一种用于运载的可发射后展开的运载装置及其方法与流程

本发明属于运载装置的技术领域，特别是涉及一种用于运载的可发射后展开的运载装置及其方法。

背景技术：

目前在救援物资、药品、电磁探测、电子信号干扰器，多数情况下都是用直升机、降落伞来运输到目标位置进行投放，这种情况下，目标容易被对方探测到并销毁，且消耗的物力、人力比较大。在投放时，载荷的下落速度比较快，没有保护载荷的相应措施，在着地时容易损坏，载荷放置步骤复杂，难以装载和卸载，投放出去的载具不能够回收进行二次利用。

技术实现要素：

本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供一种具有保护措施、可二次利用的用于运载的可发射后展开的运载装置。

本发明通过采用以下技术方案来实现：一种用于运载的可发射后展开的运载装置，包括：

基座，安装于所述基座的前端面的整流罩，固定于所述基座的后端面的连接座，固定连接于所述连接座的后端面的装载仓，以及沿所述装载仓的长度方向开设的若干个装载槽；相邻的装载槽之间的间隔厚度相等；

还包括：安装在所述连接座内的扭矩倍增器，传动连接于所述扭矩倍增器且穿过所述基座的扇叶轴，紧密固定于所述扇叶轴且位于所述整流罩内的动力扇叶，传动连接于所述扭矩倍增器且位于所述装载仓内的驱动组件，对应铰接于所述装载槽内前端的承载叶片，以及设置在所述承载叶片内表面的安装槽；

所述驱动组件传动连接于所述承载叶片，所述承载叶片的数量与所述装载槽的数量一致，用于控制所述承载叶片的张合；当所述承载叶片在驱动组件的控制下处于闭合状态时，所述承载叶片将所述装载槽密封，构成一个闭合的柱体。

在进一步的实施例中，所述整流罩与所述基座的安装结构如下：

设置在所述整流罩的尾部的内壁的内螺纹圈，开设在所述基座的头部的外表面处的外螺纹圈，沿所述外螺纹圈的长度方向等距离贯穿于所述外螺纹圈的若干个预埋槽，放置于所述预埋槽内的顶板，开设在所述基座上且与所述外螺纹圈的尾部相邻的环形凹槽，及其预埋在所述环形凹槽内的线性导爆索；

当所述顶板的内壁与所述预埋槽紧贴时，所述外螺纹圈与所述内螺纹圈螺纹连接；为了使线性导爆索能够作用于顶板，所述顶板的尾部与所述环形凹槽的后侧处的基座相抵。

在进一步的实施例中，所述线性导爆索通过电力引爆，所述线性导爆索的点火头与电源电性连接，所述电源安装在所述承载叶片内，所述电源的开关通过移动终端远程操控；

所述承载仓内安装有跟踪定位器，所述跟踪定位器与移动终端中的定位模块通过无线连接。

在进一步的实施例中，所述线性导爆索的活动端沿所述整流罩的内螺纹圈缠绕一周，并紧贴整流罩的内部延伸至整流罩的头部然后返回至内螺纹圈，将所述整流罩沿其轴向等分隔成两半。

在进一步的实施例中，所述驱动组件包括：传动连接于所述扭矩倍增器的丝杆，传动连接于所述丝杆的丝杆螺母，一端铰接于所述丝杆螺母的外表面的若干个连杆，及其设置在在所述丝杆两端处的逆止器；

其中，所述连杆的个数与所述承载叶片相一致，所述连杆的另一端与所述承载叶片的内壁相铰接。

在进一步的实施例中，所述逆止器包括：

分别紧密套接在所述丝杆的两端处的棘轮，与所述棘轮相对应铰接安装在所述装载仓内壁处的棘手，首端铰接与所述棘手靠近所述棘轮一端的第一连接杆，首端铰接与所述第一连接杆的末端处的第二连接杆，以及铰接于所述装载仓内壁处的驱动块；

所述驱动块与所述第二连接杆的末端相铰接，两个驱动块之间通过棘轮连杆相连接，所述装载仓与所述棘轮连杆相对应处开设有穿孔，用于穿绳迫使棘手与棘轮分离；

所述棘轮的外圆周面设置有棘齿，所述棘齿包括：依次首尾相连接的长倾斜面和短倾斜面，所述棘手与棘齿之间有相互的推动作用，所述动力扇叶的扭转角的方向与所述倾斜面整体的转向相同。

