无人机的开伞装置的制作方法

本发明涉及无人机的伞降回收领域，具体涉及一种无人机的开伞装置。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，近年来无人机的应用领域日益广泛，大部分无人机在完成工作后需保证安全回到地面并进行整机及机载设备的回收。目前常用的无人机回收方式有起落架滑跑着陆回收、撞网回收、伞降回收、气垫着陆回收等。

对于伞降回收的方式，目前常用的无人机降落伞开伞方式一般分为上抛式开伞和下抛式开伞。由于降落伞放置在伞舱中，传统下抛式开伞因存在因金属合页连接不灵活，无人机飞行姿态不稳定等因素导致开伞失败的可能性；同时伞舱盖打开后，因气流等原因存在干扰伞绳的风险，容易造成降落伞与机体缠绕，发生飞行事故。

技术实现要素：

针对上述问题，为了提高无人机开伞装置的可靠性，本发明公开了一种无人机的开伞装置，其特征在于，包括：

伞舱，位于无人机机体内部，用于容纳降落伞，所述伞舱在无人机机体的底部设置有开口；

伞舱盖，包括第一盖体和第二盖体，所述伞舱盖关闭时，所述第一盖体和第二盖体相互贴合以覆盖所述开口，所述伞舱盖开启时，所述第一盖体和第二盖体相互分离并分别向相反的两侧展开；

锁定机构，用于控制所述伞舱盖的开启或关闭。

在一些实施例中，所述伞舱盖为无人机的蒙皮的一部分，所述锁定机构设置于无人机的蒙皮的内侧，所述伞舱盖关闭时，所述伞舱盖与无人机机体平滑连接。

在一些实施例中，所述第一盖体和第二盖体分别在其展开的一侧与无人机的蒙皮之间通过一个或多个销轴铰接，所述销轴上均设置有扭簧，

所述伞舱盖关闭时，所述扭簧产生弹性形变；所述锁定机构解除锁定状态以开启所述伞舱盖时，所述扭簧在弹力的作用下协助所述第一盖体或第二盖体展开。

在一些实施例中，所述扭簧在松弛状态时，使得所述第一盖体或第二盖体与对应的无人机的蒙皮表面形成大于90度的夹角。

在一些实施例中，所述第一盖体为分段式结构，包括第一部件、第二部件和第三部件；所述第一盖体展开时，所述第一部件与所述第二部件之间、所述第二部件与所述第三部件之间均形成一定角度，以在相对气流的方向产生迎风面积；

所述第二盖体与所述第一盖体为对称的结构。

在一些实施例中，所述第一部件与所述第二部件之间，所述第二部件与所述第三部件之间，所述第三部件与无人机的蒙皮之间均通过一个或多个销轴铰接，所述销轴上均设置有扭簧；

所述伞舱盖关闭时，所述扭簧产生弹性形变；所述锁定机构解除锁定状态以开启所述伞舱盖时，所述扭簧在弹力的作用下协助所述第一盖体展开，并使得所述第一部件与所述第二部件之间、所述第二部件与所述第三部件之间均形成一定角度；

所述第二盖体与所述第一盖体为对称的结构。

在一些实施例中，所述伞舱盖关闭时，所述第一部件与无人机的蒙皮之间通过所述锁定机构固连，以锁定所述第一盖体；所述第二盖体的锁定方式与所述第一盖体相同。

在一些实施例中，所述锁定机构包括第一锁定部和第二锁定部，所述第一锁定部和第二锁定部结构相同，分别用于锁定所述第一盖体和第二盖体中的一个。

基于上述技术方案可知，本发明至少取得了以下有益效果：

本发明中提供的无人机的开伞装置，采用下抛式开伞方式，伞舱盖开启后降落伞可因自身重力掉落并打开，省去了射伞枪，射伞桶等易发生安全隐患的部件，提升了开伞装置的安全性，并且降低了无人机的总重量；同时采用对开式伞舱盖，减少了开伞后伞舱盖对伞舱开口的遮掩，更利于降落伞顺利脱离伞舱，并减少了降落伞与机体缠绕的可能性，有效提高了开伞的成功率；另外，伞舱盖与无人机机体不可分离，增加了开伞装置的可重复使用性，并降低了使用成本。

附图说明

图1为本发明实施例中的无人机的开伞装置的示意图；

图2为图1中的开伞装置在伞舱盖关闭状态下的示意图；

图3a和图3b为图1中的开伞装置在伞舱盖未完全开启状态下的示意图；

图4为图1中的开伞装置在伞舱盖完全开启后的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

图1为本发明的一个实施例的无人机的开伞装置，如图1所示，包括伞舱5、伞舱盖和锁定机构3。伞舱5位于无人机机体内部，并在无人机机体的底部设置有开口。平时降落伞放置于伞舱5中；需要使用降落伞时，降落伞从伞舱开口处落下并展开。伞舱盖为对开式伞舱盖，包括第一盖体4和第二盖体6。平时伞舱盖关闭，第一盖体4和第二盖体6相互贴合以覆盖伞舱开口；需要使用降落伞时，伞舱盖开启，第一盖体4和第二盖体6相互分离并分别向相反的两侧展开，使得降落伞可以通过伞舱开口处落下并展开。锁定机构3用于控制伞舱盖的开启或关闭。

