CN106741992A - 一种可防翻的固定翼无人机着陆缓冲气囊 - Google Patents
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Abstract
一种可防翻的固定翼无人机着陆缓冲气囊，包括外囊，所述外囊包括棱台形或圆台形的底座部、连接于底座部上部的与无人机配合装配的防翻部；骨架状的内囊，所述内囊包括四根立柱、连于四根立柱之间的横柱，其中一立柱上部或位于上部的一横柱上设置有内囊充气口；内囊装于外囊内，外囊上设有便于内囊充气口伸出的让位孔，外囊底部设有一个以上进气口，进气口处设有可封堵进气口的进气口盖布。本发明可用于各种固定翼无人机着陆缓冲，保证无人机安全回收，防止无人机缓冲时的滚转和倾覆、有效保证无人机安全着陆。
Description
技术领域
本发明属于无人机回收技术领域，具体涉及一种固定翼无人机着陆缓冲气囊。
背景技术
中小型固定翼无人机（下简称：无人机）一般采用降落伞减速回收得以再次使用。但在实际使用过程中，受包装体积、开伞能力、系统质量和效费比等各方面影响，降落伞系统在设计时其面积不可能很大，无人机会以较大的速度着陆，此速度造成的着陆冲击会损坏机体，所以一般会设计诸如减震滑撬、起落架或缓冲气囊等各种着陆缓冲装置以吸收无人机着陆时的冲击，保证无人机着陆回收。
出于对提高无人机机动性能、气动性能和隐身性能等多方面考虑，无人机特别是安装涡喷发动机的高速无人机一般不会安装减震滑撬和起落架等机械式缓冲装置，而是安装可折叠收放的缓冲气囊。与汽车安全气囊原理相似，无人机缓冲气囊一般由纺织材料制成，平时折叠安装在无人机腹部，使用时由充气气源充气使之膨胀成特定形状，并一直维持至无人机落地。无人机落地瞬间快速压缩气囊，气囊爆破、排气吸能，无人机最终安全着陆。
中国专利“一种着陆缓冲气囊”（公告号：CN202923891U，公告日：2013.05.08），该缓冲气囊如图1所示，1’为自带气源，2’为内囊，3’为外囊，4’为内囊顶幅，5’为内囊侧幅，6’为内囊底幅，7’为外囊顶幅，8’为外囊侧幅，9’为外囊底幅，10’为堵片，11’为进气孔，12’为排气孔。
上述着陆缓冲气囊存在以下问题：
1) 无人机伞降着陆时受风影响，可能会向任意方向侧滑着陆，上述着陆缓冲气囊着陆时容易倾倒，造成缓冲失败；
2) 着陆时受风、地形和着陆姿态等各种因素影响，无人机机体一般都会发生滚转（绕飞机轴线转动）致使机体触地损伤。上述着陆缓冲气囊无法阻止此类事故的发生；
3）气囊底面积大才能保证着陆稳定，而上述着陆缓冲气囊若增大底面积，则会造成上半部分气囊材料浪费，增大了包装体积和气囊质量，同时增加了成本；
4）上述着陆缓冲气囊内囊为与外囊等高的圆柱体，在内囊不破时会造成无人机反弹，从而导致气囊倾覆；
5）气囊受压缓冲时，外囊破损处不受控，降低了气囊的缓冲效率；
6） 排气孔密集布置于外囊上，在气囊缓冲时易造成堵塞，降低缓冲效率。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的上述不足，而提出一种可防翻的固定翼无人机着陆缓冲气囊，防止无人机缓冲时的滚转和倾覆、有效保证无人机安全着陆。
本发明的技术方案是：包括外囊，所述外囊包括棱台形或圆台形的底座部、连接于底座部上部的与无人机配合装配的防翻部；骨架状的内囊，所述内囊包括四根立柱、连于四根立柱之间的横柱，其中一立柱上部或位于上部的一横柱上设置有内囊充气口；内囊装于外囊内，外囊上设有便于内囊充气口伸出的让位孔，外囊底部设有一个以上进气口，进气口处设有可封堵进气口的进气口盖布。气源通过内囊充气口充气。内囊充气后将外囊展开，气囊随无人机下降时外界大气通过外囊进气口向外囊充气，使外囊内形成一定压力。
所述内囊上设有连接扣袢一，外囊内表面设有与连接扣袢一相对应的连接扣袢二，连接扣袢一经连接绳与连接扣袢二连接。
所述外囊两侧设有排气孔。
所述排气孔为袖套形排气口。
所述外囊的底面由拉链与外囊侧面连接。
所述外囊上设有加强带。
所述加强带包括横向加强带、纵向加强带。
所述防翻部为马鞍形。
所述内囊充气口与气源连接。
所述内囊形状与外囊形状相适配，在受无人机压缩时四根立柱中部均向内弯折。
