飞机仰角弹射器的制作方法

本发明涉及飞行器技术领域，特别是涉及一种飞机仰角弹射器。

背景技术：

现有技术中，固定翼飞机需要借助于跑道滑行，以达到一定的速度后，才能够离开地面或平台而升空，尽可能的缩短飞机的滑跑距离，是航空技术发展的重要方向。特别是近年来，当越来越来多的无人机问世和普及后，迫切需要一种新的固定翼飞机起降方案。针对上述缩短飞机滑跑距离的问题，现有技术中出现了弹射飞行的概念，即在飞机起飞时，向飞机提供一个外力使得其在短时间内获得足够的起飞速度。现有提供所述外力的方式主要有蒸汽弹射和电磁弹射。

蒸汽弹射相对于电磁弹射而言，其技术成熟度更高，但蒸汽弹射设备存在体积庞大且复杂、功耗高且功率利用率低的问题，这种发射方式一般仅适合于航母发射无人机；电磁弹射概念虽然被提出了很多年，但现有技术中尚未有投入使用的飞机电磁弹射发射装置。进一步优化或改良弹射飞行技术方案，无疑会推进无人机技术的进一步发展及运用。

技术实现要素：

针对上述进一步优化或改良弹射飞行技术方案，无疑会推进无人机技术的进一步发展及运用的问题，本发明提供了一种飞机仰角弹射器，发射器可用于实现飞机倾斜向上发射，大大缩短固定翼飞机所需的跑道长度和所需的时间。

本发明提供的飞机仰角弹射器通过以下技术要点来解决问题：飞机仰角弹射器，包括跑道板，还包括底板，所述跑道板的一端与底板通过第一铰接轴铰接连接；

还包括连接在跑道板上的倾斜装置，所述倾斜装置用于驱动跑道板绕第一铰接轴转动；

还包括用于向飞机施加推力的助飞装置，所述助飞装置包括固定于跑道板上的多个带轮、绕置于带轮上的传送带、固定于传送带上的推进杆，至少有一个带轮上还连接有驱动电机，所述驱动电机用于驱动推进杆沿着跑道板的长度方向运动。

具体的，以上倾斜装置用于调整跑道板的倾斜状态，如需要将飞机置放于跑道板上，且完成飞机与助飞装置的连接时，可使得跑道板保持平板状态，这样，飞机可在自身的动力下或其他动力下，停留至跑道板上的指定位置；当完成飞机与助飞装置的连接后，通过倾斜装置驱动跑道板绕第一铰接轴转动，此状态下跑道板的自由端立起，整个跑道板呈倾斜状态，为飞机的倾斜发射做好装备。

本方案中，设置的助飞装置为飞机提供额外的动力，以使得飞机能够在短时间内达到起飞所需的最小速度，即发生过程中，飞机本体上的推进装置工作、助飞装置工作，这样，以使得飞机在短时间内以更大的加速度加速，达到短时间、短距离助跑起飞的目的。

本方案中，驱动电机为传送带传动的动力装置，所述传送带带动推进杆沿着传送带的传动方向运动，同时，推进杆作为推进装置与飞机的直接作用部件，即通过推进杆与飞机之间的相互作用力，达到外力驱动飞机加速的目的。

由于飞机在跑道板上起飞助跑时，相当于在跑道板上飞机与推进杆的连接位置和脱离位置为两个不同的位置，且脱离位置必然位于连接位置的后端，本方案中，助飞装置在飞机与推进杆脱离后，助飞装置本身还具有一个动能，这样，在驱动电机失去电力供应的情况下，推进杆依然能够在惯性的作用下沿着传动带的传动轨迹又跑道板的前端运动至跑道板的后端，为下次助飞装置与飞机的连接做好准备。这样，本仰角弹射器采用的助飞装置不仅结构简单，同时推进杆可在惯性的作用下回到可与飞机连接的初始位置，这样，可使得本弹射器工作时动作过程连贯，对能源具有较高利用率的特点。