本发明的实施例中提供的无人机的开伞装置，采用下抛式开伞方式，伞舱盖开启后降落伞可因自身重力掉落并打开，省去了射伞枪，射伞桶等易发生安全隐患的部件，提升了开伞装置的安全性，并且降低了无人机的总重量；同时采用对开式伞舱盖，减少了开伞后伞舱盖对伞舱开口的遮掩，更利于降落伞顺利脱离伞舱，并减少了降落伞与机体缠绕的可能性，有效提高了开伞的成功率。另外，伞舱盖与无人机机体不可分离，增加了开伞装置的可重复使用性，并降低了使用成本。

根据一些实施例，伞舱盖为无人机的蒙皮1的一部分，锁定机构3设置于无人机的蒙皮1的内侧，伞舱盖关闭时，伞舱盖与无人机机体平滑连接。通过这样的设置，伞舱盖与机体轮廓之间形成了平滑连接的弧度，可最大限度保证无人机的气动特性。

根据一些实施例，该开伞装置还包括多个铰接结构2，进一步如图2所示，第一盖体4和第二盖体6分别在其展开的一侧与无人机的蒙皮1之间通过一个或多个销轴21铰接。例如，为提高铰接的稳定性，每一个盖体与无人机蒙皮1之间所用的销轴21的个数可以为两个。

进一步地，销轴21上设置有扭簧，例如，扭簧可以固定在销轴21处的卡位槽内。伞舱盖关闭时，扭簧产生弹性形变；当锁定机构3解除锁定状态以开启伞舱盖时，扭簧在弹力的作用下协助第一盖体4或第二盖体6展开。

销轴21处的扭簧在松弛状态下时扭簧臂之间夹角根据具体机身形状可设计具体角度数，优选地，应保证扭簧松弛状态时第一盖体4或第二盖体6与无人机的蒙皮1表面形成大于90度的夹角。

本发明的实施例通过上述设计，使得第一盖体4和第二盖体6部件在扭簧作用下完全开启时呈上翘状，减少了开伞后伞舱盖对伞舱开口的遮掩，更利于降落伞顺利脱离伞舱，并减少了降落伞与机体缠绕的可能性。

根据一些实施例，进一步参照图3a和图3b，第一盖体4为分段式结构，包括第一部件41、第二部件42和第三部件43；第一盖体4展开时，第一部件41与第二部件42之间、第二部件42与第三部件43之间均形成一定角度，以在相对气流的方向产生迎风面积。

第二盖体6与第一盖体4为对称的结构，也同样能产生迎风面积。

例如，第一部件41、第二部件42和第三部件43可为图2和图3b中所示的三角形结构，三者共同构成矩形的第一盖体4。

优选地，第一部件41与第二部件42之间，第二部件42与第三部件43之间通过一个或多个销轴22铰接；第三部件43与无人机的蒙皮1之间均一个或多个销轴21铰接。例如，为提高铰接的稳定性，两个铰接的部件之间所用的销轴22的个数可以为两个。

进一步地，销轴22上也设置有扭簧，例如，扭簧可以固定在销轴22处的卡位槽内。伞舱盖开启时，销轴22处的扭簧在弹力的作用下使得第一部件41与第二部件42之间、第二部件42与第三部件43之间形成上述的角度，以在相对气流的方向产生迎风面积。

第二盖体6上也包括相应的关于销轴和扭簧的设置。

本发明的实施例通过上述设置，如图3a、图3b和图4所示，在伞舱盖从未完全展开到完全展开的过程中，伞舱盖在相对气流方向均会产生迎风面积，无人机在飞行中空气对伞舱盖会产生阻力，以促进第一盖体4的第一部件41、第二部件42和第三部件43分段式的展开(第二盖体6同理)，这样便能保证伞舱盖的顺利开启。

根据一些实施例，如图2所示，伞舱盖关闭时，仅有第一部件41与无人机的蒙皮1之间通过锁定机构3固连，以锁定第一盖体4；第二盖体6的锁定方式与第一盖体4相同。优选地，锁定机构3包括第一锁定部和第二锁定部，第一锁定部和第二锁定部结构相同，分别用于锁定第一盖体4和第二盖体6中的一个。锁定机构3可以为电子锁，也可以采用其他的锁定方式。

本发明实施例中的无人机的开伞装置尤其适合应用于超音速无人机中。超音速无人机有着小展弦比、较小机身体积、小机体重量、高机动性能等特点。因为这些特点，超音速无人机在结构设计时对结构重量有严格限制，并没有结构余量留给起落架等滑跑起降所需结构部件，因此无法采用起落架滑跑着陆回收。因以上局限性，超音速无人机一般采用火箭助推方式起飞，并普遍使用伞降回收的方式进行回收。而现有的伞降回收方式不够安全可靠，超音速无人机价格昂贵，一旦发生飞行事故，将造成较大的损失。因此，采用本发明提供的无人机的开伞装置，可显著提高开伞装置的安全性，避免事故的发生。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。