可快速组装折叠弹射器的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种用于中型无人机的可快速组装折叠弹射器。

背景技术：

无人机是一种由动力驱动、机上无人驾驶的航空器。它通常由机体、动力装置、飞行控制与管理设备、发射回收设备等组成，能够遥控或自动飞行，既能一次性使用，也能回收、多次使用。它是当今高新技术武器装备之一，广泛的应用于战场侦查、电子对抗、战后损伤、对地攻击等诸多军事行动，是信息化战争必不可少的装备。在民用领域，它已经被广泛的应用于航空遥感、航空测绘、森林防火、海岸线巡逻等领域。

目前，无人机发射系统主要采用液压、气动、弹射等发射方式。其中弹射方式发射必须像一般飞机一样先加速到起飞速度后，才能够使无人机产生足够的升力使无人机起飞，为使无人机能够不受场地大小或地形的限制而起飞，通常会利用弹射架给予无人飞行载具辅助动力，使无人飞行载具在短时间内加速到起飞速度而起飞。现有中小型无人机弹射装置存在结构复杂，质量过重，操作费时以及不便于运输等不足。

现公开一种现的弹射器已解决上述不足，专利公开号为：cn104554814a，专利名称为：可快速整体折叠式橡筋弹射器，其包括前导轨组件、前支撑架、后导轨组件、后支撑架、弹射小车、弹射小车锁闭机构及橡筋，橡筋并排安装在弹射小车底部与后导轨组件后端之间，展开弹射器后，拉动弹射小车，直至后导轨组件最后端，通过弹射小车锁闭机构将弹射小车锁住，此时，橡筋被拉伸变形，为弹射起飞无人机储存动力。上述结构虽然实现了现有无人飞行器的发射，但其还存在以下缺点：折叠方式不合理、架体仰角不可调控、结构过于简单、弹射能力不足，鲜有弹射能力超过500kg·g。因此，急需一种新的无人机折叠弹射器已解决上述问题。

技术实现要素：

为解决上述现有技术存在的解决现有折叠方式不合理、架体仰角不可调控、结构过于简单、弹射能力不足等问题，本发明提供一种可快速组装折叠弹射器。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种可快速组装折叠弹射器，包括：

折叠式架体，所述折叠式架体包括多个架体，相邻的架体之间活动连接，位于两端的架体分别为蓄力部和射出部；

前支架，所述前支架包括丝杠机构、设置在丝杠机构顶端的c型转接槽、设置在丝杠机构底端圆形凸台，所述c型转接槽与射出部相适配，c型转接槽的底面通过对称设置的第一l型耳与丝杠机构顶端的对接块固定连接，所述圆形凸台的底面连接有多个支杆，每个支杆穿过一c型连杆的一端的套环，该c型连杆的另一端与中轴套通过t型转接件固定相连，中轴套套在套管上、并能够沿套管轴向上下移动，中轴套和c型连杆上下移动带动多个支杆收缩或展开，所述套管固定在圆形凸台底面中部，套管的底端设置有限位螺母；

后坐力稳定机构；所述后坐力稳定机构固定在蓄力部远离架体一端的底面；

运载机构，所述运载机构与架体滑动连接，运载机构通过闭锁机构固定在蓄力部上。

进一步的，所述丝杠机构包括丝杠座以及与丝杠座螺纹连接的丝杠，丝杠座上设置有转盘，转盘转动带动丝杠在丝杠座内上下移动，丝杠座通过螺栓固定在圆形凸台上；所述圆形凸台的底面均匀分布有多对第二l型耳，每对第二l型耳通过第一销轴与对应的支杆转动连接。

进一步的，所述架体包括方框主体以及对称设置在方框主体顶面的两个导轨，方框主体内壁的四个角落处设置有斜角，导轨的顶端设置有与运载机构配合的滑轨。

进一步的，所述相邻的两个架体连接处分别固定有第一连接板和第一固定板，第一连接板的顶部开设有第一通孔，第一连接板的外侧设置有第二连接板，第二连接板与第一连接板之间设置有钢柱，第二连接板上与第一通孔位置相对应处开设有第二通孔，第一固定板的外侧设置有两个并置的第三连接板，每个第三连接板的顶部都开设有第三通孔，相邻的两个架体之间通过依次穿过第二通孔、两个第三通孔和第一通孔的第一转轴连接，第一转轴上裸露于第二连接板和第一连接板外侧处都设置有卡簧。

进一步的，所述相邻的两个架体通过扣式连接器固定连接，相邻的所述扣式连接器分别设置于架体顶部和底部，所述第一转轴设置于位于顶部扣式连接器的下方或位于底部扣式连接器的上方；扣式连接器的公头固定在第一固定板上，与公头相扣合的扣式连接器的母头固定在第一连接板上。

