CN108190040A - 一种通用型的小型无人机气动弹射架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通用型的小型无人机气动弹射架，包括：弹射单元、储气单元和弹射小车，弹射单元包括前堵头、定滑轮、钢丝绳，以及与前堵头连接的架体；前堵头上设有定滑轮、预留孔和前支腿，架体的末端设有后支腿，前支腿和后支腿形成三角形支架支撑；前堵头和架体内设有连通的气缸，气缸内设有活塞；钢丝绳的一端穿过预留孔与缸体内的活塞连接；储气单元包括储气瓶和输气管，输气管的一端与储气瓶连通，另一端与前堵头内的气缸连通；弹射小车设置在架体的末端；钢丝绳的另一端穿过定滑轮与弹射小车连接。本发明的气动弹射架性能稳定、安全可靠、操作便捷，极大地简化和方便了各型无人机的弹射起飞过程，为各型无人机的使用提供了便利。
Description
技术领域
本发明属于无人机起飞技术领域。更具体地，涉及一种通用型的小型无人机气动弹射架。
背景技术
小型无人机的发射方式有多种，比如火箭助推发射、弹射起飞、地面滑跑起飞、空中发射，还有车载起飞等。弹射起飞又有橡皮筋弹射和气动弹射等方式。两种弹射方式的弹射原理相似，都是通过储能装置储备好足够的能量，然后通过控制开关将储能快速释放以拉动无人机及其支撑小车沿导轨加速运动直到它们的速度达到要求值时将无人机释放并离架起飞，完成弹射任务。其中，橡皮筋弹射器由于结构简单、使用维护简便而得到大量使用，但其存在一个致命缺点，就是橡皮筋很容易老化，弹射性能很难保持一致，也需要经常更换新的橡皮筋。而气动弹射架能够保证比较稳定一致的弹射性能，也能够方便地完成不同起飞重量、不同起飞速度要求的无人机弹射转换调整，其缺点是生产制造和使用操作要求较高，制造成本也较高。
由于无人机受到自身所能承受的过载限制，其所需的弹射加速距离都比较大，弹射架也就设计得比较长。为了便于加工和运输，一般都把弹射架做成多节，在发射阵地使用时再进行对接以形成整体架体。采用套接方式并加装强劲的搭扣连接和加垫一定厚度的密封垫以使得对接后的架体尽量保持整体的直线度和对接处的密封性，减少其漏气率，提高高压气体的做功效率，也减轻架体在弹射过程中的颤动和对无人机的扰动。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种通用型的小型无人机气动弹射架。该小型无人机气动弹射架通过对储气瓶气压和弹射单元安装角度的精确控制可以方便、可靠地实现了不同发射重量、不同发射速度和不同发射姿态要求的各型无人机发射控制，从而提高了各型无人机的发射起飞成功率，为各型无人机完成任务提供了有力的保障。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种通用型的小型无人机气动弹射架，包括：
弹射单元，包括前堵头、定滑轮、钢丝绳，以及与所述前堵头相连接的架体；所述前堵头上设有定滑轮、预留孔和前支腿；所述架体的末端设有后支腿，所述前支腿和后支腿形成三角形支架支撑；所述前堵头和所述架体内设有连通的气缸，所述气缸内设有活塞；所述钢丝绳的一端穿过所述预留孔与所述缸体内的活塞连接；
储气单元，用于为所述弹射单元提供发射动能；包括储气瓶和输气管；所述输气管的一端与所述储气瓶连通，另一端与所述前堵头内的气缸相连通；
弹射小车，用于放置小型无人机；设置在所述架体的末端；所述钢丝绳的另一端穿过所述定滑轮与所述弹射小车连接。
优选地，所述活塞采用的是铜制材料，活塞上套设有两道橡胶的密封圈。
优选地，所述架体包括依次连接的第一架体、第二架体、第三架体和第四架体；且所述前堵头、第一架体、第二架体、第三架体和第四架体内分别设有气缸；所述气缸通过气缸垫块固定在所述前堵头或架体内。
优选地，所述活塞和气缸均为圆柱体结构；所述架体和前堵头均为长方体的结构。
优选地，所述输气管用于输送高压气体至所述气缸内，且一端通过进气接头与所述储气瓶连接，另一端通过所述进气接头与所述前堵头连接。
优选地，所述气缸的直径为63mm，所述输气管的直径是所述气缸直径的2/3。
本发明的有益效果如下：
1、本发明的小型无人机气动弹射架主要是根据所要求的弹射动能值调整储气瓶相应的压强值来实现无人机的弹射，解决了弹射动能在0-11250J范围内的各型无人机的一架多用弹射问题。
2、本发明的小型无人机气动弹射架可以是由四节架体对接的结构，而每节架体的重量均不超过10公斤，完全可以由单人进行搬运，并且可以由两人在借助扳手等简单工具的条件下很方便地完成气动弹射架的拆装工作。因此，本发明的气动弹射架在很大程度上降低了对发射场地的要求，极大地提高了无人机系统使用的便利性。
3、本发明的小型无人机气动弹射架性能稳定、安全可靠、操作便捷，极大地简化和方便了各型无人机的弹射起飞过程，为各型无人机的使用提供了便利。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作优选地详细的说明。
图1为本发明一个实施方式中气动弹射架的整体结构示意图。
