CN106081150A - 一种弹射支撑机构及其弹射系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弹射支撑机构，包括底板、位于底板上用于支撑飞行器的支撑杆，所述支撑杆包括腹部支撑杆、用于支撑机翼的机翼支撑杆，所述腹部支撑杆顶部设有可与飞行器连接并带动飞行器移动的拉杆；还包括与腹部支撑杆铰接并固定于底板上的基座，基座后端设有可使腹部支撑杆保持直立状态并锁紧的锁块，锁块后端连接有可使锁块和腹部支撑杆分离解锁的解锁机构；腹部支撑杆与基座铰接后可朝飞行器飞行方向转动。本发明的弹射支撑机构以腹部支撑受力为主，飞行器出架前瞬间倒下并有效锁住，能够高效、可靠的弹射飞行器。并具有不损坏机翼、适用性广等优点。
Description
技术领域
本发明属于飞行器发射领域，具体涉及一种弹射支撑机构及其弹射系统。
背景技术
目前，无人飞行器的起飞方式有跑道滑行起飞和弹射架弹射起飞。弹射架弹射起飞由于受场地制约的影响比较少，是固定翼无人飞行器的主流起飞方式。
弹射架支撑飞行器的方式多种多样，如腹部支撑、机翼支撑。大部分为机翼支撑方式，即用弹射支撑机构对机翼施加力带动飞行器运动,其优点是不干涉尾部螺旋桨。但是对于高速无人机的弹射起飞，由于弹射速度较高，冲击力较大，采用机翼支撑方式会导致飞行器的机翼受力大，很容易损坏。
如果采用腹部支撑，对飞行器的腹部施加力带动飞行器起飞，又会干涉飞行器后部的螺旋桨，影响飞行器的弹射出架，不利于固定翼高速飞行器的弹射。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种有效、可靠的用于飞行器的弹射支撑机构及其弹射系统，特别适用于后部螺旋桨推进的高速飞行器的弹射起飞。
本发明解决问题的技术方案是：一种弹射支撑机构，包括底板、位于底板上用于支撑飞行器的支撑杆，所述支撑杆包括腹部支撑杆、用于支撑机翼的机翼支撑杆，所述腹部支撑杆顶部设有可与飞行器连接并带动飞行器移动的拉杆；
还包括与腹部支撑杆铰接并固定于底板上的基座，基座后端设有可使腹部支撑杆保持直立状态并锁紧的锁块，锁块后端连接有可使锁块和腹部支撑杆分离解锁的解锁机构；
腹部支撑杆与基座铰接后可朝飞行器飞行方向转动。
上述方案中，飞行器可通过腹部支撑杆带动起飞，到达预定位置后，腹部支撑杆顺势解锁倒下，不干涉螺旋桨。机翼支撑杆只起辅助支撑的作用，不会给翼面施加前行的力，不会损坏机翼。
优选的，所述机翼支撑杆有两根，与腹部支撑杆之间呈三角形布置。三角布局可实现飞行器的稳定支撑。
具体的，所述解锁机构包括与锁块后端连接的第一弹簧、与锁块底部固定连接的第一解锁挡杆、与第一解锁挡杆铰接的第二解锁挡杆，该第二解锁挡杆与底板下表面铰接；
所述第一弹簧另一端固定，当腹部支撑杆处于直立状态时，第一弹簧被压缩。
上述方案中，第二解锁挡杆向后移动，迫使第一解锁挡杆带动锁块向后移动，从而使锁块与腹部支撑杆分离。设置第一弹簧的目的在于顶紧锁块，使锁块与腹部支撑杆锁紧。
进一步的，在基座上、位于腹部支撑杆前方设有锁杆，所述腹部支撑杆上设有可与锁杆配合并将腹部支撑杆锁紧的锁钩；
