发射型无人机及其系统的制作方法

本实用新型涉及发射型无人机技术领域。

背景技术：

无人机(UAV)是“无人驾驶飞机”的简称，主要依靠无线电遥控或是通过自动驾驶仪等方式实现自主控制飞行。它是当今高技术武器装备之一，广泛运用于战场侦察、电子对抗、空中打击等诸多军事行动，被誉为现代战场的“千里眼”和“杀手锏”。无人机的发射阶段往往被认为是无人机作战运用中最困难、最关键的阶段之一，无人机的发射阶段直接影响着无人机系统作战的机动灵活性、地域适应性、重复使用性和生存能力等战技指标及要求。

对于发射型无人机，常用的发射系统主要采用液压、气动、弹射、火箭助推等发射方式，其发射过程一般可概述如下：将发射型无人机放置在发射架上，通过发射架对无人机进行加速，无人机加速到安全起飞速度后，与发射架脱离，飞向目标位置，实现发射。发射后，飞机往往会高速飞行至到达目标位置，侦察任务完成后可对目标进行选择性自毁攻击或伞降着陆回收或自主飞行返航。飞向目标位置的过程中，无人机的飞行速度往往很快、不利于侦察定位。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种可以调整飞行状态以适应不同的飞行阶段的发射型无人机及其系统，该无人机提高了无人机飞行的灵活性。

为实现上述目标，本实用新型提供了如下技术方案：

一种发射型无人机，在发射阶段、自主飞行阶段具有不同的飞行状态，所述无人机能够通过自身设置的动力和/或阻力结构来减小飞行速度，从而从发射阶段飞行状态进入逆发射阶段飞行状态；经过逆发射阶段后，所述无人机进入自主飞行阶段，在达到或接近目的地的情况下，转变为能够靠自身动力飞行的飞行状态。

进一步，在发射阶段，无人机呈现形体上符合发射需求的飞行状态。

进一步，无人机采用变体机翼，在发射阶段，所述变体机翼折叠后收缩于机体中。

进一步，无人机通过逆向发射物体的方式来减小飞行速度。

进一步，所述逆向发射的物体为能够在发射后爆炸的爆炸物。

进一步，无人机上设置有喷气式动力单元，所述喷气式动力单元能够通过喷气向无人机提供逆向动力，减小飞行速度。

进一步，无人机上设置有阻力伞单元，所述阻力伞单元能够逆向打开，减小飞行速度。

进一步，无人机上设置有飞行状态调整单元，用于调整无人机飞行状态以适应不同的飞行阶段。

进一步，无人机上设置有位置探测单元，所述位置探测单元用于采集无人机的地理位置信息和/或飞行距离信息，并将获取的信息发送给飞行状态调整单元；所述飞行状态调整单元根据接收的信息，判定是否符合预设的需要进行飞行状态调整的地理位置和/或距离；在判定符合的情况下，触发无人机进行形体调整及动力调整。

进一步，无人机上设置有计时单元，所述计时单元用于采集无人机的时间信息，并将获取的信息发送给飞行状态调整单元；所述飞行状态调整单元根据接收的信息，判定是否符合预设的需要进行飞行状态调整的时间；在判定符合的情况下，触发无人机进行形体调整及动力调整。

进一步，无人机上设置有无线信号收发单元，所述无线信号收发单元能够接控制信号，并将获取的控制信号发送给飞行状态调整单元；所述飞行状态调整单元根据接收的控制信号，触发无人机进行形体调整及动力调整。

进一步，无人机上设置有飞行状态监测单元，所述飞行状态监测单元用于监测无人机的飞行状态信息，并将获取的飞行状态信息发送给飞行状态调整单元；所述飞行状态调整单元根据接收的信息，判断无人机在水平方向和/或竖直方向的运动速度，根据预设的需要进行飞行状态调整的速度标准，触发无人机进行形体调整及动力调整。

进一步，飞行状态调整单元采用如下方式中的一种或多种调整飞行状态：方式一，调整机翼的位置、面积和/或角度；方式二，调整机身的形状、尺寸和/或角度；方式三，抛弃无人机中预设的过渡结构。