在进一步的实施例中，所述逆止器包括：

分别紧密套接在所述丝杆的两端处的转盘，铰接于所述转盘的边缘处的棘手，固定在所述装载仓的两端的内壁处且与所述转盘同轴的齿轮圈，及其设置在所述齿轮圈内壁处的棘齿；

其中，所述棘齿包括：依次首尾相连接的长倾斜面和短倾斜面，所述棘手与棘齿之间有相互的推动作用，所述动力扇叶的扭转角的方向与所述倾斜面整体的转向相反；所述棘手靠近所述棘齿的一端开设有穿孔，用于穿绳迫使棘手与棘轮分离；。

在进一步的实施例中，所述扭矩倍增器包括：

传动连接于所述扇叶轴的输入轴，套接在所述输入轴上且位于所述连接座内的第一直齿轮，以所述输入轴为中心对称安装在所述连接座内的减速轴，固定安装在所述减速轴上且与所述第一直齿轮相啮合的第二直齿轮；

还包括：与所述输入轴为同轴的且传动连接于丝杆的输出轴，紧密安装在所述输出轴上的第二直齿轮，及其固定安装在所述减速轴上且与所述第二直齿轮相啮合的第一直齿轮；

所述第一直齿轮的齿顶圆小于所述第二直齿轮的齿顶圆。

在进一步的实施例中，具体包括以下步骤：

步骤一、手动转动动力扇叶，动力扇叶的转动带动扇叶轴自转，扇叶轴经扭矩倍增器增加扭矩并带动装载仓内的丝杆转动；

步骤二、因丝杆与丝杆螺母为螺纹传动连接，因此丝杆螺母在丝杆上移动迫使与丝杆螺母相铰接的承载叶片相对装载仓展开，此时逆止器中的棘手与棘齿相互作用，起到防止丝杆反转导致承载叶片闭合；

步骤三、将载荷安装在所述承载叶片内壁处的安装槽内；

步骤四、人为操控逆止器，使棘手与棘齿脱离，并反向转动动力扇叶，丝杆螺母在丝杆上反向移动，承载有载荷的承载叶片闭合，与装载槽紧贴，与所述装载仓构成一个闭合的柱体；

步骤五、利用管径类发射装置将运载装置推出，在接收到到达预定目标位置前，整流罩与柱体一直保持弹体外形；当接收到或到达预定位置信息以及减速到预设速度信息后，移动终端接通电源；

步骤六、预埋在预埋槽中和穿插在整流罩内壁的线性导爆索被引爆，在线性导爆索的作用下，整流罩被切割并脱落；

步骤七、此时前端动力扇叶将在风力的推动下产生转速和扭矩，即可通过扭矩倍增器传动丝杆和丝杆螺母，在极短时间内推开承载叶片，此时展开结构类似于伞状外形，展开过程同时起到增大风阻、迅速减小降落速度以减小对有效载荷的着地冲击，保护了展开结构的本体结构；随着承载叶片的展开载荷慢慢的外露出来便于取出或者直接拆卸；

步骤八、在发射成功后，该装置可重复使用，重复步骤三至步骤四。

本发明的有益效果：本发明设计的运载装置在发射过程中对载荷有着保护的作用，不仅降低了降低冲击过载破坏、增租降落、回收重复利用而且还不易被对方发现，有利于隐藏；本发明除了首次发射后，其他过程通过风力来控制，声音小，不易被发现；可重复利用增加了使用率，装载和卸载便捷。

