一种飞行器弹射装置的制作方法

本实用新型涉及飞行器发射技术领域，尤其是涉及一种飞行器弹射装置。

背景技术：

飞行器起飞之前，需要在跑道上进行加速滑跑，直到具备足够的起飞速度后才脱离地面起飞。在这个过程中，发动机始终以最大工况在工作，极为消耗能源，且需要的滑行距离长，对场地要求高。

为解决上述问题，飞行器弹射发射形式逐渐成为当今世界上主流的飞行器发射起飞形式，尤其适用于小型飞行器，如无人机、航模等。目前国内外常用的飞行器起飞弹射方式主要可归结为以下几类：助推火箭弹射、气动滑轨弹射、液压滑轨弹射、电磁滑轨弹射等。

应用上述几种起飞弹射方式的弹射装置均包括轨道和动力装置两个部分，动力装置带动飞行器在轨道上加速滑行，飞行器加速滑行到一定速度或是到了轨道边缘时从滑道上脱离起飞。

上述飞行器起飞弹射方式相对于平行跑道加速滑跑的起飞方式具有明显的优势。但是申请人发现其同样存在以下技术问题：现有技术的弹射装置的动力装置直接安装在轨道上或安装在与轨道平行的其它轨道上，飞行器在跑道上滑行的距离较远才能达到一定的起飞初速度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种飞行器弹射装置，以解决现有技术中存在的弹射装置的动力装置直接安装在轨道上或者安装在与轨道平行的其他轨道上导致的延长了飞行器起飞前的滑行距离。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果(能量转换率提高以及缩短滑行距离) 详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种飞行器弹射装置，包括从动滑动部、主动滑动部，第一轨道以及第二轨道，其中：所述第一轨道倾斜设置；所述从动滑动部可滑动的设置在所述第一轨道上；所述主动滑动部可滑动的设置在所述第二轨道上；所述主动滑动部与所述从动滑动部连接；所述飞行器弹射装置使用时，飞行器安装在所述从动滑动部上，所述从动滑动部初始位于所述第一轨道低位端；所述主动滑动部在所述第二轨道上滑动带动所述从动滑动部在所述第一轨道上加速滑行，当所述从动滑动部滑行至所述第一轨道高位端时，所述飞行器从所述从动滑动部上脱离发射。

优选地，所述第二轨道水平设置。

优选地，所述飞行器弹射装置还包括弹射放置支架，所述飞行器通过所述弹射放置支架安装在所述从动滑动部上；所述从动滑动部在所述主动滑动部带动下加速滑行时，所述弹射放置支架控制所述飞行器一同加速滑行；所述从动滑动部加速滑行至所述第一轨道高位端时，所述弹射放置支架解除对所述飞行器的控制。

优选地，所述飞行器弹射装置还包括牵引机构，所述从动滑动部通过所述牵引机构与所述主动滑动部连接，其中：所述牵引机构包括第一牵引绳以及至少一个转向滑轮，所述第一牵引绳一端与所述从动滑动部连接，所述第一牵引绳另一端经所述转向滑轮转向后与所述主动滑动部一端连接。

优选地，所述牵引机构还包括平衡弹簧，所述平衡弹簧一端固定设置，所述平衡弹簧另一端与所述主动滑动部另一端连接；所述飞行器弹射装置处在不使用状态时，所述从动滑动部在重力作用下向所述第一轨道低位端滑行并依次通过所述第一牵引绳以及所述主动滑动部拉伸所述平衡弹簧，所述平衡弹簧被拉伸产生拉力使所述从动滑动部静止设置。

优选地，所述主动滑动部为铁磁弹丸，所述第二轨道为电磁发射管，所述电磁发射管通电后能够产生磁力并带动所述铁磁弹丸在所述电磁发射管内加速滑动。

优选地，所述电磁发射管包括管体、至少一级电磁线圈以及电路控制系统，其中：至少一级所述电磁线圈缠绕于所述管体表面，所述铁磁弹丸设置于所述管体内部，所述电路控制系统给所述电磁线圈通电，所述电磁线圈产生磁场力，使所述铁磁弹丸产生初速度。