本实用新型还提供了一种发射无人机的系统，包括：前述的发射型无人机；发射装置，提供发射无人机的动力。

进一步，所述发射装置包括发射单元、制动单元、控制单元，所述控制单元控制所述发射单元和制动单元。

进一步，发射单元的动力采用爆破式发射动力、电磁式发射动力、气压式发射动力或弹性发射动力。

本实用新型由于采用以上技术方案，与现有技术相比，作为举例，具有以下的优点和积极效果：利用本实用新型，发射型无人机可以调整飞行状态以适应不同的飞行阶段，在发射阶段，通过发射装置施加的动能进行运动，无人机呈现符合发射需求的形态；逆发射阶段，无人机通过自身施加逆向动力在空中进行减速，以便于无人机进入后续的自主飞行阶段；自主飞行阶段，通过前述逆发射阶段的无人机转变获得，在达到或接近目的地的情况下，无人机转变为能够靠自身动力飞行的飞行状态。由于在发射阶段、逆发射阶段和自主飞行阶段，无人机呈现形体上和/或动力上的差异，如此，即便于存储运输和发射，又便于侦察定位，在一定程度上提高了复杂环境下无人机的飞行、侦察、作战能力。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的发射型无人机在发射阶段的飞行状态示意图。

图2为本实用新型实施例提供的发射型无人机在逆发射阶段的飞行状态示意图一。

图3为本实用新型实施例提供的发射型无人机在逆发射阶段的飞行状态示意图二。

图4为本实用新型实施例提供的发射型无人机在自主飞行阶段的飞行状态示意图。

图5为本实用新型实施例提供的发射型无人机的模块结构图。

图6为本实用新型实施例提供的发射型无人机的实现方法的流程图。

附图标记说明：

发射型无人机100；机头110，喷射孔111；前翼120，前翼展开锁紧机构121；后翼130，后翼展开锁紧机构131；尾翼140，后翼展开锁紧机构141；飞行动力单元150；喷气式动力单元160；阻力伞170；飞行状态调整单元180；位置探测单元190；

爆炸物200；

气体300。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提供的发射型无人机及其系统作进一步详细说明。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

需说明的是，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所述的或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

实施例

一种发射型无人机，可以调整飞行状态以适应不同的飞行阶段，该无人机至少具有发射阶段飞行状态、逆发射阶段飞行状态和自主飞行阶段飞行状态，在不同的飞行阶段，无人机呈现形体上和/或动力上的差异。

无人机在发射阶段呈现发射阶段飞行状态。发射阶段，无人机飞行的动力来自于发射装置施加的动能。在发射阶段，无人机的形体上符合发射需求。

发射阶段之后，无人机通过自身所设置的动力和/或阻力结构，来减小飞行速度，进入了逆发射阶段。逆发射阶段，无人机通过自身施加的力是作为飞行的阻力，用于降低飞行速度，与发射阶段发射装置施加的飞行动力的作用相反(发射阶段，发射装置施加的力用于提高飞行速度)。在逆发射阶段，无人机呈现逆发射阶段飞行状态。

逆发射阶段作为发射阶段与自主飞行阶段的过渡阶段，经过逆发射阶段后，所述无人机可以进入自主飞行阶段。所述自主飞行阶段通过前述逆发射阶段转变获得，在达到或接近目的地的情况下，无人机转变为能够靠自身动力飞行的飞行状态，进入自主飞行阶段。

本实例中，在发射阶段，无人机呈现形体上符合发射需求的飞行状态。优选的，比如无人机的机体在该阶段整体呈现流线型，使其适合空中的高速飞行，同时，由于该阶段飞行动力来自与发射装置，无人机的形体应与发射装置匹配，以便于发射装置对其加速。作为举例而非限制，比如形体尽量收缩，机翼尽量折叠。在本实例中，以变体机翼无人机为例，无人机采用机翼可以相对机体展开或收回的变体机翼，在发射阶段，所述变体机翼折叠后收缩于机体中。

作为举例而非限制，参见图1所示，本实例中的发射型无人机100，机体包括机头110、机身，机身上设置有一对可以相对机身展开或折叠的前翼120、一对可以相对机身展开或折叠的后翼130、一对可以相对机身展开或折叠的尾翼140，以及设置在机身尾部的螺旋桨(图中未示出)，所述螺旋桨作为无人机的飞行动力单元，能够提供无人机自主飞行的动力。所述的机头110与机身通过法兰机械连接，所述的前翼120、后翼130和尾翼140均通过机翼展开锁紧机构与机身连接。机翼展开锁紧机构包括前翼展开锁紧机构121、后翼展开锁紧机构131、后翼展开锁紧机构141。所述的无人机机翼可以采用串列式布局，前翼、后翼,布置于机身下方，分别通过前翼展开锁紧机构、后翼展开锁紧机构与机身连接。前、后翼左右翼层叠或并列布置；尾翼置于机身尾部左右对称布置，通过尾翼展开锁紧机构与机身连接。螺旋桨安装在无人机机身尾部，为无人机自主飞行提供推力。