附图说明

图1为本发明的一种用于运载的可发射后展开的运载装置的外形示意图。

图2为本发明的实施例1运载装置内部结构示意图。

图3为本发明的一种用于运载的可发射后展开的运载装置使用状态图。

图4为本发明的一种用于运载的可发射后展开的运载装置的前视图。

图5为本发明中的整流罩与基座的连接结构图。

图6为本发明中的整流罩的剖视图。

图7为实施例1中的逆止器的结构示意图。

图8为实施例2中的逆止器的结构示意图。

图9为本发明中的扭矩倍增器的结构视图。

图1至图9中的各标注为：基座1、整流罩2、连接座3、装载仓4、装载槽5、扭矩倍增器6、扇叶轴7、动力扇叶8、承载叶片9、载荷10、电源11、丝杆12、丝杆螺母13、连杆14、内螺纹圈201、外螺纹圈202、预埋槽203、顶板204、环形凹槽205、线性导爆索206、棘轮301、棘手302、第一连接杆303、第二连接杆304、驱动块305、棘轮连杆306、棘齿307、长倾斜面308、短倾斜面309、齿轮圈310、转盘311、输入轴601、第一直齿轮602、减速轴603、第二直齿轮604、输出轴605。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施例对本发明做进一步的描述。

申请人经研究发现：在救援物品、药品等投放的过程中，一般是采用直升机运输进行投放，目标大很容易被对方发现出现不利现象，并且在投放的过程中载荷的下落速度比较快，没有保护载荷的相应措施，在着地时容易损坏；同时在投放结束后无法再次利用，造成资源紧缺的现象。

为此申请涉及出了一种具有保护措施、可二次利用的用于运载的可发射后展开的运载装置。

实施例1

一种用于运载的可发射后展开的运载装置包括：基座1、整流罩2、连接座3、装载仓4、装载槽5、扭矩倍增器6、扇叶轴7、动力扇叶8、承载叶片9、载荷10、电源11、丝杆12、丝杆螺母13、连杆14、内螺纹圈201、外螺纹圈202、预埋槽203、顶板204、环形凹槽205、线性导爆索206、棘轮301、棘手302、第一连接杆303、第二连接杆304、驱动块305、棘轮连杆306、棘齿307、长倾斜面308、短倾斜面309、输入轴601、第一直齿轮602、减速轴603、第二直齿轮604、输出轴605。

如图1所示，所述整流罩2、基座1、连接座3和装载仓4从前之后依次首尾相连，所述整流罩2与所述基座1之间为活动连接，所述基座1、连接座3和装载仓4相互之间通过螺钉固定连接。所述装载仓4沿其长度方向等距离地开设有五个装载槽5，所述装载槽5的前端与所述承载叶片9的前端相铰接，所述承载叶片9的内表面开设有安装槽，所述安装槽用于放置载荷10，好比：药品、救援物品等。

所述扭矩倍增器6安装在所述连接座3内，所述扭矩增倍器用于增加扭矩。所述扭矩倍增器6的前端与位于所述基座1内的扇叶轴7传动连接，所述扭矩增倍器的后端与位于所述装载仓4内的驱动组件传动连接。所述扇叶轴7的前端延伸至整流罩2内并与所述动力扇叶8为固定连接，当整流罩2与所述基座1脱离后，所述动力扇叶8在风力的作用下转动，给扭矩增倍器产生转速和扭矩。

所述驱动组件传动连接于所述承载叶片9，用于控制所述承载叶片9的张合；当所述承载叶片9在驱动组件的控制下处于闭合状态时，所述承载叶片9将所述装载槽5密封，构成一个闭合的柱体，所述柱体与基座1、整流罩2如图1所示。

在上述结构中，当运载装置被发射后，唯一起到动力的作用的便是动力风扇，而动力风扇是在风力的作用下开始转动，且是在目的地附近开始风控动力风扇，因此在到达目的地之前，动力风扇是不能收到任何风力的影响，否则会造成荷载提前被释放，因此整流罩2与基座1之间的连接不仅仅需要可脱落还需要保证在连接时处于密封状态。如图5所示，所述整流罩2与所述基座1的安装结构如下：所述整流罩2的尾部的内壁处设置有内螺纹圈201，所述基座1的头部的外表面处设置有外螺纹圈202，通过内外螺纹圈202的紧密连接实现整流罩2与基座1的密封连接。但是还要保证整流罩2在有需求的情况下与所述基座1发生脱离，因此，沿所述外螺纹圈202的长度方向等距离设有向内凹陷的四个预埋槽203，所述预埋槽203穿过所述外螺纹圈202，并用于放置顶板204。所述外螺纹圈202的尾部与所述基座1的连接处设置有向内凹陷的环形凹槽205，所述环形凹槽205用于预埋线性导爆索206。当所述顶板204的内壁与所述预埋槽203紧贴时，所述外螺纹圈202与所述内螺纹圈201螺纹连接；为了使线性导爆索206能够作用于顶板204，所述顶板204的尾部与所述环形凹槽205的后侧处的基座1相抵。整流罩与基座之间采用如上连接结构，保证了整流罩与基座脱离之前的密封性，中间采用的顶板，用于起爆后将整流罩顶出，既完成了整流罩的撕开又能保护基座不受损，使得基座可二次使用。

