CN106081090B - 长航时柔性翼可控平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种长航时柔性翼可控平台，包括机体和柔性翼伞，所述机体包括在飞控系统控制下可脱离机体的伞舱，所述柔性翼伞在展开前置于伞舱内且通过伞绳连接在机体上；所述机体上设置有切面，所述切面上设置有两个动力臂、对动力臂进行折叠限位的固定结构和驱动动力臂展开且两动力臂展开到一条直线上时对动力臂进行锁止的转动机构；所述动力臂的远端设置有受飞控系统控制的电机和在电机驱动下转动的螺旋桨；其本身具有较好的操控性，动力臂的双电机差动控制为平台提供转向能力，实现平台的自主飞行。

Description

长航时柔性翼可控平台
技术领域
本发明涉及柔性翼平台领域，具体涉及一种自主飞行、适合弹载投放且长时滞空的长航时柔性翼可控平台。
背景技术
传统的柔性翼平台主要包括柔性翼、机体等，其中柔性翼作为产生升力的机构，有圆伞与翼伞之分，圆伞仅具有延缓平台下降的作用，不具备平台的操控，自主飞行能力较差，翼伞具有操控平台的功能，但其执行机构即舵机需要拉动伞绳，一般布置较大，对有尺寸限制的平台来说，尺寸约束与自主飞行的矛盾难以解决。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题提供一种长航时柔性翼可控平台。
本发明通过下述技术方案实现：
长航时柔性翼可控平台，包括机体和柔性翼伞，所述机体包括在飞控系统控制下可脱离机体的伞舱，所述柔性翼伞在开伞前置于伞舱内且通过伞绳连接在机体上；
所述机体上设置有切面，所述切面上设置有两个动力臂、对动力臂进行折叠限位的固定结构和驱动动力臂展开且两动力臂展开到一条直线上时对动力臂进行锁止的转动机构；
所述动力臂的远端设置有受飞控系统控制的电机和在电机驱动下转动的螺旋桨。
本方案的柔性翼平台在工作前，柔性翼伞置于伞舱内且同伞绳固定在机体上，动力臂在固定结构的作用下折叠在机体的切面上，此时，柔性翼伞与动力臂均处于机体的包罗范围内，整体成圆柱体弹状。柔性翼平台经载体投放或母弹弹出后，飞控系统开始启动，伞舱在飞控系统的控制信号下脱离机体，柔性翼伞在气流作用下被拉出并迅速展开成形，平台开始减速，减速至预设速度范围时，飞控系统解除固定结构对动力臂的固定约束作用，动力臂在转动机构的作用下，向机体两侧迅速展开，当两动力臂转动到一条直线上与机体成十字形时锁止动力臂，飞控系统对两动力臂上电机的转速进行差动控制为平台提供转向能力，实现柔性翼平台的自主前行。
作为优选，所述机体包括自上而下的伞舱、飞控舱、动力舱和载荷舱，相邻两个舱室之间通过带孔的隔板隔开，所述飞控系统设置在飞控舱内，所述动力舱内设置为飞控系统及载荷等其它电子设备提供电能的动力系统。各系统置于不同舱段便于安装与维护，同时能对电磁干扰起到一定的屏蔽作用，带孔隔板用于信号及电源的走线，由于动力系统对飞控舱及载荷舱供电，故设置于二者之间。
作为优选，所述转动机构包括扭簧和附着于动力臂近端上且带有倒钩的卡扣结构。扭簧安装于动力臂近端内部，且扭簧一端与机体固连锁死，在无任何阻碍下可驱动动力臂的展开，当两动力臂展开到一条直线上即与机体成十字形时，带有倒钩的卡扣结构与机体上的卡槽完全契合即对动力臂进行锁止，动力臂即被固定，以保证螺旋桨位置固定的稳定性。
作为优选，所述固定结构为可伸缩的解锁杆。在扭簧的作用下，动力臂的远端即动力臂未固定的一端有向机体两侧展开的动力，本方案可伸缩的解锁杆置于动力臂转动方向的一侧，阻碍动力臂的展开从而实现对动力臂的固定。当解锁杆在飞控系统的控制下向机体内伸缩，即解除对动力臂展开的阻碍，采用该结构，其结构简单，且便于飞控系统的控制。
作为优选，为了增强动力臂结构的稳定性，所述动力臂包括动力翼片和设置在动力翼片上的加强筋，所述动力翼片上设置有用于固定电机的电机舱，所述切面上与电机舱对应处设置有电机凹槽。
本发明与现有技术相比，至少具有如下的优点和有益效果：
本发明的柔性翼平台在投放展开前，柔性翼伞折叠在机体伞舱内，动力臂折叠在机体切面处，在投放展开后，柔性翼伞通过伞绳与机体连接，本身具有较好的操控性，动力臂的双电机差动控制为平台提供转向能力，实现平台的自主飞行。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明剖视图。
图3为本发明工作时的结构示意图。
图4为本发明机体的机构示意图。
图5为本发明动力臂的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1、机体；2、转动机构；3、动力臂；4、固定结构；5、电机舱；6、电机；7、螺旋桨；8、动力翼片；9、伞舱；10、GPS天线；11、吊环螺钉；12、飞控舱；13、加强筋；14、飞控系统；15、隔板；16、动力舱；17、动力系统；18、载荷舱；19、柔性翼伞；20、伞绳；21、电机凹槽；22、切面。
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明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1、图2、图3、图4所示长航时柔性翼可控平台，包括圆柱形机体1和柔性翼伞19，机体1包括在飞控系统控制下可脱离机体的伞舱9，所述柔性翼伞19在开伞前置于伞舱9内且通过伞绳20连接在机体1上；伞绳20与机体之间可通过吊环螺钉11连接；
所述机体上设置有切面22，所述切面22上设置有两个动力臂3、对动力臂3进行折叠限位的固定结构4和驱动动力臂展开且两动力臂展开到一条直线上时对动力臂进行锁止的转动机构2；
所述动力臂3的远端设置有受飞控系统控制的电机6和在电机6驱动下转动的螺旋桨7。
飞控系统是整个柔性翼平台的核心，其控制伞舱9的脱离、控制固定结构4对动力臂3的固定状况、控制电机的转动情况等。
本实施例采用带有切面的圆柱体机体以及动力臂可折叠展开的结构，在柔性翼平台投放展开前，柔性翼伞折叠在机体伞舱内，动力臂折叠在机体切面处，此时，柔性翼伞与动力臂均处于机体的包罗范围内，总体呈弹状，在投放展开后，柔性翼伞通过伞绳与机体连接，本身具有较好的操控性，动力臂的双电机差动控制为平台提供转向能力，实现平台的自主飞行。飞控系统控制电机的转速，以带动螺旋桨7旋转实现柔性翼平台的前行；飞控系统根据目标空域位置向电机6发出控制信号，当需要爬升或降低高度时，向两电机发出增大或降低转速的命令，达到增大或降低推力的目的，从而进行爬升或降低；当需要左转或右转时，增大右电机转速、减小左电机转速或增大左电机转速、减小右电机转速，产生左转或右转的推力差，从而实现双电机差动转弯飞行；当到达目标空域上空后，自主工作模式启动，根据载荷的不同实现干扰压制、通信中继或侦查监视等任务；完成任务或能源耗尽后，启动自毁控制。在整个工作过程中，柔性翼伞19、动力臂3的展开、双电机的同动/差动控制、自主飞行、任务的实施以及自毁均是柔性翼平台自主完成。
实施例2
如图1、图2所示，本实施例在上述实施例的基础上机体结构做了优，即所述机体包括自上而下的伞舱、飞控舱12、动力舱16和载荷舱18，相邻两个舱室之间通过带孔的隔板15隔开，所述飞控系统设置在飞控舱内，所述动力舱内设置为飞控系统及载荷等其它电子设备提供电能的动力系统。隔板上带孔的设置便于各系统之间连线的设置。
飞控系统上连接动力系统17和信号接收系统。信号接收系统包括GPS天线10据链天线。信号接收系统置于伞舱内。
如图3所示，转动机构21包括扭簧和带有倒钩的卡扣结构。扭簧安装在动力臂近端内部且一端与机体固定连接，在扭簧的作用下可驱动动力臂展开。卡扣设置在动力臂的近端上且与机体上的倒钩配合实现对动力臂的锁定。
动力臂平行设置，且可转动的一端位于机切面的同一高度，固定结构采用可伸缩的解锁杆，解锁杆分别设置在动力臂的两侧。
如图5所示，动力臂包括动力翼片8和设置在动力翼片8上的加强筋13，在动力翼片的远端处设置电机舱5于固定电机，所述切面上与电机舱对应处设置有电机凹槽21。
采用柔性翼平台通过设置扭簧、卡扣、电机凹槽21、电机、螺旋桨以及飞控系统来配合应用，实现柔性翼平台从投放到展开，最后到自主飞行的功能，其结构紧凑，重量较轻，便于存储、运输及投放，同时具有长航时、多功能、飞行可控、成本较低、操作使用方便的优点。
以上所述的具体实施方式，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，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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。

