CN101096224A - 应用于无人机弹射系统的锁定机构及无人机锁定方法 - Google Patents
应用于无人机弹射系统的锁定机构及无人机锁定方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及无人机发射系统的弹射系统，特别涉及一种应用于无人机弹射系统的锁定机构和无人机锁定方法。一种应用于无人机弹射系统的锁定机构，所述弹射系统包括一滑车、一绞盘车、一钢索和一弹性体；所述钢索一端接入所述绞盘车，一端与所述滑车相连，且所述钢索活动地与所述弹性体的自由端相连，所述钢索在绞盘车和弹性体的作用下张紧；所述锁定机构包括一安装于所述滑车上的支持板，在所述支持板上安装有两绕各自支点旋转的旋钮，第一旋钮用于锁定安放在所述滑车上的无人机，第二旋钮在所述钢索的作用下限制所述第一旋钮转动。本发明巧妙的运用了张紧的钢索施加给相关机构的动态力，实现机体的自我锁定和自动释放，更现出了本发明的独特之处。
Description
技术领域
本发明涉及无人机发射系统的弹射系统，特别涉及一种应用于无人机弹射系统的锁定机构和无人机锁定方法。
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”。目前，我国的UAV发射系统主要采用液压、气动、火箭助推这几种发射方式。本申请人在前一段时间向国家知识产权局提交的发明名称为“无人机发射系统及方法”以及“应用于无人机发射系统的弹射系统”介绍了一种利用弹性体经过拉伸后所蓄积的势能为动力，利用滑车和导轨进行无人机发射的专利申请(目前还未收到受理通知书)。为了蓄积弹性势能和给无人机提供初始速度，必须先通过锁定机构锁定滑车和将无人机机体锁定在所述滑车上，通过特定动力拉伸所述弹性体。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种结构简单，实用性强的应用于无人机发射系统的锁定机构。
本发明另一个目的在于提供一种实用性强的应用于无人机发射系统的无人机锁定方法。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种应用于无人机弹射系统的锁定机构，所述弹射系统包括-滑车、一绞盘车、一钢索和一弹性体；所述钢索一端接入所述绞盘车，一端与所述滑车相连，且所述钢索活动地与所述弹性体的自由端相连，所述钢索在绞盘车和弹性体的作用下张紧；其特征在于，所述锁定机构包括一安装于所述滑车上的支持板，在所述支持板上安装有两绕各自支点旋转的旋钮，第一旋钮用于锁定安放在所述滑车上的无人机，第二旋钮在所述钢索的作用下限制所述第一旋钮转动。
一种应用于无人机弹射系统的无人机锁定方法，所述弹射系统包括一滑车、一绞盘车、一钢索和一弹性体；所述钢索一端接入所述绞盘车，一端与所述滑车相连，且所述钢索活动地与所述弹性体的自由端相连，所述钢索在绞盘车和弹性体的作用下张紧；其特征在于，所述张紧的钢索通过刚性体的力传递锁定所述无人机。
本发明机体锁定释放机构的力点放在张紧的钢索上，弹射的过程中，飞机被紧紧的锁定在托架上，当滑车到达设定位置时，钢索开始松弛，锁定机构在失去钢索张紧时的支持，自动打开锁定机构，飞机离架升空。本发明巧妙的运用了机械设计中的省力杠杆原理，简化了机械结构，增强了系统的可靠性和操作性；特别是利用张紧的钢索施加给相关机构的动态力，实现机体的自我锁定和自动释放，更现出了本发明的独特之处。
附图说明
图1为所述无人机弹射系统的示意图；
图2A为所述机体锁定机构的处于锁定状态的示意图；
图2B为所述机体锁定机构的处于释放状态的示意图；
图3为所述机体锁定机构另一视角的示意图；
图4A为所述滑车锁定机构的处于锁定状态的示意图；
图4B为所述滑车锁定机构的处于释放状态的示意图；
具体实施方式