发射装置，用于提供发射无人机的动力。优选的，本实例中，发射装置可以包括发射单元、制动单元、控制单元，所述控制单元控制所述发射单元和制动单元。

作为举例而非限制，发射单元可以包括发射筒和发射动力单元。发射筒的动力可以采用爆破式发射动力、电磁式发射动力、气压式发射动力或弹性发射动力，在本实施例中，采用爆破式发射动力。具体可以采用如下结构。发射筒的筒体的两端分别设置有上端盖和承压底座，筒体优选的采用高强度的玻璃钢材料，筒体后端通过螺纹安装在承压底座上。筒体内壁上设置有滑轨，筒体内后端隔离设置有低压室、破孔和高压室，从筒体后端部开始，向前端依次设置高压室、破孔、低压室，低压室的前端上方设置有发射推板；低压室和高压室通过破孔联通，高压室底部放置有底火和发射爆破药，底火与电信号发射端相连。

点火后，通过发射推板将气体压力传递到筒体内的无人机上，无人机沿筒内壁的滑轨发射出筒后，仍然呈现形体上符合发射需求的形体，保持发射时的形态进行飞行。

优选的，为防止无人机在发射筒内旋转，发射筒的筒体内还可以设置具有防止无人机筒内无人机发射时旋转的止旋块。

制动单元可以在需要时对发射装置进行制动，能够提高发射装置的安全性。

无人机保持发射阶段飞行状态飞行一段时间后，根据需要调整进入逆发射阶段。优选的，在本实例中，无人机上设置有飞行状态调整单元，用于调整无人机飞行状态以适应不同的飞行阶段。

触发飞行状态调整，以实现飞行阶段转变的方式，可以采用如下方式。

基于位置信息的方式。比如，在无人机上设置有位置探测单元，所述位置探测单元用于采集无人机的地理位置信息和/或飞行距离信息，并将获取的信息发送给飞行状态调整单元；所述飞行状态调整单元根据接收的信息，判定是否符合预设的需要进行飞行状态调整的地理位置和/或距离；在判定符合的情况下，触发无人机进行形体调整及动力调整。

或者，基于时间信息的方式。比如，无人机上设置有计时单元，所述计时单元用于采集无人机的时间信息，并将获取的信息发送给飞行状态调整单元；所述飞行状态调整单元根据接收的信息，判定是否符合预设的需要进行飞行状态调整的时间；在判定符合的情况下，触发无人机进行形体调整及动力调整。

或者，基于控制信号的主动控制的方式。比如，无人机上设置有无线信号收发单元，所述无线信号收发单元能够接控制信号，并将获取的控制信号发送给飞行状态调整单元；所述飞行状态调整单元根据接收的控制信号，触发无人机进行形体调整及动力调整。所述控制信号，可以来发射装置，也可以来自于其他关联的远程终端。

或者，基于无人机对自身飞行状态的智能判断。比如，无人机上设置有飞行状态监测单元，所述飞行状态监测单元用于监测无人机的飞行状态信息，并将获取的飞行状态信息发送给飞行状态调整单元；所述飞行状态调整单元根据接收的信息，判断无人机在水平方向和/或竖直方向的运动速度，根据预设的需要进行飞行状态调整的速度标准，触发无人机进行形体调整及动力调整。作为举例而非限制，预设的需要进行飞行状态调整的速度标准，可以是采集到无人机在竖直方向上做下降运动时。此时，可以通过判断无人机在竖直方向上的运动速度是正值还是负值，判断无人机是否处于降落状态，当判定无人机降落的情况下，进行形体调整及动力调整。

利用上述方式，无人机可以从发射阶段进入逆发射阶段、从逆发射阶段进入自主飞行阶段。

飞行状态的调整包括形体调整和动力调整。所述的形体调整，即改变无人机的形状，作为举例而非限制，比如将折叠的机翼部分或全部地展开。所述的动力调整，即改变飞行的动力，作为举例而非限制，比如向机身外抛射物体，抛射物体的反作用力施加给机身。