进一步的，所述射出部首端的前后两侧都对称设置有l型支座，两个l型支座通过第二销轴连接，第二销轴上分别位于两个l型支座外侧处都设置有卡簧，两个第二销轴之间连接有第一弹力绳，第一弹力绳的中部位于射出部的上方；射出部的中部前后两侧对称固定有压环，第一弹力绳的两端分别穿过压环；

所述射出部内设置有钢丝绳，钢丝绳一端穿过方框主体与运载机构固定连接，另一端依次绕过转向定滑轮，第一滑轮组、定滑轮和第一滑轮组并与拉力计固定连接，拉力计和定滑轮都固定在射出部末端的架体端盖上，转向定滑轮固定在方框主体顶面上，架体端盖通过角铝与方框主体固定连接；第一滑轮组通过第二弹力绳与第二滑轮组连接，第一滑轮组和第二滑轮组的四个角落处都设置有滚柱，滚柱与所述斜角相适配；

所述转向定滑轮包括滑轮座，滑轮座两端的耳板通过螺钉与方框主体顶面固定连接，滑轮座内设置有两个滑轮，两个滑轮夹持所述钢丝绳，每个滑轮设置在一第二转轴上，第二转轴的两端分别穿过滑轮座的两个侧壁，第二转轴上裸露于滑轮座两侧壁的外侧处设置有卡簧。

进一步的，所述后坐力稳定机构包括对称设置在蓄力部前后两侧的固定座以及两个钎子，固定座通过第三销轴与支臂的一端转动连接，支臂的另一端设置有第二固定板，所述两个钎子分别穿过对应的第二固定板。

进一步的，所述运载机构包括运载底板以及设置在运载底板上的运载支架，运载底板的底面对称设置有两对横向滚轮，两对横向滚轮分别与所述滑轨滚动连接，每对横向滚轮的内侧都设置有一对竖向滚轮，竖向滚轮与所述方框主体顶面滚动连接；所述运载底板上靠近所述固定座的一端设置有凹槽，运载底板的底面中部对称设置有l型耳板，两个l型耳板通过第四销轴连接，第四销轴上位于两个l型耳板外侧处设置有卡簧，所述钢丝绳的一端与第四销轴的中部固定连接。

进一步的，所述闭锁机构包括对称设置的两个定位板和转子，转子顶面中部设置有凸起，凸起与所述凹槽相配合，转子的一端通过安全销固定在两个定位板之间，另一端与其下方的第一传动臂的一端通过销轴连接，第一传动臂的另一端与拉杆连接；

所述两个定位板通过l型转接件固定在第三固定板上，第三固定板固定于蓄力部远离架体的端面上。

进一步的，所述蓄力部远离架体的一端固定有第一安装板，第一安装板位于第三固定板的下方，第一安装板上固定电机，电机与所述第二滑轮组通过第三弹力绳连接；

所述蓄力部底面的两端都固定有第二安装板，第二安装板底面的两端对称设置有脚轮。

在上述技术方案中，本发明提供的一种可快速组装折叠弹射器的有益效果为：

1、本发明采用折叠式架体、前支架、后坐力稳定机构以及运载机构的模块化结构，提高了各个系统的功能，采用前支架的丝杠和可收放式支杆，能够实现射出部仰角的调控。

2、本发明架体采用了方框主体内及其内部斜角结构，具有高的比刚度，降低了在弹射过程中架体自身弹性变形，实现了无人机平稳弹射起飞的效果。

3、本发明采用了第一弹力绳和钢丝绳进行二次减速制动，降低了弹射冲击对架体和前支架的损伤，达到安全平稳制动效果。

4、本发明通过电机、第一滑轮组和第二滑轮组实现蓄力，其弹射能力高，可弹射有效质量50kg-100kg的无人机，实现了橡筋式弹射器弹射中型无人机的目标。

5、本发明结构合理可靠，安装方便，通用性好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中射出部与前支架的连接结构示意图；