所述锁钩通过第二弹簧张紧，该第二弹簧一端与锁钩尾部连接，另一端与腹部支撑杆的杆身连接。
在腹部支撑杆顺势倒下的时候，为避免倒下后又弹起，对螺旋桨造成干涉。设计锁钩，将腹部支撑杆牢牢固定在基座上。
优选的，所述腹部支撑杆顶部设有挡杆，机翼支撑杆顶部设有可回转的滚轮。
为使得腹部支撑杆在倒下过程中有一定缓冲，在底板上、位于腹部支撑杆前方设有减震垫块。
具体的，所述锁块前侧设有凹槽，腹部支撑杆后侧设有可与该凹槽咬合的凸起。
优选的，所述腹部支撑杆、机翼支撑杆均为可调节高度的杆；所述底板上安装机翼支撑杆处横向间隔所有多个安装孔，机翼支撑杆可安装在任意安装孔位置处。
上述方案中，能够使得腹部支撑杆和机翼支撑杆高度可调的方式有多种，比如，采用伸缩杆，或采用两根杆组合的方式，在杆上开一系列不同高度的孔，通过螺栓连接。
机翼支撑杆通过不同位置的安装，可以调节两根机翼支撑杆之间的距离。
调节腹部支撑杆和机翼支撑杆的高度，以及调节两根机翼支撑杆之间的宽度，目的都是为了适应不同尺寸飞行器的需要。
相应的，本发明还提供一种弹射系统，包括弹射底座，弹射底座上设有滑道，还包括上述方案所述的弹射支撑机构、以及设置于飞行器腹部的弹射挂钩；
所述弹射挂钩与拉杆挂接；
所述底板下表面设有滑轮，滑轮与滑道配合，弹射支撑机构可在弹射底座上滑动；
所述滑道的前端设有用于触发解锁机构进行解锁的止挡。
上述方案中，飞行器的腹部通过弹射挂钩被拉杆拖住，弹射底座的弹力释放后，弹射支撑机构在滑道上快速滑行，拉杆拉着飞行器前行，机翼支撑杆支撑飞行器的翼面，保证飞行器的姿态稳定。在弹射底座的前端，解锁机构首先碰到止挡，迫使腹部支撑杆与锁块分离解锁。在惯性力的作用下，腹部支撑杆顺势往前倒下，飞行器顺势脱离弹射支撑机构飞出。
进一步的，所述腹部支撑杆顶部设有挡杆，弹射挂钩上设有可与挡杆卡合或脱离的卡口。该挡杆的作用在于，可以很好的卡住弹射挂钩，保证飞行器在弹射支撑机构上提前启动动力装置而不至于冲出。
本发明的显著效果是：
1.弹射支撑机构以腹部支撑受力为主，并采用腹部拖拽的方式，飞行器出架前瞬间倒下并有效锁住，能够高效、可靠的弹射飞行器。
2.机翼支撑杆主要用于辅助飞行器的姿态稳定，不承受推力和拉力的作用，避免了机翼受力大易损坏的问题。
3.可以保证飞行器在弹射架上提前启动动力装置而不至于冲出弹射架，为不同类型无人飞行器的弹射出架提供了多种方式。
4.通过调节腹部支撑杆的高度，调节两侧机翼支撑杆的高度和宽度，可以很快地适应不同尺寸大小无人飞行器的弹射起飞。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明弹射支撑机构正面结构图。
图2为本发明弹射支撑机构侧面结构图。
图3为本发明弹射支撑机构背面结构图。
图4为弹射挂钩结构图。
图5为弹射系统结构图。
图6为另一个角度的弹射系统结构图。
图中：1-机翼支撑杆，2-第一弹簧，3-第二弹簧，4-拉杆，5-挡杆，6-锁钩，7-锁杆，8-减震垫块，9-腹部支撑杆，10-锁块，11-滚轮，12-弹射挂钩，13-底板，14-飞行器,15-基座,16-第一解锁挡杆，17-第二解锁挡杆,18-安装孔,19-弹射底座,20-滑道,21-滑轮，22-卡口，23-支撑座，24-调节杆,25-卡槽。