如图1所示，为一种无人机弹射系统的示意图；所述弹射系统包括动力系统和滑车1，所述滑车1可在所述动力系统的作用下沿着一导轨2运动，无人机通过机体托架放置在所述滑车1上，通过机体锁定和释放机构锁定。所述动力系统包括一在所述动力源驱动下的绞盘车5、一钢索6和一可拉伸和收缩的弹性体7；所述钢索6一端接入所述绞盘车5，一端与所述滑车1相连，且所述钢索6通过连接于所述弹性体7的自由端的动滑轮组3活动地与所述弹性体7相连，所述弹性体7的另一端固定在架体4一末端41(或称后端)上。当所述滑车1被通过安全销和锁定释放机构固定在初始位置时，所述弹性体7在所述绞盘车5和钢索6的作用下被拉伸，蓄积弹性能量。所述滑车1上的动力传动轴系主要是由主轴轴承和可转动环行钢索接头及轮盘等组成；所述钢索6通过所述可转动环行钢索接头与所述滑车1相接。沿所述钢索长度方向，在所述绞盘车和所述动滑轮组3之间最好设置一第一定滑轮8；在所述动滑轮组3和滑车1之间设置一第二定滑轮9；所述钢索绕过所述第一和第二定滑轮。
如图2A、2B、3所示，为所述机体锁定机构的示意图；当所述滑车1被通过安全销和锁定释放机构固定在初始位置时，所述弹性体7在所述绞盘车5和钢索6的作用下被拉伸，蓄积弹性能量。也就是说，所述钢索6在绞盘车5和弹性体7的作用下张紧；所述锁定机构11包括一安装于所述滑车1上的支持板111，在所述支持板111上安装有两绕各自旋转中心旋转的旋钮112、113，第一旋钮112用于锁定安放在所述滑车1上的无人机A，第二旋钮113在所述钢索6的作用下限制所述第一旋钮112转动。所述第一和第二旋钮的旋转中心位于不同的水平面上，且所述第一旋钮的旋转中心在所述支持板111上的位置比所述第二旋钮的旋转中心高；所述第一和第二旋钮的旋转中心所述第一和第二旋钮的旋转中心之间的直线距离大于等于所述第一旋钮长边长度和所述第二旋钮短边长度之和，以防两者旋转过程中干涉。所述第一和第二旋钮都是类似于“L”形、横截面乘“U”形的部旋转中心都位于短边和长边的相交处。在机体锁定状态时，所述第一旋钮112的短边与所述机体抵靠，所述第一旋钮112的长边与述第二旋钮113的短边抵靠，所述第二旋钮113的长边通过位于其自由端的槽轮与所述张紧的钢索6抵靠。随着所述滑车1在所述导轨上的运动，所述钢索6与导轨平面所形成的夹角逐渐增大，所述钢索6施加给所述第二旋钮113自由端的压力也逐渐减少；在所述无人机A机体给旋钮施加的力和所述旋钮自身设计因素的形成的重力矩的作用下，所述旋钮将逐渐绕其旋转支点旋转；当所述钢索6施加给第二旋钮113的并转化传递到所述第一旋钮112给所述无人机A的压力小于由于所述无人机A在惯性作用下施加给所述第一旋钮112的力时，所述无人机A将离开所述滑车。
为了使所述钢索6张的更紧，即施加给所述旋钮的力更大，可以在所述滑车1上设置一着力点；在本实施例中该着力点为所述滑车1的前下轮轴。
如图4A、4B所示，为所述滑车锁定机构的处于锁定和释放状态的示意图；所述滑车锁定机构的作用是使滑车1固定在初始位置，让所述弹性体7在所述绞盘车5和钢索6的作用下被拉伸，蓄积弹性能量。所述滑车锁定机构包括一三连杆机构12和一触发连杆机构13；所述三连杆机构12包括三根通过铰链依次连接的连杆121、122、123和两铰链座；所述第一连杆121的首端可旋转的固定在一所述铰链座上，且在所述第一连杆121的首端设有一卡扣，所述卡扣可扣于所述滑车上相应位置，使滑车得以锁定；所述第一连杆121的尾端与所述第二连杆122的首端相连，所述第二连杆122的尾端与所述第三杆123的首端相连；所述第三连杆123的尾端可旋转的固定在另一所述铰链座上。所述触发连杆机构13包括一触发杆131、一第一力传递杆132和一第二力传递杆133，且所述触发杆131固定在所述第一力传递杆132上，所述第一力传递杆132和第二力传递杆133通过铰链相连；所述第一力传递杆132和第二力传递杆133分别可以绕一铰链座旋转；所述第二力传递杆133与所述三连杆机构12中的第二连杆122可相对滑动的接触，并可施加触发力。
当所述滑车处于锁定状态，在整个弹射系统做好了释放准备时，用手动或电动方式给所述触发杆131一个力，所述触发杆131给所述第一力传递杆132施加一个力，使其绕铰链座旋转，同时通过铰链带动所述第二力传递杆133绕一铰链座旋转，从而带动所述三连杆机构12中的第二连杆122动作，所述第二连杆122的动作进一步带动所述第一连杆121和第三连杆123绕铰链座旋转，由于，所述第一连杆121绕铰链座的旋转，使得所述卡扣从所述滑车1上相应地方脱离；这样所述滑车在所述钢索的拉动下沿导轨运动，当滑车和飞机运动到预设定位置时，上述机体锁定机构会自动打开释放飞机。当需要锁定滑车时，所述三连杆机构12在所述触发连杆机构13的作用下，反向动作，锁紧所述滑车。