图2是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中前支架的结构示意图；

图3是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中前支架的分解结构示意图；

图4是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中折叠式架体展开时的结构示意图；

图5是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中架体的侧视图；

图6是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中相邻的架体之间的连接结构示意图；

图7是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中相邻的架体之间的连接结构分解结构示意图；

图8是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中射出部的结构示意图；

图9是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中射出部的内部结构示意图；

图10是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中射出部内架体与第二滑轮组的连接结构示意图；

图11是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中射出部末端的分解结构示意图；

图12是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中转向定滑轮与架体连接结构的分解结构示意图；

图13是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中后坐力稳定机构的结构示意图；

图14是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中架体与运载底座的连接结构示意图；

图15是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中运载机构的仰视图；

图16是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中运载机构与闭锁机构的连接结构示意图；

图17是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中闭锁机构的结构示意图；

图18是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中蓄力部与脚轮的连接结构示意图；

图19是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中蓄力部与第一安装板的连接结构示意图；

图20是本发明实施例所述的可快速组装折叠弹射器中折叠式架体折叠后与运载机构和后坐力稳定机构的连接结构示意图。

附图标记说明：

1、折叠式架体；2、架体；3、蓄力部；4、射出部；5、前支架；6、丝杠机构；7、c型转接槽；8、圆形凸台；9、第一l型耳；10、对接块；11、支杆；12、c型连接杆；13、套环；14、中轴套；15、t型转接件；16、套管；17、限位螺母；18、后坐力稳定机构；19、运载机构；20、闭锁机构；21、丝杠座；22、丝杠；23、转盘；24、第二l型耳；25、第一销轴；26、方框主体；27、导轨；28、斜角；29、滑轨；30、第一连接件；31、第一固定板；32、第一通孔；33、第二连接板；34、钢珠；35、第二通孔；36、第三连接板；37、第三通孔；38、第一转轴；39、扣式连接器；40、公头；41、母头；42、l型支座；43、第二销轴；44、第一弹力绳；45、压环；46、钢丝绳；47、转向定滑轮；48、第一滑轮组；49、定滑轮；50、拉力计；51、架体端盖；52、角铝；53、第二弹力绳；54、滚柱；55、滑轮；56、滑轮座；57、第二转轴；58、固定座；59、钎子；60、第三销轴；61、支臂；62、第二固定板；63、运载底板；64、运载支架；65、横向滚轮；66、竖向滚轮；67、凹槽；68、l型耳板；69、第四销轴；70、定位板；71、转子；72、凸起；73、安全销；74、第一传动臂；75、拉杆；76、l型转接件；77、第三固定板；78、第一安装板；79、电机；80、第三弹力绳；81、第二安装板；82、脚轮；83、第二滑轮组；84、耳板。

具体实施方法

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参见图1-4、20所示；

本发明的一种可快速组装折叠弹射器，包括：

折叠式架体1，所述折叠式架体1包括三个架体2，相邻的架体2之间活动连接，位于两端的架体分别为蓄力部3和射出部4；

前支架5，所述前支架5包括丝杠机构6、设置在丝杠机构6顶端的c型转接槽7、设置在丝杠机构6底端圆形凸台8，所述c型转接槽7与射出部4相适配，射出部4的中部位于c型转接槽7内，并通过螺钉固定连接，c型转接槽7的底面通过对称设置的第一l型耳9与丝杠机构6顶端的对接块10固定连接，所述圆形凸台8的底面连接有多个支杆11，每个支杆11穿过一c型连杆12的一端的套环13，该c型连杆12的另一端与t型转接件15通过螺栓连接，t型转接件15与中轴套16通过螺栓相连，中轴套16套在套管17上、并能够沿套管17轴向上下移动，中轴套16和c型连杆12上下移动带动多个支杆11收缩或展开，所述套管16通过螺栓固定在圆形凸台8底面中部，套管16的底端设置有限位螺母17；所述丝杠机构6包括丝杠座21以及与丝杠座21螺纹连接的丝杠22，丝杠座21上设置有转盘23，转盘23转动带动丝杠22在丝杠座21内上下移动，丝杠座21通过螺栓固定在圆形凸台8上；所述圆形凸台8的底面均匀分布有多对第二l型耳24，每对第二l型耳24通过第一销轴25与对应的支杆11转动连接；

后坐力稳定机构18；所述后坐力稳定机构18固定在蓄力部3远离架体2一端的底面；

运载机构19，所述运载机构19与架体2滑动连接，运载机构19通过闭锁机构20固定在蓄力部3上。

具体的，c型转接槽7与射出部4相适配，将射出部4支撑顶起，旋转转盘23带动丝杠22在丝杠座21内上下移动，通过对接块10与第一l型耳9的固定连接，带动c型转接槽7的上升和下降，从而实现射出部4仰角的调整；支杆11的一端穿过与c型连杆12连接的套环13，另一端与圆形凸台8转动连接，中轴套14带动c型连杆12在套管16的轴线上上下移动，从而带动支杆11摆动，通过支架11摆角的改变，调整前支架5整体的高度，进而实现射出部4仰角的调整。