作为本领域技术人员，为利于推进杆回退时本弹射器的安全性，设置为推进杆未运动到推进杆能够在跑道板上达到最远位置之前推进杆即与飞机脱离，此时，推进杆在继续运动至传送带前端拐点处时即开始减速。

更进一步的技术方案为：

作为一种具体的助飞装置安装方案，所述跑道板上设置有呈条状的滑移槽，所述滑移槽的上端与跑道板的顶面相交，滑移槽的下端与跑道板的底面相交，所述带轮均安装在跑道板的底部，所述推进杆的下端与传送带固定连接，推进杆的中间部分位于滑移槽中，推进杆的上端相对于跑道板的顶面外凸，且推进杆的上端还设置有呈卡口状的卡口部。本方案中，相当于仅有推进杆的上端突出跑道板，这样，可有效避免助飞装置对跑道板以上空间产生过多的干扰。进一步的，设置为还包括伸缩装置，以上伸缩装置用于驱动推进杆伸出或凹入跑道板跑道面以下，如将推进杆设置为多段组合式结构，伸缩装置为其中的一段、设置为推进杆本身为刚性构件，推进杆通过伸缩装置与传送带相连。这样，可避免飞机在跑道板上就位过程中推进杆对飞机的运动产生干扰。以上卡口部可用于与飞机起落架的竖梁后端作用，在飞机达到一定速度且飞机的速度大于推进杆的速度时，飞机与推进杆可自动脱离。

作为一种可利用跑道板对推进杆的运动方向产生限位效果的技术方案，推进杆位于滑移槽中的部分的侧面与滑移槽的侧面接触。

作为倾斜装置的具体实现形式，所述倾斜装置为设置于底板与跑道板两者之间的液压油缸，所述液压油缸的缸体与其中一者铰接连接，液压油缸的活塞杆与另一个铰接连接。本方案可靠性高，且设置成本低。

为避免飞机在跑道板倾斜过程中或加速过程中偏离预定的停留位置或预设的运动轨迹而导致安全事故，还包括固定在跑道板上的固定装置，所述固定装置用于固定飞机在跑道板上的位置。以上固定装置可采用可夹紧起落架上飞机机轮的夹紧装置、可对飞机产生吸附力的吸附装置等。

为便于将飞机牵引至跑道板上的特定位置，以完成助飞装置与飞机的连接，还包括设置于跑道板上的牵引装置，所述牵引装置用于牵引飞机在跑道板上运动。

为进一步限定飞机在跑道板上的运动轨迹，利于本弹射器性能的稳定性，所述跑道板上还设置有多条跑道槽。

为使得本弹射器能够将飞机向不同方向发射，还包括旋转台，所述旋转台设置于底板底部或设置于底板与跑道板之间，所述旋转台用于驱动跑道板绕旋转台的旋转中心转动。

优选的，所述驱动电机与对应带轮之间还串联有离合器，这样，在需要连续发射飞机时，在不停止驱动电机的情况下，通过离合器断开驱动电机对带轮的动力输入，不仅可减小驱动电机驱动次数，保护驱动电机，同时可保留驱动电机转子上的能量以用于下一次发射，使得本弹射器的能源利用率更高。

本发明具有以下有益效果：

以上倾斜装置用于调整跑道板的倾斜状态，如需要将飞机置放于跑道板上，且完成飞机与助飞装置的连接时，可使得跑道板保持平板状态，这样，飞机可在自身的动力下或其他动力下，停留至跑道板上的指定位置；当完成飞机与助飞装置的连接后，通过倾斜装置驱动跑道板绕第一铰接轴转动，此状态下跑道板的自由端立起，整个跑道板呈倾斜状态，为飞机的倾斜发射做好装备。