从上所述所述无人机发射系统中的锁定机构主要包括滑车锁定机构和机体锁定机构。本发明突出的特点在于，1.在滑车和飞机的锁定和释放机构中，巧妙的运用了机械设计中的省力杠杆原理，简化了机械结构，增强了系统的可靠性和操作性；2.机体锁定释放机构的力点放在张紧的钢锁上，弹射的过程中，飞机被紧紧的锁定在托架上，当滑车到达设定位置时，钢索开始松弛，锁定机构在失去钢索张紧时的支持，自动打开锁定机构，飞机离架升空。
本发明的上述实施方式不能认为是对本发明权利要求所作的限制，如果本领域的技术人员通过本发明的启发不需要创造性的劳动作出了相应的变化，都应该落入本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1、一种应用于无人机弹射系统的锁定机构，所述弹射系统包括一滑车、一绞盘车、一钢索和一弹性体；所述钢索一端接入所述绞盘车，一端与所述滑车相连，且所述钢索活动地与所述弹性体的自由端相连，所述钢索在绞盘车和弹性体的作用下张紧；其特征在于，所述锁定机构包括一安装于所述滑车上的支持板，在所述支持板上安装有两绕各自旋转中心旋转的旋钮，第一旋钮用于锁定安放在所述滑车上的无人机，第二旋钮在所述钢索的作用下限制所述第一旋钮转动。
2、根据权利要求1所述的应用于无人机弹射系统的锁定机构，其特征在于，所述第一和第二旋钮都是类似于“L”形、横截面乘“U”形的部件，旋转中心都位于短边和长边的相交处。
3、根据权利要求1或2所述的应用于无人机弹射系统的锁定机构，其特征在于，在机体锁定状态，所述第一旋钮的短边与所述机体抵靠，所述第一旋钮的长边与所述第二旋钮的短边抵靠，所述第二旋钮的长边通过位于其自由端的槽轮与所述张紧的钢索抵靠。
4、根据权利要求1或2所述的应用于无人机弹射系统的锁定机构，其特征在于，在机体锁定状态，所述钢索与所述滑车的前下轮轴接触。
5、根据权利要求1或2所述的应用于无人机弹射系统的锁定机构，其特征在于，所述锁定机构还包括一滑车锁定机构，所还滑车锁定机构包括一三连杆机构和一触发连杆机构；所述三连杆机构包括三根通过铰链依次连接的第一连杆、第二连杆、第三连杆和两铰链座；所述第一连杆的首端可旋转的固定在一所述铰链座上，且在所述第一连杆的首端设有一卡扣；所述第三连杆的尾端可旋转的固定在另一所述铰链座上；所述触发连杆机构包括一触发杆一第一力传递杆和一第二力传递杆，且所述触发杆固定在所述第一力传递杆一端，所述第一力传递杆和第二力传递杆通过铰链相连；所述第一力传递杆和第二力传递杆分别可以绕一铰链座旋转；所述第二力传递杆与所述三连杆机构中的第二连杆可相对滑动的接触。
6、一种应用于无人机弹射系统的无人机锁定方法，所述弹射系统包括一滑车、一绞盘车、一钢索和一弹性体；所述钢索一端接入所述绞盘车，一端与所述滑车相连，且所述钢索活动地与所述弹性体的自由端相连，所述钢索在绞盘车和弹性体的作用下张紧；其特征在于，所述张紧的钢索通过刚性体的力传递锁定所述无人机。
7、根据权利要求6所述的应用于无人机弹射系统的无人机锁定方法，其特征在于，所述锁定机构包括一安装于所述滑车上的支持板，在所述支持板上安装有两绕各自旋转中心旋转的旋钮，第一旋钮用于锁定安放在所述滑车上的无人机，第二旋钮在所述钢索的作用下限制所述第一旋钮转动。
8、根据权利要求7所述的应用于无人机弹射系统的无人机锁定方法，其特征在于，所述第一和第二旋钮都是类似于“L”形、横截面乘“U”形的部件，旋转中心都位于短边和长边的相交处。
9、根据权利要求7或8所述的应用于无人机弹射系统的无人机锁定方法，其特征在于，在机体锁定状态，所述第一旋钮的短边与所述机体抵靠，所述第一旋钮的长边与所述第二旋钮的短边抵靠，所述第二旋钮的长边通过位于其自由端的槽轮与所述张紧的钢索抵靠。
10、根据权利要求9所述的应用于无人机弹射系统的无人机锁定方法，其特征在于，在机体锁定状态，所述钢索与所述滑车的前下轮轴接触。
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