CN107972872A - 一种无人机减速投放装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无人机减速投放装置，包括头盖、中舱、尾裙、减速伞、控制器和切割索，所述的中舱为中空圆柱体，一端连接半球形头盖的底面，另一端连接圆台形尾裙的上底，无人机固定在头盖和中舱形成的空腔内；所述的减速伞和控制器安装在尾裙内；切割索沿中舱轴线轴对称粘结在头盖和中舱内表面以及中舱和围裙连接处。本发明能够快速有效的将无人机从母体飞机上投放出来，并能保证无人机成功的起飞。
Description
技术领域
本发明涉及一种无人机机载投放装置。
背景技术
我国国土面积辽阔，边境线漫长。边境巡查需要投入大量的人力和物力。而且很大一部分边境线处于高海拔地区或是大森林中，边境巡查困难。同时，我国森林覆盖面积广阔，森林防火救灾困难。现在普遍采用的技术手段主要有卫星侦察、有人机巡查和人工巡查等。卫星侦察、有人机巡查的缺点是工作高度高，照片分辨率低，不能清晰拍摄事发地的清晰图像和视频信息。人员巡查的缺点是不能迅速到达事发地点，或者根本就不可能进入事发地点。
为了获取更高分辨率的视频和图像信息，可以在飞机上投放一个小型的无人机，让无人机到达事发地点上空，拍摄清晰的图像和视频信息，传回指挥控制中心作为决策的依据。由于无人机的速度较低，投放用的母体飞机速度较高，因此不能直接投放出无人机，而是要先将无人机的速度减速到其工作速度范围内。
现有的技术是将减速伞安装在投放的无人机内，无人机从母体飞机上投放后立即开启减速伞，依靠减速伞直接给无人机减速。这种方法的缺点是投放无人机前，必须将母体飞机的高度降低到减速伞的工作高度。而且，由于无人机的翼展面积大，减速伞展开后，受到阵风和强气流的干扰后，姿态非常不稳定，经常投放失败。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种无人机减速投放装置，能够快速有效的将无人机从母体飞机上投放出来，并能保证无人机成功的起飞。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无人机减速投放装置，包括头盖、中舱、尾裙、减速伞、控制器和切割索。
所述的中舱为中空圆柱体，一端连接半球形头盖的底面，另一端连接圆台形尾裙的上底，无人机固定在头盖和中舱形成的空腔内；所述的减速伞和控制器安装在尾裙内；切割索沿中舱轴线轴对称粘结在头盖和中舱内表面以及中舱和围裙连接处。
所述的头盖和中舱采用玻璃钢制成，厚度为3～5mm。
所述尾裙的半锥角为19°，材料为铝合金。
所述尾裙的下底面通过后盖封闭，后盖和尾裙通过分离机构固定，分离机构受控制器控制；所述后盖通过减速伞将弹簧压缩在尾裙内；减速伞的连接线固定在尾裙上。
所述的控制器包括控制电路、GPS、高度计和电源；投放时电源打开，高度计和GPS检测当前高度和位置，达到减速伞工作高度时控制电路启动分离机构，将后盖分离，弹簧弹出减速伞，达到无人机工作速度时控制电路启动切割索，头盖和中舱被切开，释放出无人机。
本发明的有益效果是：减速投放装置携带无人机一起从高空母体飞机上投下，母体飞机不需要下降高度，节约了投放时间，达到了快速投放的效果，而且母体飞机保持在高空飞行，避免了降低飞行高度和飞行速度带来的不安全因素。无人机减速投放装置具有良好的气动外形，尾裙具有稳定作用，投放后能够稳定下降，使无人机姿态始终保持稳定。采用本装置后，无人机的投放时间减少了20％以上，投放成功率提高了50％以上。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的切割索布置示意图；
图3是本发明的尾裙内部结构及设备示意图；
图4是无人机减速投放装置工作流程图；
图5是装有无人机的减速投放装置示意图；
图中，1-头盖，2-中舱，3-切割索，4-尾裙，5-控制器，6-减速伞包，7-分离机构，8-控制器安装凸台，9-托盘安装凸台，10-后盖，11-分离机构，12-弹簧，13-托盘，14-无人机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