具体实施方式
如图1～6所示，一种弹射支撑机构，包括底板13、位于底板13上用于支撑飞行器的支撑杆。所述支撑杆包括腹部支撑杆9、用于支撑机翼的机翼支撑杆1，所述机翼支撑杆1有两根，与腹部支撑杆9之间呈三角形布置。
所述腹部支撑杆9顶部设有可与飞行器14连接并带动飞行器14移动的拉杆4、以及挡杆5。机翼支撑杆1顶部设有可回转的滚轮11。
还包括与腹部支撑杆9铰接并固定于底板13上的基座15，基座15后端设有可使腹部支撑杆9保持直立状态并锁紧的锁块10。所述锁块10前侧设有凹槽，腹部支撑杆9后侧设有可与该凹槽咬合的凸起。
锁块10后端连接有可使锁块10和腹部支撑杆9分离解锁的解锁机构。
所述解锁机构包括与锁块10后端连接的第一弹簧2、与锁块10底部固定连接的第一解锁挡杆16、与第一解锁挡杆16铰接的第二解锁挡杆17。该第二解锁挡杆17与底板13下表面铰接。
所述第一弹簧2另一端固定，当腹部支撑杆9处于直立状态时，第一弹簧2被压缩。
腹部支撑杆9与基座15铰接后可朝飞行器14飞行方向转动。
在基座15上、位于腹部支撑杆9前方设有锁杆7。所述腹部支撑杆9上设有可与锁杆7配合并将腹部支撑杆9锁紧的锁钩6。所述锁钩6通过第二弹簧3张紧，该第二弹簧3一端与锁钩6尾部连接，另一端与腹部支撑杆9的杆身连接。
在底板13上、位于腹部支撑杆9前方设有减震垫块8。
一种优选的方案中，所述腹部支撑杆9、机翼支撑杆1均为可调节高度的杆。
所述机翼支撑杆1包括支撑座23和调节杆24，支撑座23和调节杆24上均开有一系列不同高度的螺孔，二者通过螺栓连接。通过不同位置的螺孔的对应连接，以调整调节杆24距离底板13的高度。
一种优选的方案中，所述底板13上安装机翼支撑杆1处横向间隔所有多个安装孔18，机翼支撑杆1可安装在任意安装孔18位置处。
本实施例还提供一种弹射系统，包括弹射底座19，弹射底座19上设有滑道20。还包括上述方案所述的弹射支撑机构、以及设置于飞行器腹部的弹射挂钩12。所述弹射挂钩12上设有卡槽25,卡槽25与拉杆4挂接。所述底板13下表面设有滑轮21，滑轮21与滑道20配合，弹射支撑机构可在弹射底座19上滑动。
所述滑道20的前端设有用于触发解锁机构进行解锁的止挡。所述止挡有多种，比如橡皮筋、橡皮块或减震块等
所述腹部支撑杆9顶部设有挡杆5，弹射挂钩12上设有可与挡杆5卡合或脱离的卡口22。
整个系统的工作过程为：飞行器14的腹部通过弹射挂钩12被拉杆4拖住，弹射底座19的弹力释放后，弹射支撑机构在滑道20上快速滑行，拉杆4拉着飞行器14前行，机翼支撑杆1支撑飞行器的翼面，保证飞行器14的姿态稳定。在弹射底座19的前端，高速滑动的弹射支撑机构上的第二解锁挡杆17首先碰到止挡，第二解锁挡杆17受到限位后，迫使第一解锁挡杆16带动锁块10向后移动，锁块10的凹槽与腹部支撑杆9后侧的凸起松脱，分离解锁。在惯性力的作用下，腹部支撑杆9顺势往前倒下。在倒下的过程中，飞行器14脱离腹部支撑杆9上拉杠4和挡杆5的约束，脱离弹射支撑机构飞出。
腹部支撑杆9倒下后，其上部撞击在减震垫块8上，整个腹部支撑杆9在锁钩6的作用下锁住锁杆7，通过第二弹簧3的作用使得腹部支撑杆9牢牢地锁住，不会出现反弹，不会影响和干涉飞行器14尾部螺旋桨的工作，有效地保证了飞行器14的成功弹射。