如图5所示，所述架体2包括方框主体26以及对称设置在方框主体26顶面的两个导轨27，方框主体26内壁的四个角落处设置有斜角28，导轨27的顶端设置有与运载机构19配合的滑轨29。方框主体26内及其内部斜角28结构，使架2体具有高的比刚度，降低了在弹射过程中架体2自身弹性变形，实现了无人机平稳弹射起飞的效果

如图6-7所示，所述相邻的两个架体2连接处分别固定有第一连接板30和第一固定板31，第一连接板30的顶部开设有第一通孔32，第一连接板30的外侧设置有第二连接板33，第二连接板33与第一连接板30之间设置有钢柱34，第二连接板33上与第一通孔32位置相对应处开设有第二通孔35，第一固定板31的外侧设置有两个第三连接板36，每个第三连接板36的顶部都开设有第三通孔37，相邻的两个架体2之间通过依次穿过第二通孔35、两个第三通孔37和第一通孔32的第一转轴38连接，第一转轴38上裸露于第二连接板33和第一连接板30外侧处都设置有卡簧。相邻的架体2之间通过第一转轴38连接，能实现架体2之间的折叠，减小了运输和存储时占用的空间。

所述相邻的两个架体2通过扣式连接器39固定连接，相邻的所述扣式连接器39分别设置于架体2顶部和底部，所述第一转轴38设置于位于顶部扣式连接器39的下方或位于底部扣式连接器39的上方；扣式连接器39的公头40固定在第一固定板31上，与公头40相扣合的扣式连接器39的母头41固定在第一连接板30上。相邻架体2上的扣式连接器39和第一转轴38上下方向间隔设置，能够使三个架体2实现z型折叠，减小运输和存储时占用的空间，非常便利。

如图8所示，所述射出部4首端的前后两侧都对称设置有l型支座42，两个l型支座42通过第二销轴43连接，第二销轴43上分别位于两个l型支座42外侧处都设置有卡簧，两个第二销轴43之间连接有第一弹力绳44，第一弹力绳44的中部位于射出部4的上方；射出部4的中部前后两侧对称固定有压环45，第一弹力绳44的两端分别穿过压环45。第一弹力绳44的设置能够在无人机射出过程中对运载机构进行一次减速，降低了弹射冲击对架体2和前支架5的损伤，达到安全平稳制动效果。

如图9-11所示，所述射出部4内设置有钢丝绳46，钢丝绳46一端穿过方框主体26与运载机构19固定连接，另一端依次绕过转向定滑轮47，第一滑轮组48、定滑轮49和第一滑轮组48并与拉力计50固定连接，拉力计50和定滑轮49都固定在射出部4末端的架体端盖51上，转向定滑轮47固定在方框主体26顶面上，架体端盖51通过角铝52与方框主体26固定连接；第一滑轮组48通过第二弹力绳53与第二滑轮组83连接，第一滑轮组48和第二滑轮组83的四个角落处都设置有滚柱54，滚柱54与对应的所述斜角28相适配。当运载机构19承载无人机射出过程中，通过第一弹力绳44的一次减速，同时钢丝绳46拉动运载机构进行二次减速，有效的降低了弹射冲击对架体2和前支架5的损伤，达到安全平稳制动效果。方框主体26内壁上的四个斜角28的角度为45°，第一滑轮组48和第二滑轮组83上的滚柱54都与斜角28相适配，且滚柱54与斜角28坡面法向间距为1mm，方框主体26的结构约束了第一滑轮组48和第二滑轮组83的转动自由度的同时，保证了第一滑轮组48和第二滑轮组83可以沿着方框主体26轴向顺畅滑动，完成能量的储存与释放动作。

如图12所示，所述转向定滑轮47包括滑轮座56，滑轮座56两端的耳板84通过螺钉与方框主体26顶面固定连接，滑轮座56内设置有两个滑轮55，两个滑轮55夹持所述钢丝绳46，每个滑轮55设置在一第二转轴57上，第二转轴57的两端分别穿过滑轮座56的两个侧壁，第二转轴57上裸露于滑轮座56两侧壁的外侧处设置有卡簧。蓄力时，运载机构19承载无人机，并通过闭锁机构20固定在蓄力部3远离架体2的一端，此时钢丝绳46缠绕在靠近射出部4首端的滑轮55上；射出无人机过程中，运载机构19越过转向定滑轮47后，钢丝绳46缠绕在靠近射出部4末端的滑轮55上。转向定滑轮47的设置能有效的防止钢丝绳46与方框主体26的摩擦，而减少钢丝绳46的使用寿命，同时，保证能量储存与释放动作的顺利进行。