为了更好的控制线性导爆索206，所述线性导爆索206通过电力引爆，所述线性导爆索206的点火头与电源11电性连接，所述电源11安装在所述承载叶片9内，所述电源11的开关通过移动终端远程操控；所述承载仓内安装有跟踪定位器，所述跟踪定位器与移动终端中的定位模块通过无线连接。此处的远程引爆、跟踪定位、电源11控制均采用现有技术便可实现，故不做赘述。

当电源11被接通后，线性导爆索206的点火头被点燃，位于环形凹槽205内的线性导爆索被引爆，因与环形凹槽205接触的顶板204相对于基座1是可运动的，故顶板204首先被推开，既能够借力将整流罩2撕开又能保护基座1不受损伤。但是整流罩2毕竟是完整的个体，单靠顶板204将其完全脱落还是具有一定的难度。

所述线性导爆索206的活动端沿所述整流罩2的内螺纹圈缠绕一周，并紧贴整流罩2的内部延伸至整流罩2的头部然后返回至内螺纹圈201，将所述整流罩2沿其轴向等分隔成两半。增加线性导爆索206与整流罩的接触面积，且该接触触发了整流罩2被切割成两半，同时分割成两半的整流罩各自分开不产生碎片，对位于中间的动力扇叶没有影响。迅速将整流罩2脱落后，动力扇叶8受到风力的作用，开始转动并驱动驱动组件。

如图2所示，所述驱动组件包括：丝杆12，通过内外螺纹传动连接于所述丝杆12的丝杆螺母13，及其均匀铰接于所述丝杆螺母13的外表面的五个连杆14，所述连杆14同时还与所述承载叶片9相铰接，用于控制承载叶片9的张合。

如图9所示，所述扭矩倍增器6包括：输入轴601、第一直齿轮602、减速轴603、第二直齿轮604、输出轴605。所述输入轴601与所述扇叶轴7通过联轴器传动连接，所述第一直齿轮602套接在所述输入轴601上且位于所述连接座3内；所述减速轴603为两个，以所述输入轴601为轴心对称安装在所述输入轴601的两侧，所述减速轴603上固定安装有与所述第一直齿轮602相啮合的第二直齿轮604；所述输出轴605与所述输入轴601为同轴，且与所述丝杆12传动连接，用于控制丝杆12的转动。所述输出轴605上紧密安装有第二直齿轮604，所述减速轴603上还固定设置有与所述第二直齿轮604相啮合的第一直齿轮602，为了实现增加扭矩的作用，所述第一直齿轮602的齿顶圆小于所述第二直齿轮604的齿顶圆，以增加扭矩。

当承载叶片9处于张开状态时，且在未落地时可能会受到其他障碍物的影响，导致承载叶片9被迫闭合，同时丝杆螺母13反向移动，造成动力风扇不可控，因此有必要在丝杆12的两端处设置逆止器。如图7所示，所述逆止器包括：两个棘轮301，所述两个棘轮301分别固定套接在所述丝杆12的两端处，铰接安装在所述装载仓4内壁处的棘手302，所述棘手302与所述棘轮301相配合。为了保证棘轮301的转向与所述动力扇叶8的转向相同，所述棘轮301的外圆周面设置有棘齿307，所述棘齿307包括：依次首尾相连接的长倾斜面308和短倾斜面309，所述棘手302与棘齿307之间有相互的推动作用，所述动力扇叶8的扭转角与所述倾斜面整体的转向相同。保证了在风力的作用下，动力风扇与丝杆的转动在逆止器的控制下做同向转动，且不可逆。