具体的，飞行状态调整单元采用如下方式中的一种或多种调整飞行状态：方式一，调整机翼的位置、面积和/或角度；方式二，调整机身的形状、尺寸和/或角度；方式三，抛弃无人机中预设的过渡结构。所述过渡结构，包括但不限于前述用于在逆发射阶段向机身外抛射的物体。

无人机从发射阶段进入逆发射阶段的方式，可以是无人机通过逆向发射物体的方式来减小飞行速度。优选的，所述逆向发射的物体为能够在发射后爆炸的爆炸物。参见图2所示，示例了发射型无人机在逆发射阶段的飞行状态，无人机通过机头110前端的喷射孔111向运动的前方发射物体，物体飞出喷射孔111时，会向机头施加一个反向作用力，该作用力与无人机的飞行方向可以是相反的，即提供了无人机一个逆向的动力，以此来减小无人机的飞行速度。当逆向发射的物体为能够在发射后爆炸的爆炸物200时，由于爆炸产生的推力也能进一步向无人机提供一个逆向的动力。

上述方式作为举例而非限制，提供逆向动力的方式还可以是其他结构。参见图3所示，比如在无人机上设置有喷气式动力单元(图中未示出)，所述喷气式动力单元能够通过喷气向无人机提供逆向动力，减小飞行速度。优选的，喷气式动力单元的喷气孔设置在机头110的前端。

或者，还可以在无人机上设置有阻力伞单元170，所述阻力伞单元170的阻力伞能够从机身的尾部后端弹出并打开。由于阻力伞打开的方向与无人机的飞行方向相反，因此可称为逆向打开。阻力伞展开后，其能向无人机提供逆向的动力，从而减小无人机的飞行速度。

逆发射阶段作为发射阶段与自主飞行阶段的过渡阶段，经过逆发射阶段后，无人机的飞行速度减小，所述无人机可以进入自主飞行阶段。自主飞行阶段通过前述逆发射阶段转变获得，在达到或接近目的地的情况下，无人机转变为能够靠自身动力飞行的飞行状态，进入自主飞行阶段。触发飞行状态调整，以实现飞行阶段转变的方式，可以采用前述基于位置信息的方式、基于时间信息的方式、基于控制信号的主动控制的方式或基于无人机对自身飞行状态的智能判断等方式，在此不再赘述。

参见图4所示，为发射型无人机100在自主飞行阶段的飞行状态，该飞行状态下，无人机由前面的折叠状态展开。作为举例而非限制，所述的无人机机翼采用串列式布局，前翼120、后翼130布置于机身下方，分别通过前翼展开锁紧机构、后翼展开锁紧机构与机身连接。前、后翼左右翼层叠或并列布置；尾翼140置于机身尾部左右对称布置，通过尾翼展开锁紧机构与机身连接。三类机翼展开锁紧装置的结构相同，尺寸大小不同。展开时，前翼120、后翼130由对应机翼展开锁紧机构中的弹性元件驱动，向机身两侧以展开锁紧机构轴线为轴心对称展开。当机翼展开到位时，前翼120、后翼130的左右机翼翼根分别与前翼限位挡块、后翼限位挡块接触，从而限制其展开角度，协同机翼展开锁紧机构将机翼锁紧。尾翼140分别依照尾翼展开锁紧机构中轴线为轴心顺时针展开，展开到位时可以由尾翼挡块进行限位，同时机翼锁紧机构将尾翼锁紧。螺旋桨(图中未示出)安装在无人机机身尾部，为无人机自主飞行提供动力。无人机在自主飞行阶段，可以依靠自身的动力装置进行自主飞行。

参见图5，本实用新型的另一实施例提供的一种发射型无人机的模块结构图。该发射型无人机100包括机体，变体机翼，飞行动力单元150，喷气式动力单元160，阻力伞170，飞行状态调整单元180，位置探测单元190。机体包括机头110和机身，变体机翼包括前翼120、后翼130和尾翼140。具体的，机身上设置有一对可以相对机身展开或折叠的前翼120、一对可以相对机身展开或折叠的后翼130、一对可以相对机身展开或折叠的尾翼140，以及设置在机身尾部的螺旋桨，所述螺旋桨作为无人机的飞行动力单元，能够提供无人机自主飞行的动力。所述的机头110与机身通过法兰机械连接，所述的前翼120、后翼130和尾翼140均通过机翼展开锁紧机构与机身连接。在不同的飞行阶段，无人机呈现形体上和/或动力上的差异。