Claims (5)

1.长航时柔性翼可控平台，包括圆柱形机体和柔性翼伞，其特征在于：所述机体包括在飞控系统控制下可脱离机体的伞舱，所述柔性翼伞在开伞前置于伞舱内且通过伞绳连接在机体上；
所述机体上设置有切面，所述切面上设置有两个动力臂、对动力臂进行折叠限位的固定结构和驱动动力臂展开且两动力臂展开到一条直线上时对动力臂进行锁止的转动机构；
所述动力臂的远端设置有受飞控系统控制的电机和在电机驱动下转动的螺旋桨；所述柔性翼伞及动力臂在展开前完全处于圆柱体机体的包罗范围内，所述柔性翼伞及动力臂在展开工作后，飞控系统对两动力臂上电机的转速进行差动控制为平台提供转向能力，进行同动控制为平台提供爬升下降能力。
2.根据权利要求1所述的长航时柔性翼可控平台，其特征在于：所述机体包括自上而下的伞舱、飞控舱、动力舱和载荷舱，相邻两个舱室之间通过带孔的隔板隔开，所述飞控系统设置在飞控舱内，所述动力舱内设置为飞控系统提供电能的动力系统。
3.根据权利要求1所述的长航时柔性翼可控平台，其特征在于：所述转动机构包括扭簧和附着于动力臂上且带有倒钩的卡扣结构。
4.根据权利要求1所述的长航时柔性翼可控平台，其特征在于：所述固定结构为可伸缩的解锁杆。
5.根据权利要求1所述的长航时柔性翼可控平台，其特征在于：所述动力臂包括动力翼片和设置在动力翼片上的加强筋，所述动力翼片上设置有用于固定电机的电机舱，所述切面上与电机舱对应处设置有电机凹槽。
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