优选地，所述飞行器弹射装置还包括支撑结构，所述支撑结构设置为三棱柱，所述第一轨道设置于所述三棱柱的斜面上，所述第二轨道设置于所述三棱柱的直角面上。

本实用新型提供的一种飞行器弹射装置，具有以下技术效果：

(一)由主动滑动部、从动滑动部、第一轨道以及第二轨道组成的飞行器弹射装置，置于第二轨道上的主动滑动部带动置于倾斜设置的第一轨道上的从动滑动部，从而使置于从动滑动部上的飞行器从低位端移动到高位端，同现有技术中置于水平的飞行器跑道相比，极大的减小了飞行器在跑道上滑行的距离。

(二)本实用新型优选的技术方案第二轨道水平放置，同第二轨道成角度设置相比，置于第二轨道上的主动滑动部能够提高带动置于第一轨道上的从动滑动部的滑动效率，减少能量的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种飞行器弹射装置的结构示意图；

图2是本实用新型的电路控制系统的电路图。

图中1、第一轨道；101、从动滑动部；2、第二轨道；201、主动滑动部；22、铁磁弹丸；3、弹射放置支架；4、从动滑块；5、第一牵引绳；6、第一转向滑轮；7、第二转向滑轮；8、平衡弹簧；9、电磁发射管；91、管体；92、电磁线圈；93、电路控制系统；10、飞行器；11、支撑结构。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型提供的一种飞行器弹射装置，如图1所示，包括从动滑动部101、主动滑动部201，第一轨道1以及第二轨道2，从动滑动部101可滑动的置于倾斜设置的第一轨道1上，主动滑动部201可滑动的置于第二轨道2上，主动滑动部201与从动滑动部101连接，带动从动滑动部101滑动，具体实现按照以下步骤进行：

(1)将待弹射飞行器10置于从动滑动部101上，从动滑动部101初始位于第一轨道1的低位端；

(2)在第二轨道2上的主动滑动部201向一侧滑动时，带动从动滑动部 101滑动，使从动滑动部101从第一轨道1的低位端加速滑动到高位端；

(3)从动滑动部101从第一轨道1低位端滑行至第一轨道1高位端时，飞行器10获得一定的初速度，从从动滑动部101上脱离，完成发射状态。

现有技术飞行器弹射装置的动力装置一般都直接安装在与飞行器10同一轨道上，或者与飞行器10平行的轨道上，飞行器10要想获得一定的初速度，需要滑动较远的距离，而本实用新型将动力装置置于与飞行器10成一定角度的下方另一轨道上，作为动力装置的主动滑动部201带动从动滑动部101从第一轨道1的低位端滑动到高位端，极大的缩短了现有的飞行器10的起飞时的滑动距离。

作为可选地实施方式，如图1所示，第二轨道2水平放置，同第二轨道2 成角度设置相比，置于第二轨道2上的主动滑动部201能够提高带动置于第一轨道1上的从动滑动部101的滑动效率，提高能量的转化率。

作为可选地实施方式，如图1所示，飞行器弹射装置还包括弹射放置支架 3，弹射放置支架3与从动滑动部101固定连接，其中从动滑动部101为从动滑块4，弹射放置支架3与从动滑块4的具体连接方式为在弹射放置支架3底板中央打四个与从动滑块4上四个螺钉位置相对应的通孔，安装时，先将弹射放置支架3上的孔与从动滑块4上的四个螺纹孔对应，在螺钉上先安装一组对顶螺母，然后分别将四个螺钉旋如从动滑块4的螺纹孔内，调整对顶螺母位置到顶紧弹射放置支架3底板，从而达到固定的目的。

从动滑动部101在主动滑动部201带动下加速滑行时，也就是从动滑块4 在主动滑动部201带动下加速滑行时，弹射放置支架3控制飞行器10一同加速滑行，从动滑块4加速滑行至第一轨道1的高位端时，置于弹射放置支架3上的飞行器10由于惯性运动，获得一个起飞的初速度，弹射放置支架3解除对飞行器10的控制。

作为可选地实施方式，如图1所示，飞行器弹射装置还包括牵引机构，其中从动滑块4通过牵引机构与主动滑动部201连接，而牵引机构又包括第一牵引绳5和两个转向滑轮，其中第一转向滑轮6置于第一轨道1的高位端，第二转向滑轮7置于第二轨道2上，并且位于第一转向滑轮6的正下方，第一牵引绳5一端与从动滑块4连接，第一牵引绳5另一端经第一转向滑轮6和第二转向滑轮7转向后与主动滑动部201一端连接。

