壳、上盖、叶片、转子、阻尼液、下底板；所述外壳为水涡轮阻尼器的外部结构，起到包裹阻尼液的作用；所述上盖固定于外壳的顶部形成密封的腔体；所述下底板设置于外壳的底部；所述转子设置于该腔体中心位置，转子的上凸台与回收支架固定连接，叶片固定在上盖内部，转子和叶片之间设有间隙以控制阻尼力。

进一步地，所述转子上、下凸台分别套入轴承，轴承用于约束转子的横向运动，保留转子转动自由度，凸台和轴承之间通过键连接传递弯矩。

进一步地，所述外壳)和上盖通过螺栓进行固定。

进一步地，所述转子的上凸台与回收支架之间的连接方式为螺栓螺钉连接或者焊接固定。

进一步地，所述下底板设置有安装孔，采用地丁将回收装置安装于地面，或者通过螺栓连接将回收装置安装于移动平台。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)为全地形回收装置，可用于移动平台和山地等复杂地形，回收占地空间更小；(2)无人机回收不受回收行程限制，可以极大降低无人机回收过载，提高无人机与任务设备的使用寿命；(3)通过调整阻尼力可以对多种重量和速度无人机进行回收。

附图说明

图1是本发明基于水涡轮的旋转绳钩回收装置的结构示意图。

图2是本发明水涡轮阻尼器的内部结构图。

图3是绳钩回收示意图。

具体实施方式

结合图1～3，本发明基于水涡轮的旋转绳钩回收装置，包括水涡轮阻尼器1、回收支架2、下横梁3、上横梁4、绳索5，其中下横梁3、上横梁4的初始端分别与回收支架2固定相接，下横梁3、上横梁4的末端通过绳索5相连，回收支架2的底部与水涡轮阻尼器1相接；

所述水涡轮阻尼器1为回收装置的缓冲主体，包括外壳6、上盖7、叶片8、转子9、阻尼液11、下底板12；所述外壳6为水涡轮阻尼器1的外部结构，起到包裹阻尼液11的作用；所述上盖7固定于外壳6的顶部形成密封的腔体；所述下底板12设置于外壳6的底部；所述转子9设置于该腔体中心位置，转子9的上凸台与回收支架2固定连接，叶片8固定在上盖7内部，转子9和叶片8之间设有间隙以控制阻尼力。

作为一种具体示例，所述转子9上、下凸台分别套入轴承14，轴承14用于约束转子9的横向运动，保留转子9转动自由度，凸台和轴承14之间通过键连接传递弯矩。

作为一种具体示例，所述外壳6和上盖7通过螺栓10进行固定。

作为一种具体示例，所述转子9的上凸台与回收支架2之间的连接方式为螺栓螺钉连接或者焊接固定。

作为一种具体示例，所述下底板12设置有安装孔，采用地丁13将回收装置安装于地面，或者通过螺栓连接将回收装置安装于移动平台。

实施例1

本实施例中基于水涡轮的旋转绳钩回收装置，结合图1，主要包括水涡轮阻尼器1、回收支架2、下横梁3、上横梁4、绳索5部分组成。

结合图2，水涡轮阻尼器1是回收系统的缓冲主体，其包含外壳6、上盖7、叶片8、转子9、阻尼液11、下底板12、地丁13、轴承14。外壳6是阻尼器的主体外部结构，起到包裹阻尼液11的作用，外壳6和上盖7通过螺栓10进行固定，叶片8固定在上盖7内部，下底板12与外壳6固定连接。转子9上下凸台分别套入一个轴承14，用于约束转子9的横向运动，保留转子9转动自由度，同时可以起到降低转动摩擦阻尼的作用，凸台和轴承之间通过键连接传递弯矩。转子上凸台与回收支架2进行固定连接，例如螺栓、螺钉连接或者焊接等方式。下底板12开有若干安装孔，可用地丁13将回收装置安装于地面，也可通过螺栓连接将回收装置安装于移动平台。

结合图3，无人机在回收过程中首先通过控制无人机回收路径，将回收系统的绳索5定位在无人机回收路径上，随后无人机在空中机翼16首先与绳索5发生碰撞，由于水涡轮阻尼器1的阻尼力作用和飞机惯性影响，绳索5将沿机翼16前缘滑动，直至滑至翼尖小勾15中，绳索5触发翼尖小勾15内部的发动机的联动开关，关闭发动机，进而无人机被绳索5捕获；在无人机剩余动能作用下，回收支架2将被带动旋转，由于回收支架2与转子9相连，回收支架2的旋转将带动转子9在阻尼液11内运动，阻尼液11提供的阻尼力将起到耗散剩余动能的作用。最后随着无人机动能耗散完毕，完成无人机的绳钩回收过程。

通过改变阻尼液类型，或者转子9和叶片8之间的间隙大小来控制阻尼力，从而可以对不同的重量和速度的无人机进行回收。

综上，本发明基于水涡轮的旋转绳钩回收装置是一种全地形回收装置，可用于移动平台和山地等复杂地形，回收占地空间相比传统定点回收方式更小。相比固定式绳钩回收装置，本发明使得无人机回收不受回收行程限制，可以极大降低无人机回收过载，提高无人机与任务设备的使用寿命，同时通过调整阻尼力可以对多种重量和速度无人机进行回收。