如图13所示，所述后坐力稳定机构18包括对称设置在蓄力部3前后两侧的固定座58以及两个钎子59，固定座58通过第三销轴60与支臂61的一端转动连接，支臂61的另一端设置有第二固定板62，所述两个钎子59分别穿过对应的第二固定板62。发射无人机准备时，将两个钎子59分别穿过对应的第二固定板62并与地面固定，以使蓄力部3稳固固定，保证发射过程顺利完成。

如图14-15所示，所述运载机构19包括运载底板63以及设置在运载底板63上的运载支架64，运载底板63的底面对称设置有两对横向滚轮65，两对横向滚轮65分别与所述滑轨29滚动连接，每对横向滚轮65的内侧都设置有一对竖向滚轮66，竖向滚轮66与所述方框主体26顶面滚动连接；所述运载底板63上靠近所述固定座58的一端设置有凹槽67，运载底板63的底面中部对称设置有l型耳板68，两个l型耳板68通过第四销轴69连接，第四销轴69上位于两个l型耳板68外侧处设置有卡簧，所述钢丝绳46的一端与第四销轴69的中部固定连接。蓄力时，运载机构19通过凹槽67与闭锁机构20的配合固定在蓄力部3远离架体的一端，发射时，闭锁机构20与凹槽67分开，在钢丝绳46的牵引作用下，沿着滑轨29发射，横向滚轮65与滑轨29的配合能有效减少发射过程中产生的摩擦，竖向滚轮66与方框主体26顶面之间的滚轮配合，能有效降低横向滚轮65的载荷，保证发射过程顺利的完成。

如图16-17所示，所述闭锁机构20包括对称设置的两个定位板70和转子71，转子71顶面中部设置有凸起72，凸起72与所述凹槽67相配合，转子71的一端通过安全销73固定在两个定位板70之间，另一端与其下方的第一传动臂74的一端通过销轴连接，第一传动臂74的另一端与拉杆75连接。所述两个定位板70通过l型转接件76固定在第三固定板77上，第三固定板77固定于蓄力部3远离架体2的端面上。凸起72与凹槽67相配合，将运载机构19固定在蓄力部3远离架体2的一端，发射时，拉动拉杆75，带动第一传动臂74下移，第一传动臂74带动转子71一端下移，凹槽67与凸起72分开，在钢丝绳46的牵引下，运载支架64承载无人机发射。

如图18-19所示，所述蓄力部3远离架体2的一端固定有第一安装板78，第一安装板78位于第三固定板77的下方，第一安装板78上固定电机79，电机79与所述第二滑轮组83通过第三弹力绳80连接。所述蓄力部3底面的两端都固定有第二安装板81，第二安装板81底面的两端对称设置有脚轮82。蓄力时，电机79工作，通过第三弹力绳80拉紧第二滑轮组83，并通过第二弹力绳53对第一滑轮组48进行蓄力。对称设置的脚轮82便于三个架体2折叠后移动。

具体操作步骤如下：

1、将折叠式架体1展开

将相邻的架体2之间，沿着第一转轴38旋转展开，展开后的三个架体2的轴线位于同一直线，并通过架体2上的扣式连接器39的公头40和母头41相配合，将三个架体2进行锁紧固定。

2、固定前支架5

将前支架5的c型转接槽7与射出部4相配合并通过螺钉固定连接，上下移动中轴套14和c型连接杆12，调整支杆11的摆角，以使前支架5位于合适的高度，完成射出部4仰角粗调；再转动转盘23，通过丝杠22在丝杠座21内上下移动，实现c型转接槽7的升降，进而实现射出部4仰角的微调。

3、后坐力稳定机构18固定

将两个钎子59分别穿过对应的第二固定板62并与地面固定，以使蓄力部3稳固固定。

4、蓄力前准备

将无人机放置在运载支架64上，并移动运载底板63，使运载底板63上的凹槽67与锁闭机构20的转子71上的凸起72配固定。

5、蓄力过程

电机79开始工作，通过第三弹力绳80拉紧第二滑轮组83，第二滑轮组83与第一滑轮组48通过第二弹力绳53连接，通过拉紧第二滑轮组83对第一滑轮组48进行蓄力。

6、无人机发射

拉动拉杆75，凸起72与凹槽67分开，在钢丝绳46的牵引下，运载机构19沿着滑轨29进行发射。

7、第一次减速，

当运载机构19发射至第一弹力绳44时，在第一弹力绳44的阻力下进行减速，此时运载底板63带动运载支架64降速，无人机保持发射速度与运载支架64分离，完成发射过程。

8、第二次减速

当运载机构19发射经过转向定滑轮47一定距离时时，钢丝绳46拉紧运载底板63进行第二次减速。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。