Claims (10)
1.一种弹射支撑机构，包括底板（13）、位于底板（13）上用于支撑飞行器的支撑杆，其特征在于：所述支撑杆包括腹部支撑杆（9）、用于支撑机翼的机翼支撑杆（1），所述腹部支撑杆（9）顶部设有可与飞行器（14）连接并带动飞行器（14）移动的拉杆（4）；
还包括与腹部支撑杆（9）铰接并固定于底板（13）上的基座（15），基座（15）后端设有可使腹部支撑杆（9）保持直立状态并锁紧的锁块（10），锁块（10）后端连接有可使锁块（10）和腹部支撑杆（9）分离解锁的解锁机构；
腹部支撑杆（9）与基座（15）铰接后可朝飞行器（14）飞行方向转动。
2.根据权利要求1所述的弹射支撑机构，其特征在于：所述机翼支撑杆（1）有两根，与腹部支撑杆（9）之间呈三角形布置。
3.根据权利要求1所述的弹射支撑机构，其特征在于：所述解锁机构包括与锁块（10）后端连接的第一弹簧（2）、与锁块（10）底部固定连接的第一解锁挡杆（16）、与第一解锁挡杆（16）铰接的第二解锁挡杆（17），该第二解锁挡杆（17）与底板（13）下表面铰接；
所述第一弹簧（2）另一端固定，当腹部支撑杆（9）处于直立状态时，第一弹簧（2）被压缩。
4.根据权利要求1所述的弹射支撑机构，其特征在于：在基座（15）上、位于腹部支撑杆（9）前方设有锁杆（7），所述腹部支撑杆（9）上设有可与锁杆（7）配合并将腹部支撑杆（9）锁紧的锁钩（6）；
所述锁钩（6）通过第二弹簧（3）张紧，该第二弹簧（3）一端与锁钩（6）尾部连接，另一端与腹部支撑杆（9）的杆身连接。
5.根据权利要求1所述的弹射支撑机构，其特征在于：所述腹部支撑杆（9）顶部设有挡杆（5），机翼支撑杆（1）顶部设有可回转的滚轮（11）。
6.根据权利要求1所述的弹射支撑机构，其特征在于：在底板（13）上、位于腹部支撑杆（9）前方设有减震垫块（8）。
7.根据权利要求1所述的弹射支撑机构，其特征在于：所述锁块（10）前侧设有凹槽，腹部支撑杆（9）后侧设有可与该凹槽咬合的凸起。
8.根据权利要求1所述的弹射支撑机构，其特征在于：所述腹部支撑杆（9）、机翼支撑杆（1）均为可调节高度的杆；
所述底板（13）上安装机翼支撑杆（1）处横向间隔所有多个安装孔（18），机翼支撑杆（1）可安装在任意安装孔（18）位置处。
9.一种弹射系统，包括弹射底座（19），弹射底座（19）上设有滑道（20），其特征在于：还包括上述权利要求1～8任一项所述的弹射支撑机构、以及设置于飞行器腹部的弹射挂钩（12）；
所述弹射挂钩（12）与拉杆（4）挂接；
所述底板（13）下表面设有滑轮（21），滑轮（21）与滑道（20）配合，弹射支撑机构可在弹射底座（19）上滑动；
所述滑道（20）的前端设有用于触发解锁机构进行解锁的止挡。
10.根据权利要求9所述的弹射系统，其特征在于：所述腹部支撑杆（9）顶部设有挡杆（5），弹射挂钩（12）上设有可与挡杆（5）卡合或脱离的卡口（22）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |