CN107097968A - 一种气动无人机发射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空机械技术领域，特别涉及一种无人机发射装置。一种气动无人机发射装置，其技术方案是：它包括：壳体、支架、气缸组件、滑轮组件、气源组件以及发射托架；气源组件用于驱动气缸组件中的活塞，滑轮组件中的动滑轮组用于增快活塞杆的动力输出速度，静滑轮用于改变动力输出方向；壳体呈设定角度安装在支架上，壳体外部设有滑动导轨，发射托架在钢丝绳的带动下在滑动导轨上滑动，滑轮组件与钢丝绳连接；本发明中的活塞通过气悬浮在缸筒内的，摩擦力小可获得更高的输出速度气缸组件，在气源组件高压气体驱动下动力由活塞杆输出并由滑轮组件中的动滑轮产生增速，使无人机达到发射所需求的速度。

Description

一种气动无人机发射装置
技术领域
本发明属于航空机械技术领域，特别涉及一种无人机发射装置。
背景技术
我国传统的无人机发射方式可分为火箭助推发射、液压弹射、气压弹射和地面滑跑起飞等。大型的无人机通常采用地面滑跑起飞方式，而对于中小型无人机则通常采用气动、电动、液压滑轮组增加发射速度的起飞方式。无论哪种起飞方式，均要通过将储能装置储存的能量转化为机械能，使无人机加速到安全起飞的发射速度。传统的液压弹射系统和气动弹射系统动辄十几米甚至几十米长，占地面积大、展开撤收困难。火箭助推系统推力线控制与调整要求复杂且不能重复使用，火箭脱落时与后置式动力装置易发生干涉，而且涉及火工品的储存和使用，费用高昂，且发射时具有声光烟等信号，容易暴露目标。
发明内容
本发明的目的是：提供一种可以满足不同类型的无人机进行无跑道起飞，且满足25～30m/s以上发射速度的气动无人机发射装置。
本发明的技术方案是：一种气动无人机发射装置，它包括：壳体、支架、气缸组件、滑轮组件、气源组件以及发射托架；
气缸组件包括：缸体内部的活塞、梭阀以及活塞杆；活塞外圆周面上设有气浮环形槽；活塞处设有梭阀；活塞杆与活塞连接，用于动力输出；
气源组件用于驱动气缸组件中的活塞，其包括：依次连接的气源、气容筒以及控制阀门；
滑轮组件包括：动滑轮组、静滑轮以及导向滑轮组；其中，动滑轮组用于增快活塞杆的动力输出速度，静滑轮用于改变动力输出方向；
壳体呈设定角度安装在支架上，壳体外部设有滑动导轨，发射托架在滑动导轨上滑动；气缸组件安装在壳体内的中间位置；壳体内设有运动轨道壳体内部两端均设有一组静滑轮与导向滑轮组；滑轮组件中的动滑轮组通过小车在运动轨道内运动，小车与活塞杆连接，钢丝绳与发射托架连接，两端与壳体内的导向滑轮组、动滑轮组、静滑轮连接固定形成回路；控制阀门通过管路与缸体内连通。
工作原理：通过控制阀门的开闭向气缸组件内引入压力气体，活塞的环形气浮槽内充满压力气体，从而在活塞与缸体之间形成一层气膜层，产生气浮轴承效应；气浮轴承效应使活塞在高速运动中的摩擦力成倍减小，从而可以获得更高速的运动速度；气缸组件的动力输出经动滑轮组可将速度增速四至八倍，缠绕于滑轮组件的钢丝绳与发射托架连接，令发射托架可获得25～30m/s以上的发射速度。
有益效果：(1)本发明中的活塞悬浮在缸体内摩擦力减小，从而可以获得比普通高速气缸更高的速度；在高压气体驱动下动力输出并由滑轮组件中的动滑轮产生4-8倍的增速，使无人机达到发射所需求的速度。
(2)本发明可以通过设定气容筒内的气压来发射不同重量的无人机，具有精准的调压精度。
(3)由具有气浮轴承效应的气缸组件和滑轮增速机构组成的发射机构，结构简单，在支架可调节发射角度和发射方向的作用下可实现无开阔场地快速发射操作。
(4)本发明中的气源可采用装有普通气体的高压气瓶，所以在运输中和其它环境下无危险。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为本发明实施例2中气缸组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1，参见附图1，一种气动无人机发射装置，它包括：壳体、支架8、气缸组件1、滑轮组件、气源组件以及发射托架18；
气缸组件1包括：缸体内部的活塞21、梭阀20以及活塞杆22；活塞21外圆周面上设有气浮环形槽19；活塞21处设有梭阀20；活塞杆22与活塞21连接，用于动力输出；本例中，气缸组件1中的活塞21数量为一个，活塞杆22为单向出杆；
气源组件用于驱动气缸组件1中的活塞21，其包括：依次连接的气源12、气容筒11以及控制阀门13；
滑轮组件包括：动滑轮组2、静滑轮6以及导向滑轮组7；其中，动滑轮组2用于增快活塞杆22的动力输出速度，静滑轮6用于改变动力输出方向；