本发明可用于各种固定翼无人机着陆缓冲，保证无人机安全回收。本气囊适合安装在无人机预定着陆部位，延无人机轴向布置1个甚至多个气囊，可有效保证无人机安全着陆；气囊的锥台形底部可提高气囊的稳定性，节省材料和成本。马鞍形上部能有效防止无人机缓冲时的滚转和倾覆；连通的管状内囊可在外囊缓冲破损后进一步对无人机缓冲，设计合理的内囊甚至可以将无人机支撑起一定的高度，从而提高气囊的保护性能；气囊两侧的袖套形排气口有助于外囊快速充气和提高外囊内的压力，从而提高气囊的缓冲效率；外囊缝制纵向和横向加强带有助于控制外囊爆破排气口的大小和位置，提高气囊的缓冲效率；外囊进气口可根据需要设计不同尺寸，进气口盖布能有效堵塞进气口，提高气囊缓冲效率；外囊底部通过拉链与外囊主体连接，操作简单、加工方便、成本低廉。
附图说明
图1是现有技术的结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是内囊结构示意图。
具体实施方式
图2中，本发明为一种外形为底部锥台形上部马鞍形。本发明气囊由内囊和外囊组成。气囊充满后下部分为锥台形，尽量增大的底面积可以保证气囊落地的稳定性，避免气囊因各种原因造成的倾倒。上表面与无人机机体气囊舱尺寸基本相同。该气囊在受无人机压缩时，4根立柱10向内挤压，可有效避免无人机侧翻，同时该形状还可以节省材料，降低成本。气囊上半部分延无人机轴线方向伸出2个突起，使气囊充满后外形状如马鞍。两个突起在气囊受力压缩时向内挤压机体，可进一步避免飞机倾覆和滚转，以保证飞机的安全。外囊由微透气的纺织材料缝制而成；外囊充满后外形为锥台和马鞍形的组合体。外囊的外表面用带子（材料根据实际需要选择）缝制纵向加强带1和横向加强带2，可有效控制外囊破损时破口的尺寸、位置，提高了气囊的缓冲效率。外囊两侧安装形如袖套的排气孔3，可保证气囊下落外界空气快速将外囊充满。外囊底部中间剪开进气口4，进气口上方通过连接带5缝制进气口盖布6，在气囊下落时，外界气体冲开进气口盖布向外囊充气，气囊压缩时囊内压力将进气口盖布6盖住进气口，避免囊内气体流出。外囊内表面按内囊上扣袢相应位置缝制连接扣袢二8，使用时通过绳子使内、外囊连接，外囊底部可由拉链9与外囊主体连接。需安装内囊时，拉开拉链9，内囊安装好后将拉链9闭合。外囊上设有便于内囊充气口伸出的让位孔7。
图3中，内囊由4根L形立柱10及9根相互连通的横柱11组成。内囊充气口12安装在上表面的中间横柱上。内囊材料为不透气材料，采用粘胶、热风或热合等加工工艺制成后可保证气囊不漏气。内囊充气口12可根据需要安装单向阀或连接接头，接头与充气气源连通。内囊充气口12通过外囊上端让位孔7露出外囊。内囊外可安装若干连接扣袢一13，便于与外囊连接固定。
本发明的内囊可由多根立柱和多根横柱连通制成，气囊下半部可设计为圆锥台，外囊可不缝制袖套形排气口或缝制其它形状的排气口，外囊底部的进气口可设计为1个或多个。
Claims (10)
1.一种可防翻的固定翼无人机着陆缓冲气囊，其特征在于：包括
外囊，所述外囊包括棱台形或圆台形的底座部、连接于底座部上部的与无人机配合装配的防翻部；
骨架状的内囊，所述内囊包括四根立柱（10）、连于四根立柱（10）之间的横柱（11），其中一立柱（10）上部或位于上部的一横柱（11）上设置有内囊充气口（12）；
内囊装于外囊内，外囊上设有便于内囊充气口伸出的让位孔（7），外囊底部设有一个以上进气口（4），进气口（4）处设有可封堵进气口的进气口盖布（6）。
2.根据权利要求1所述的可防翻的固定翼无人机着陆缓冲气囊，其特征在于：所述内囊上设有连接扣袢一（13），外囊内表面设有与连接扣袢一相对应的连接扣袢二（8），连接扣袢一（12）经连接绳与连接扣袢二（8）连接。
3.根据权利要求1所述的可防翻的固定翼无人机着陆缓冲气囊，其特征在于：所述外囊两侧设有排气孔。
4.根据权利要求3所述的可防翻的固定翼无人机着陆缓冲气囊，其特征在于：所述排气孔为袖套形排气口（3）。
5.根据权利要求1所述的可防翻的固定翼无人机着陆缓冲气囊，其特征在于：所述外囊的底面由拉链（9）与外囊侧面连接。
6.根据权利要求1所述的可防翻的固定翼无人机着陆缓冲气囊，其特征在于：所述外囊上设有加强带。
7.根据权利要求6所述的可防翻的固定翼无人机着陆缓冲气囊，其特征在于：所述加强带包括横向加强带（2）、纵向加强带（1）。
8.根据权利要求1所述的可防翻的固定翼无人机着陆缓冲气囊，其特征在于：所述防翻部为马鞍形。
9.根据权利要求1所述的可防翻的固定翼无人机着陆缓冲气囊，其特征在于：所述内囊充气口与气源连接。
10.根据权利要求1所述的可防翻的固定翼无人机着陆缓冲气囊，其特征在于：所述内囊形状与外囊形状相适配，在受无人机压缩时四根立柱（10）中部均向内弯折。
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