一种用于多旋翼无人机的应急伞降装置的制作方法

本发明涉及一种降落伞装置，属于无人机回收技术领域，适用于各种多旋翼无人机的安全伞降着陆回收。

背景技术：

多旋翼无人机出现失控、失速等故障后会快速坠落从而伤及地面人员及建筑，随着多旋翼无人机的应用推广，上述事故概率将大大增加。当多旋翼无人机出现故障时，一般采用空中应急打开一具降落伞减小其下落速度，保证地面人员及建筑等的安全。

中国专利“一种用于多旋翼无人机的紧急伞降装置及方法”（公开号：CN 103895870 A，公开日：2014.07.02）中公开了一种紧急伞装置及方法，该装置包括安装在伞仓内的测控单元、解锁舵机、抛伞弹簧、 锁栓、降落伞和磁保持继电器等部件，当测控单元判断出无人机处于危险时，由弹簧将降落伞抛出伞舱。

中国专利“一种旋翼式无人机失控坠落保护装置以及保护方法”（公开号：CN 103935522 A，公开日：2014.07.23）公开了一种包括底盘、燃烧室、弹射筒和降落伞的抛伞装置，该装置设置了两个弹射筒，在出现危险情况时可将降落伞抛出伞舱。

上述方案均存在降落伞抛出可靠性低、开伞时间长等多方面的问题。

现有技术存在的具体问题有：

1) 现有技术均只能将折叠状态的“降落伞团”抛出，降落伞展开还要经过拉直、充气、张满等过程，而多旋翼无人机故障时一般没有水平速度，所以其展开过程完全要靠故障无人机坠落时产生的速度，降落伞开伞损失高度较大，不能满足低高度、低速度、不利姿态等条件下的应急开伞；

2) 现有技术在降落伞抛出伞舱后，降落伞开伞过程长且不受控，极易与无人机的螺旋桨和机体等缠绕，其开伞安全性低；

3) 弹簧结构中弹簧压紧后的锁闭机构复杂，弹簧释放后所提供的初速度有限，很难将降落伞抛出足够距离，致使降落伞容易与无人机缠绕，其安全性低；

4) 弹簧结构在不使用时，弹簧始终处于受力状态，所以其使用寿命较低；

5) 弹伞筒方案结构零部件较多，斜向发射结构所占用体积较大，其适用性较差，同时该结构成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的上述不足，而提供一种用于多旋翼无人机的应急伞降装置，能直接将降落伞拉出和拉直，适合各种伞舱形状，开伞可靠性高、安全性高和成本低。

本发明的技术方案是：包括伞舱、伞舱盖、开伞器，伞舱上端开口处设有伞舱盖，伞舱内装有折叠状的降落伞，降落伞的顶部与伞舱盖连接，伞舱内还装有用于推动伞舱盖与伞舱分离以带动折叠状的降落伞拉出伞舱并拉直的开伞器。

所述降落伞包括位于上层的引导伞、位于下层的主伞，所述引导伞的顶部经引导伞连接带与伞舱盖连接。

所述主伞经主伞连接带与引导伞连接。

所述开伞器至少为两个，均布于伞舱侧部。

所述伞舱盖通过螺钉与开伞器连接。开伞器由主体、装药、发火单元、活塞、剪切销和分离段等部分组成，发火单元被电流激发点燃主装药，主装药工作在主体内的密封腔室中形成高温高压气体，该气体推动活塞运动推动分离段运动，首先剪断剪切销，然后分离单元以一定初速度射出。系统安装时，伞舱盖通过螺钉与开伞器分离段连接固定为一体，开伞器工作后，分离段分离后与伞舱盖和螺钉一起与伞舱分离。

所述开伞器装于开伞器安装座上。

还包括用于测取多旋翼无人机的实时姿态、高度、速度等并判断是否发出启动电流以激发开伞器的控制器，开伞器经导线与控制器连接。

所述伞舱分为上下两层，降落伞位于上层，控制器位于下层。

所述伞舱盖上设有伞舱盖防撞垫。

本发明具有以下有益效果：

1)开伞器分离段和伞舱盖以一定速度射出，通过引导伞连接带将降落伞各部件逐个拉出、拉直，使降落伞开伞快速，满足多旋翼无人机应急条件下可靠开伞；

2)降落伞中增加了引导伞，引导伞面积很小，充气较快，在其充气后能有效帮助主伞拉直和充气，提高了系统工作的可靠性；

3)所采用的开伞器结构紧凑，能提供足够的分离初速度，其可靠性、安全性很高；

4)伞舱盖上安装了防撞垫，能避免伞舱盖意外射出时伤及操作人员；

5)本发明结构简单、包装紧凑，可用于各种选翼无人机的安装结构和安装条件；

6)本发明所用各部件包装和存储寿命较长，伞舱盖密封后可防水，有利于系统长期存储，并能在小雨条件下使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的使用状态图。

图中，1、伞舱盖防撞垫 2、伞舱盖 3、螺钉 4、开伞器 5、伞舱 6、导线 7、开伞器安装座 8、引导伞连接带 9、引导伞 10、主伞 11、控制器 12、主伞连接带 13、主吊带。

具体实施方式

图1、2中，本发明由伞舱5、伞舱盖2、伞舱盖防撞垫1、引导伞连接带8、引导伞9、主伞连接带12、主伞10、主吊带13、开伞器4、开伞器安装座7、控制器11组成。伞舱5分为上下两层，上层用于安装引导伞9、引导伞连接带8、主伞10、主伞连接带12和主吊带13等降落伞各部件，下层用于安装控制器11。伞舱盖2用于将伞舱5密封，在开伞器4激发后射出并与伞舱5分离，将降落伞各部件等拉出、拉直。伞舱盖2通过螺钉3与开伞器4连接，使伞舱盖2将伞舱5固定。伞舱盖防撞垫1用于避免误操作时伞舱盖2射出后伤及操作人员。开伞器4可由直流电流启动，并在启动后提供足够的分离初速度。开伞器安装座7用于安装开伞器4。控制器11可根据实际需要，测取多旋翼无人机的实时姿态、高度、速度等并判断是否发出启动电流，需要时，向开伞器4发出启动电流启动系统。

按图1将部分安装在伞舱5中，在控制器11测得启动应急启动状态时发出启动电流激发开伞器4，开伞器4以一定的初速度逐个将串联在一起的引导伞9、引导伞连接带8、主伞10、主伞连接带12和主吊带13等拉出伞舱5并拉直，引导伞9进入气流快速充气并辅助主伞10充气张满，带着故障的多旋翼无人机稳降着陆，整个系统的拉直状态如图2所示。

本发明中的开伞器4可采用高压气或其它结构的火工装置，上述装置需要提供一定的分离速度。在多旋翼无人机所需要的主伞10面积较小时，可不使用引导伞9，而是由开伞器4直接将主伞10拉出伞舱并拉直。伞舱5可不分为上下两层，下层的控制器11可安装在其它位置，通过导线6连接开伞器4为其提供启动电流。伞舱盖2上可不安装伞舱盖防撞垫1。