本发明提供的无人机减速投放装置外形为圆柱体，头部为半球形，尾部为锥体。该装置主要由头盖、中舱、尾裙、减速伞、控制器、切割索组成。头盖与中舱、中舱与尾裙分别连接在一起。减速伞、控制器组安装在尾裙里面，无人机固定在中舱中。切割索对称的粘结在装置内表面上。见图1所示。
头盖外形为半球形，具有良好的气动外形，可以减小空气阻力。结构材料为玻璃钢，经模压成型，厚度为3mm～5mm。中舱为圆柱体，结构材料为玻璃钢，缠绕成型，厚度3mm～5mm。头盖和中舱采用玻璃钢材料的目的是能够透电磁波，保证无人机可以与外界通讯。头盖与中舱采用套接的连接方式，接缝处涂高强度柔性胶。头盖和中舱连接后，装入切割索，切割索粘结在头盖和中舱内壁面上。轴向2条，周向1条。见图2所示。
尾裙外形为锥体，半锥角为19°，材料为铝合金。尾裙的作用是在减速投放装置飞行过程中使装置保持稳定。尾裙与中舱采用套接的连接方式，通过周向螺钉固定。尾裙内安装了控制器、减速伞包和后盖。控制器通过螺钉和尾裙内壁凸台上的螺纹孔直接固定在尾裙内部。减速伞包固定在托盘上，托盘通过螺钉固定在尾裙内壁凸台上，托盘上安装了一个弹簧，减速伞包压在弹簧上，上面通过后盖压住。减速伞包的连接线固定在托盘上。后盖通过分离结构固定在尾裙后端面上，其作用一方面是保持减速投放装置的气动外形，另一方面是固定住减速伞包，当降低到减速伞的工作高度后分离机构将后盖分离，减速伞由弹簧弹力弹出。尾裙内部结构及设备安装见图3所示。
控制器由控制电路、GPS、高度计和电池组成。其作用是计算减速投放装置的位置和高度，控制后盖分离，以及控制切割索起爆。
图5为装有无人机的减速投放装置。无人机机翼、尾翼、垂尾和螺旋桨折叠后放入装置内部，通过装置内壁约束折叠部件。切割索启动后，装置被切为两半，无人机被释放出来，机翼、尾翼、垂尾和螺旋桨展开。
无人机减速投放装置工作原理：投放时，打开控制器电源开关，投放减速投放装置。控制器上的高度计和GPS开始检测高度和位置，当无人机减速投放装置减速到减速伞工作高度时，分离机构启动将后盖分离，弹簧弹出减速伞，减速投放装置开始减速，当速度达到无人机工作速度时，启动切割索，投放装置头盖和中舱被切开成两半，释放出无人机，无人机机翼展开，触发电源开关，无人机上电，螺旋桨开始工作。工作流程见图4所示。
边境巡逻飞机发现边境有人员越境，在不能获取清晰图像的情况下，可以投放无人机减速投放装置，将无人机投放到事发地点，无人机低空接近目标，拍摄高分辨率图像和视频，传送到指挥控制中心，为决策提供依据。
森林深处突发火灾险情，有人驾驶飞机不能靠近，可以从飞机上投放无人机减速投放装置，将无人机投放到火灾地点，无人机拍摄现场照片和视频，传回控制中心。
突发大地震，由飞机投放无人机减速投放装置，可以将无人机投放到灾情现场，进行现场勘察，获取受灾地区的信息和数据资料。
Claims (5)
1.一种无人机减速投放装置，包括头盖、中舱、尾裙、减速伞、控制器和切割索，其特征在于：所述的中舱为中空圆柱体，一端连接半球形头盖的底面，另一端连接圆台形尾裙的上底，无人机固定在头盖和中舱形成的空腔内；所述的减速伞和控制器安装在尾裙内；切割索沿中舱轴线轴对称粘结在头盖和中舱内表面以及中舱和围裙连接处。
2.根据权利要求1所述的无人机减速投放装置，其特征在于：所述的头盖和中舱采用玻璃钢制成，厚度为3～5mm。
3.根据权利要求1所述的无人机减速投放装置，其特征在于：所述尾裙的半锥角为19°，材料为铝合金。
4.根据权利要求1所述的无人机减速投放装置，其特征在于：所述尾裙的下底面通过后盖封闭，后盖和尾裙通过分离机构固定，分离机构受控制器控制；所述后盖通过减速伞将弹簧压缩在尾裙内；减速伞的连接线固定在尾裙上。
5.根据权利要求4所述的无人机减速投放装置，其特征在于：所述的控制器包括控制电路、GPS、高度计和电源；投放时电源打开，高度计和GPS检测当前高度和位置，达到减速伞工作高度时控制电路启动分离机构，将后盖分离，弹簧弹出减速伞，达到无人机工作速度时控制电路启动切割索，头盖和中舱被切开，释放出无人机。
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