而上述逆止器会导致丝杆12不可反转，无法实现再次利用。为此申请人在装载仓4的内壁还铰接有驱动块305，所述驱动块305与第二连接杆304的末端相铰接，所述第二连接杆304的首端与第一连接杆303的末端相铰接，所述第一连接杆303的首端与所述棘手302相铰接，两端的驱动块305之间通过棘轮连杆306相连接。为了更好的控制棘轮连杆306，在装载仓4与所述棘轮连杆306相对应处开设有穿孔。该结构用于保证装置的可逆性，做到二次使用。

逆止器的工作原理如下：正常使用时，动力风扇的转动，带动丝杆12和丝杆12两端的棘轮301发生不可逆的转动，以保证承载叶片9张开后不会再闭合。当需要重复利用时，操作人员紧捏细绳的固定端，细绳的活动端穿过穿孔并绕过棘轮连杆306回到操作人员手中，外拉细绳即通过拉动棘轮连杆306迫使棘手302与棘轮301分离，此时人为的反向转动动力风扇，使承载叶片9闭合，抽出细绳即可。

实施例2

在实施例1中，逆止器的可逆控制的占用空间较大，不适合小体积的运输。因此本实施例介绍一种适用于小体积，能够节省空间的逆止器。

如图8所示，所述逆止器包括：两个转盘311，所述两个转盘311固定安装在所述丝杆12的两端，分别紧密套接在所述丝杆12的两端处的转盘311，铰接于所述转盘311的边缘处的棘手302，固定在所述装载仓4的两端的内壁处且与所述转盘311同轴的齿轮圈310，及其设置在所述齿轮圈310内壁处的棘齿307。

在本实施例中，为了保证棘轮301的转向与所述动力扇叶8的转向相同，所述棘齿307包括：依次首尾相连接的长倾斜面308和短倾斜面309，所述棘手302与棘齿307之间有相互的推动作用，所述动力扇叶8的扭转角与所述倾斜面整体的转向相反。

为了实现棘手302与棘齿307的脱离，所述棘手302靠近所述棘齿307的一端开设有穿孔，用于穿线。

逆止器的工作原理如下：正常使用时，动力风扇的转动，带动丝杆12和丝杆12两端的棘轮301发生不可逆的转动，以保证承载叶片9张开后不会再闭合。当需要重复利用时，操作人员紧捏细绳的固定端，细绳的活动端穿过穿孔回到操作人员手中，操作人员将细绳向远离棘手302的反向拉出，迫使棘手302与棘轮301分离，此时人为的反向转动动力风扇，使承载叶片9闭合，抽出细绳即可。一种用于运载的可发射后展开的运载装置的使用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一、手动转动动力扇叶，动力扇叶的转动带动扇叶轴自转，扇叶轴经扭矩倍增器增加扭矩并带动装载仓内的丝杆转动；

步骤二、因丝杆与丝杆螺母为螺纹传动连接，因此丝杆螺母在丝杆上移动迫使与丝杆螺母相铰接的承载叶片相对装载仓张开，此时逆止器中的棘手与棘齿相互作用，起到防止丝杆反转导致承载叶片闭合；

步骤三、将载荷安装在所述承载叶片内壁处的安装槽内；

步骤四、人为操控逆止器，使棘手与棘齿脱离，并反向转动动力扇叶，丝杆螺母在丝杆上反向移动，承载有载荷的承载叶片闭合，与装载槽紧贴，与所述装载仓构成一个闭合的柱体；

步骤五、利用管径类发射装置将承载装置推出，在接收到到达预定目标位置前，整流罩与柱体一直保持弹体外形；当接收到或到达预定位置信息以及减速到预设速度信息后，移动终端接通电源；

步骤六、预埋在预埋槽中和穿插在整流罩内壁的线性导爆索被起爆，在线性导爆索的作用下，整流罩被切割并脱落；

步骤七、此时前端动力扇叶将在风力的推动下产生转速和扭矩，即可通过扭矩倍增器传动丝杆和丝杆螺母，在极短时间内推开承载叶片，此时展开结构类似于伞状外形，展开过程同时起到增大风阻、迅速减小降落速度以减小对有效载荷的着地冲击，保护了展开结构的本体结构；随着承载叶片的展开载荷慢慢的外露出来便于取出或者直接拆卸；

步骤八、在发射成功后，该装置可重复使用，重复步骤三至步骤四。