该实施例中，触发飞行状态调整以实现飞行阶段转变的方式，是基于位置信息。在无人机上设置有位置探测单元，所述位置探测单元用于采集无人机的地理位置信息和/或飞行距离信息，并将获取的信息发送给飞行状态调整单元；所述飞行状态调整单元根据接收的信息，判定是否符合预设的需要进行飞行状态调整的地理位置和/或距离；在判定符合的情况下，触发无人机进行形体调整及动力调整。

该实施例中，无人机从发射阶段进入逆发射阶段的方式，是无人机通过逆向发射物体的方式来减小飞行速度。在无人机上设置有喷气式动力单元150，所述喷气式动力单元150能够通过喷气向无人机提供逆向动力，减小飞行速度。优选的，喷气式动力单元的喷气孔设置在机头的前端。同时，该实施例中，无人机上还设置有阻力伞单元170，所述阻力伞单元170的阻力伞能够从机身的尾部后端弹出并打开。由于阻力伞打开的方向与无人机的飞行方向相反，因此可称为逆向打开。阻力伞展开后，其能向无人机提供逆向的动力，从而进一步减小无人机的飞行速度。

本实用新型的另一实施例，提供了一种发射无人机的系统，包括前述的发射型无人机，以及发射装置，所述发射装置，用于提供发射无人机的动力。

所述发射装置可以包括发射单元、制动单元、控制单元，所述控制单元控制所述发射单元和制动单元。发射装置，用于提供发射无人机的动力。优选的，本实例中，发射装置可以包括发射单元、制动单元、控制单元，所述控制单元控制所述发射单元和制动单元。

作为举例而非限制，发射单元可以包括发射筒和发射动力单元。发射筒的动力可以采用爆破式发射动力、电磁式发射动力、气压式发射动力或弹性发射动力，在本实施例中，采用爆破式发射动力。优选的，发射单元可以采用如下结构。发射筒的筒体的两端分别设置有上端盖和承压底座，筒体优选的采用高强度的玻璃钢材料，筒体后端通过螺纹安装在承压底座上。筒体内壁上设置有滑轨，筒体内后端隔离设置有低压室、破孔和高压室，从筒体后端部开始，向前端依次设置高压室、破孔、低压室，低压室的前端上方设置有发射推板；低压室和高压室通过破孔联通，高压室底部放置有底火和发射爆破药，底火与电信号发射端相连。

参见图6，本实用新型的另一实施例，提供了一种发射型无人机的实现方法，包括如下步骤。

S100，通过发射装置发射无人机，无人机进入发射阶段飞行状态。

S200，无人机通过自身设置的动力和/或阻力结构减小飞行速度，从发射阶段飞行状态进入逆发射阶段飞行状态。

S300，经过逆发射阶段后，所述无人机进入自主飞行阶段，在达到或接近目的地的情况下，转变为能够靠自身动力飞行的飞行状态。

优选的，在步骤S100与步骤S200之间，还包括触发无人机从发射阶段飞行状态转变到逆发射阶段飞行状态的步骤。

以及，在步骤S200与步骤S300之间，还包括触发无人机从逆发射阶段飞行状态转变到自主飞行阶段飞行状态的步骤。

具体，通过触发无人机的飞行状态调整转变的方式，可以采用前述基于位置信息的方式、基于时间信息的方式、基于控制信号的主动控制的方式或基于无人机对自身飞行状态的智能判断等方式。

具体的，比如采集无人机的地理位置信息和/或飞行距离信息，根据获取的信息，判定是否符合预设的需要进行飞行状态调整的地理位置和/或距离；在判定符合的情况下，触发无人机进行形体调整及动力调整。

或者，采集无人机的时间信息，根据获取的信息，判定是否符合预设的需要进行飞行状态调整的时间；在判定符合的情况下，触发无人机进行形体调整及动力调整。

或者，通过无线信号收发单元接收控制信号，根据接收的控制信号，触发无人机进行形体调整及动力调整。所述控制信号，可以来发射装置，也可以来自于其他关联的远程终端。

或者，监测无人机的飞行状态信息，判断无人机在水平方向和/或竖直方向的运动速度，根据预设的需要进行飞行状态调整的速度标准，触发无人机进行形体调整及动力调整。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所述出或讨论的顺序来执行功能。本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。