壳体呈设定角度安装在支架8上，安装的俯仰和方位角度可根据发射的实际需求任意设定；壳体外部设有滑动导轨5，发射托架18在滑动导轨5上滑动；气缸组件1安装在壳体内的中间位置；壳体内设有运动轨道4壳体内部两端均设有一组静滑轮6与导向滑轮组7；动滑轮组2的数量为两组，以并联形式安装在小车内，通过小车在运动轨道4内运动，小车与活塞杆22连接，钢丝绳3与发射托架18连接，两端与壳体内的导向滑轮组7、动滑轮组2、静滑轮6连接固定形成回路；控制阀门13通过管路与缸体内连通。
实施例2，参见附图2，一种气动无人机发射装置，它包括：壳体、支架8、气缸组件1、滑轮组件、气源组件以及发射托架18；
参见附图3，气缸组件1包括：缸体内部的活塞21、梭阀20以及活塞杆22；活塞21外圆周面上设有气浮环形槽19；活塞21处设有梭阀20；活塞杆22与活塞21连接，用于动力输出；本例中，气缸组件1中的活塞21数量为两个，活塞杆22的数量为两个，为双向出杆；
气源组件用于驱动气缸组件1中的活塞21，其包括：依次连接的气源12、气容筒11以及控制阀门13；
滑轮组件包括：动滑轮组2、静滑轮6以及导向滑轮组7；其中，动滑轮组2用于增快活塞杆22的动力输出速度，静滑轮6用于改变动力输出方向；
壳体呈设定角度安装在支架8上，壳体外部设有滑动导轨5，发射托架18在滑动导轨5上滑动；气缸组件1安装在壳体内的中间位置；壳体内设有运动轨道4壳体内部两端均设有一组静滑轮6与导向滑轮组7；动滑轮组2的数量为两组，分别通过小车安装在气缸组件1的左右两侧，两组动滑轮组2通过小车在两侧的运动轨道4内运动，两个小车分别与双向的活塞杆22连接，钢丝绳3与发射托架18连接，两端与壳体内的导向滑轮组7、动滑轮组2、静滑轮6连接固定形成回路；控制阀门13通过管路与缸体内连通。
进一步的在实施例1、2的基础上，在支架8处设有升降气缸9以及转向装置10；升降气缸9与壳体连接，由此，可对壳体倾斜角度、以及发射的方位进行调节。
再进一步的，为对滑轮组件中的静滑轮6、导向滑轮组7进行保护，在壳体两端设有端盖14，同时也可防止外来干扰乱绳的情况发生。
综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种气动无人机发射装置，其特征在于：它包括：壳体、支架(8)、气缸组件(1)、滑轮组件、气源组件以及发射托架(18)；
所述气缸组件(1)包括：缸体内部的活塞(21)、梭阀(20)以及活塞杆(22)；所述活塞(21)外圆周面上设有气浮环形槽(19)；所述活塞(21)处设有所述梭阀(20)；所述活塞杆(22)与所述活塞(21)连接，用于动力输出；
所述气源组件用于驱动所述气缸组件(1)中的所述活塞(21)，其包括：依次连接的气源(12)、气容筒(11)以及控制阀门(13)；
所述滑轮组件包括：动滑轮组(2)、静滑轮(6)以及导向滑轮组(7)；其中，所述动滑轮组(2)用于增快所述活塞杆(22)的动力输出速度，所述静滑轮(6)用于改变动力输出方向；
所述壳体呈设定角度安装在所述支架(8)上，所述壳体外部设有滑动导轨(5)，所述发射托架(18)在所述滑动导轨(5)上滑动；所述气缸组件(1)安装在所述壳体内的中间位置；所述壳体内设有运动轨道(4)所述壳体内部两端均设有一组所述静滑轮(6)与所述导向滑轮组(7)；所述滑轮组件中的所述动滑轮组(2)通过小车在所述运动轨道(4)内运动，所述小车与所述活塞杆(22)连接，所述钢丝绳(3)与所述发射托架(18)连接，两端与所述壳体内的所述导向滑轮组(7)、所述动滑轮组(2)、所述静滑轮(6)连接固定形成回路；所述控制阀门(13)通过管路与所述缸体内连通。
2.如权利要求1所述的一种气动无人机发射装置，其特征在于：所述气缸组件(1)中的所述活塞(21)数量为一个，所述活塞杆(22)为单向出杆；所述动滑轮组(2)的数量为两组，以并联形式安装在所述小车内。
3.如权利要求1所述的一种气动无人机发射装置，其特征在于：所述气缸组件(1)中的所述活塞(21)数量为两个，所述活塞杆(22)的数量为两个，为双向出杆；所述动滑轮组(2)的数量为两组，分别通过所述小车安装在所述气缸组件(1)的左右两侧。
4.如权利要求1所述的一种气动无人机发射装置，其特征在于：所述支架(8)上设有用于调节所述壳体倾斜角度的升降气缸(9)；所述升降气缸(9)与所述壳体连接。
5.如权利要求1述的一种气动无人机发射装置，其特征在于：所述支架(8)上设有用于调节发射方位的转向装置(10)。
6.如权利要求1所述的一种气动无人机发射装置，其特征在于：所述壳体两端设有端盖(14)。
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