本方案中，设置的助飞装置为飞机提供额外的动力，以使得飞机能够在短时间内达到起飞所需的最小速度，即发生过程中，飞机本体上的推进装置工作、助飞装置工作，这样，以使得飞机在短时间内以更大的加速度加速，达到短时间、短距离助跑起飞的目的。

本方案中，驱动电机为传送带传动的动力装置，所述传送带带动推进杆沿着传送带的传动方向运动，同时，推进杆作为推进装置与飞机的直接作用部件，即通过推进杆与飞机之间的相互作用力，达到外力驱动飞机加速的目的。

由于飞机在跑道板上起飞助跑时，相当于在跑道板上飞机与推进杆的连接位置和脱离位置为两个不同的位置，且脱离位置必然位于连接位置的后端，本方案中，助飞装置在飞机与推进杆脱离后，助飞装置本身还具有一个动能，这样，在驱动电机失去电力供应的情况下，推进杆依然能够在惯性的作用下沿着传动带的传动轨迹又跑道板的前端运动至跑道板的后端，为下次助飞装置与飞机的连接做好准备。这样，本仰角弹射器采用的助飞装置不仅结构简单，同时推进杆可在惯性的作用下回到可与飞机连接的初始位置，这样，可使得本弹射器工作时动作过程连贯，对能源具有较高利用率的特点。

附图说明

图1是本发明所述的飞机仰角弹射器一个具体实施例的主视图；

图2是本发明所述的飞机仰角弹射器一个具体实施例的局部示意图，该示意图为视口位于跑道板跑道面上方的局部俯视图。

图中的附图标记依次为：1、底板，2、倾斜装置，3、第一铰接轴，4、驱动电机，5、固定装置，6、推进杆，7、带轮，8、传送带，9、跑道板，10、起落架，11、滑移槽，12、跑道槽。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1和图2所示，飞机仰角弹射器，包括跑道板9，还包括底板1，所述跑道板9的一端与底板1通过第一铰接轴3铰接连接；

还包括连接在跑道板9上的倾斜装置2，所述倾斜装置2用于驱动跑道板9绕第一铰接轴3转动；

还包括用于向飞机施加推力的助飞装置，所述助飞装置包括固定于跑道板9上的多个带轮7、绕置于带轮7上的传送带8、固定于传送带8上的推进杆6，至少有一个带轮7上还连接有驱动电机4，所述驱动电机4用于驱动推进杆6沿着跑道板9的长度方向运动。

具体的，以上倾斜装置2用于调整跑道板9的倾斜状态，如需要将飞机置放于跑道板9上，且完成飞机与助飞装置的连接时，可使得跑道板9保持平板状态，这样，飞机可在自身的动力下或其他动力下，停留至跑道板9上的指定位置；当完成飞机与助飞装置的连接后，通过倾斜装置2驱动跑道板9绕第一铰接轴3转动，此状态下跑道板9的自由端立起，整个跑道板9呈倾斜状态，为飞机的倾斜发射做好装备。

本方案中，设置的助飞装置为飞机提供额外的动力，以使得飞机能够在短时间内达到起飞所需的最小速度，即发生过程中，飞机本体上的推进装置工作、助飞装置工作，这样，以使得飞机在短时间内以更大的加速度加速，达到短时间、短距离助跑起飞的目的。

本方案中，驱动电机4为传送带8传动的动力装置，所述传送带8带动推进杆6沿着传送带8的传动方向运动，同时，推进杆6作为推进装置与飞机的直接作用部件，即通过推进杆6与飞机之间的相互作用力，达到外力驱动飞机加速的目的。

由于飞机在跑道板9上起飞助跑时，相当于在跑道板9上飞机与推进杆6的连接位置和脱离位置为两个不同的位置，且脱离位置必然位于连接位置的后端，本方案中，助飞装置在飞机与推进杆6脱离后，助飞装置本身还具有一个动能，这样，在驱动电机4失去电力供应的情况下，推进杆6依然能够在惯性的作用下沿着传动带的传动轨迹又跑道板9的前端运动至跑道板9的后端，为下次助飞装置与飞机的连接做好准备。这样，本仰角弹射器采用的助飞装置不仅结构简单，同时推进杆6可在惯性的作用下回到可与飞机连接的初始位置，这样，可使得本弹射器工作时动作过程连贯，对能源具有较高利用率的特点。