采用两个转向滑轮既能改变第一牵引绳5的方向，使其与主动滑动部201 连接，又能够减小第一牵引绳5与第一轨道1和第二轨道2之间的摩擦力，该种设置方式将滑动摩擦转化为滚动摩擦力，极大的提高能量转换效率。

作为可选地实施方式，如图1所示，牵引机构还包括平衡弹簧8，平衡弹簧8一端固定设置，另一端与主动滑动部201另一端连接。

飞行器弹射装置处在不使用状态时，从动滑块4在重力的作用下有向第一轨道1低位端滑行的趋势，并依次通过第一牵引绳5以及主动滑动部201拉伸平衡弹簧8，此时平衡弹簧8产生拉力，使从动滑动部101静止于第一轨道1 上，避免继续向第一轨道1的低位端滑行。

作为可选地实施方式，如图1所示，主动滑动部201为铁磁弹丸22，第二轨道2为电磁发射管9，当电磁发射管9通电后，产生磁场力，使铁磁弹丸22 由靠近第二转向轮的一端向远离第二转向轮的一端加速滑动，通过第一牵引绳 5使从动滑块4从低位端移动到高位端，完成飞行器10的发射。

其中平衡弹簧8在该优选的实施方式中所起的作用是：由于铁磁弹丸22 的质量相对于飞行器10来讲轻的多，因此在拖动飞行器10时会出现反拉的现象，即铁磁发射管产生的瞬时强磁场对铁磁弹丸22产生吸引力，铁磁弹丸22 同时也会拉动第一牵引绳5来带动飞行器10。根据牛顿定律，作用力与反作用力大小相同方向相反，所要带动的飞行器10也会对铁磁弹丸22产生反拉力，铁磁弹丸22便会被反拉回来，无法到达第二级线圈，没有后续力。而此时平衡弹簧8与铁磁弹丸22连接后，在发生反拉时，也会使平衡弹簧8拉伸，铁磁弹丸22还是会在回弹力作用下向远离第二转向轮的方向运动，可以确保到达后续线圈。试验表明，如果没有平衡弹簧8，飞行器10被拖动前进很小的一段距离，铁磁弹丸22被反拉出发射管，铁磁弹丸22与从动滑块4相连的钢丝绳处于放松状态，甚至钢丝绳会从第一转向滑轮6和第二转向滑轮7脱落。更严重的，飞行器10完全不会动，只有铁磁弹丸22被反拉。

作为可选地实施方式，如图1所示，电磁发射管9包括管体91、至少一级电磁线圈92以及电路控制系统93，多级电磁线圈92缠绕于管体91表面，铁磁弹丸22设置于管体91内部，电路控制系统93给电磁线圈92通电，电磁线圈92产生磁场力，使铁磁弹丸产生初速度，铁磁弹丸22沿第二轨道2向远离第二转向滑轮7滑动。

其中，电路控制系统93主要分为两大模块，如图2所示，为充电电路和放电电路。

充电电路：电源经充电开关连接至升压模块，再连接至电容，电容之间相互并联；

第一级放电电路：电源接保护电阻经放电开关连接到可控硅的控端，电容的正极接线圈的一端，电容的负极接可控硅的阴极，可控硅的阳极接在线圈的另一端。简化来看，将可控硅看做一个开关，电容和线圈并联，只不过在其并联的两根线中的阴极线中间加了一个“开关”，而可控硅的控就相当于控制这个“开关”打开的另外一个“开关”，即打开放电开关，可控硅的控级有电流信号输入，然后可控硅内部电路联通，这时电容与线圈并联的线路就通路，实现对线圈放电；

后续级放电电路：与第一级放电电路相同，线圈与电容并联，在并联线中接入可控硅，唯一不同是可控硅的控是由光电开关的控控制的。光电开关的阴阳极分别接电源的阴阳级，光电开关的电源可单独供应或共同使用同一电源。

作为可选地实施方式，如图1所示，飞行器弹射装置还包括支撑结构11，支撑结构11设置为三棱柱，三棱柱直角面之一水平放置于地面，三棱柱的另一个直接面与置于第一转向滑轮6和第二转向滑轮7之间的第一牵引绳5成线面平行，第一轨道置于三棱柱的斜面上，第二轨道设置于三棱柱的与水平面平行的直角面上。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。