作为本领域技术人员，为利于推进杆6回退时本弹射器的安全性，设置为推进杆6未运动到推进杆6能够在跑道板9上达到最远位置之前推进杆6即与飞机脱离，此时，推进杆6在继续运动至传送带8前端拐点处时即开始减速。

实施例2：

如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：作为一种具体的助飞装置安装方案，所述跑道板9上设置有呈条状的滑移槽11，所述滑移槽11的上端与跑道板9的顶面相交，滑移槽11的下端与跑道板9的底面相交，所述带轮7均安装在跑道板9的底部，所述推进杆6的下端与传送带8固定连接，推进杆6的中间部分位于滑移槽11中，推进杆6的上端相对于跑道板9的顶面外凸，且推进杆6的上端还设置有呈卡口状的卡口部。本方案中，相当于仅有推进杆6的上端突出跑道板9，这样，可有效避免助飞装置对跑道板9以上空间产生过多的干扰。进一步的，设置为还包括伸缩装置，以上伸缩装置用于驱动推进杆6伸出或凹入跑道板9跑道面以下，如将推进杆6设置为多段组合式结构，伸缩装置为其中的一段、设置为推进杆6本身为刚性构件，推进杆6通过伸缩装置与传送带8相连。这样，可避免飞机在跑道板9上就位过程中推进杆6对飞机的运动产生干扰。以上卡口部可用于与飞机起落架10的竖梁后端作用，在飞机达到一定速度且飞机的速度大于推进杆6的速度时，飞机与推进杆6可自动脱离。

作为一种可利用跑道板9对推进杆6的运动方向产生限位效果的技术方案，推进杆6位于滑移槽11中的部分的侧面与滑移槽11的侧面接触。

作为倾斜装置2的具体实现形式，所述倾斜装置2为设置于底板1与跑道板9两者之间的液压油缸，所述液压油缸的缸体与其中一者铰接连接，液压油缸的活塞杆与另一个铰接连接。本方案可靠性高，且设置成本低。

为避免飞机在跑道板9倾斜过程中或加速过程中偏离预定的停留位置或预设的运动轨迹而导致安全事故，还包括固定在跑道板9上的固定装置5，所述固定装置5用于固定飞机在跑道板9上的位置。以上固定装置5可采用可夹紧起落架10上飞机机轮的夹紧装置、可对飞机产生吸附力的吸附装置等。

为便于将飞机牵引至跑道板9上的特定位置，以完成助飞装置与飞机的连接，还包括设置于跑道板9上的牵引装置，所述牵引装置用于牵引飞机在跑道板9上运动。

为进一步限定飞机在跑道板9上的运动轨迹，利于本弹射器性能的稳定性，所述跑道板9上还设置有多条跑道槽12，各跑道槽12分别用于限定飞机机轮的运动轨迹。

实施例3：

如图1和图2所示，本实施例在以上任意一个实施例提供的任意一个技术方案的基础上对本案作进一步限定，为使得本弹射器能够将飞机向不同方向发射，还包括旋转台，所述旋转台设置于底板1底部或设置于底板1与跑道板9之间，所述旋转台用于驱动跑道板9绕旋转台的旋转中心转动。

优选的，所述驱动电机4与对应带轮7之间还串联有离合器，这样，在需要连续发射飞机时，在不停止驱动电机4的情况下，通过离合器断开驱动电机4对带轮7的动力输入，不仅可减小驱动电机4驱动次数，保护驱动电机4，同时可保留驱动电机4转子上的能量以用于下一次发射，使得本弹射器的能源利用率更高。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。