图2为本发明另一个实施方式中气动弹射架的整体结构示意图。
其中，定滑轮1，前堵头2，活塞3，架体4，第一架体401，第二架体402，第三架体403，第四架体404，进气接头5，输气管6，储气瓶7，前支腿8，后支腿9，钢丝绳10，气缸11，弹射小车12，释放机构13，放气阀14，开关15。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做优选地的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体，描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，在本发明的一个实施方式中，一种通用型的小型无人机气动弹射架，包括弹射单元、用于为弹射单元提供发射动能的储气单元，以及用于放置小型无人机的弹射小车12；弹射小车12设置在架体4的末端；弹射单元包括前堵头2、定滑轮1、钢丝绳10，以及与前堵头2相连接的架体4；前堵头2上设有定滑轮1、预留孔和前支腿8；架体4的末端设有一个后支腿9，两个前支腿8和一个后支腿9形成三角形支架支撑；前堵头2和架体4内设有连通的气缸11；气缸11通过气缸垫块固定在前堵头2或架体4内，气缸11内设有活塞3；钢丝绳10的一端从前堵头2的预留孔中穿入并与气缸11内活塞3连接，另一端绕过前堵头2上的定滑轮1与架体4末端的弹射小车12连接；储气单元包括储气瓶7和输气管6；输气管6的一端与储气瓶7连通，另一端与前堵头2内的气缸11连通。
在本实施方式中，前支腿8或后支腿分9别通过螺栓固定在前堵头2上或架体4的末端，并将气动弹射架支起。
在本实施方式中，输气管6用于输送高压气体至气缸11内，且一端通过进气接头5与储气瓶7连接，另一端通过进气接头5与前堵头2连接；进气接头5要有很高的制造精度，以提高其与前堵头2、储气瓶7和输气管6两端的配合性，减少漏气率；优选地，为了实现更好地密封，进气接头5上均缠有密封胶带。
在本实施方式中，前堵头2上的预留孔既需要保证钢丝绳10的通畅穿行，还需要与钢丝绳10间有尽量小的间隙，以尽量减少高压气体的漏气率。
在本实施方式中，架体4和前堵头2均为长方体的结构；为了减少活塞3和气缸11的摩擦力，提高活塞3做功的效率；将活塞3和气缸11均设计为圆柱体结构。
在本实施方式中，为了保证活塞3和气缸11具有很好气密性的同时还要有很小的滑动摩擦力；优选地，活塞采3用的是铜制材料，活塞3上套设有两道橡胶的密封圈。
在本实施方式中，为了最大限度地降低高压气体的流阻，提高高压气体做功的效率，将输气管6内径和气缸11直径进行了匹配设计，气缸11的直径为63mm，所述输气管6的直径是所述气缸11直径的2/3。
如图2所示，在发明的另一个实施方式中，提供一种具体结构的的架体4；架体4包括依次连接的第一架体401、第二架体402、第三架体403和第四架体404，且每节架体连接之处上下各设有一副强力搭扣连接；前堵头2、第一架体401、第二架体402、第三架体403和第四架体404内分别设有气缸11；气缸11通过气缸垫块固定在前堵头2或架体4内。
架体内的气缸11在2m长的长度上都要有很高的内壁制造精度和一致性要求，以保证其与活塞3之间有很好的气密性的同时还要有很小的滑动摩擦力，提高其做功效率；架体内固定气缸11两端的气缸垫块要有很高的内腔制造精度和一致性要求，以保证架体对接时其气缸垫块与相邻架体内气缸配合的紧密咬合性，最终保证活塞运动通过时的气密性和顺畅性；
另外，架体的外部方形导轨要有很高的外壁制造精度和一致性要求，以保证弹射小车运动的平稳性，减弹射小车跳动对滑行效率的影响。
在本发明中，根据小型无人机发射动能的要求，打开储气单元的开关15，通过放气阀14调节储气瓶7的压强值，储气瓶7将高压气体通过输气管6输送至气缸11内推动活塞3做功，活塞3拉动弹射小车12反方向运动，以对弹射小车12进行发射。
多次的试验结果表明，该发明气动弹射架样性能稳定、安全可靠、操作便捷，极大地简化和方便了各型无人机的弹射起飞过程，为各型无人机的使用提供了便利。
本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有所不同。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (6)
1.一种通用型的小型无人机气动弹射架，其特征在于，包括：
弹射单元，包括前堵头、定滑轮、钢丝绳，以及与所述前堵头相连接的架体；所述前堵头上设有定滑轮、预留孔和前支腿；所述架体的末端设有后支腿，所述前支腿和后支腿形成三角形支架支撑；所述前堵头和所述架体内设有连通的气缸，所述气缸内设有活塞；所述钢丝绳的一端穿过所述预留孔与所述缸体内的活塞连接；
储气单元，用于为所述弹射单元提供发射动能；包括储气瓶和输气管；所述输气管的一端与所述储气瓶连通，另一端与所述前堵头内的气缸相连通；
弹射小车，用于放置小型无人机；设置在所述架体的末端；所述钢丝绳的另一端穿过所述定滑轮与所述弹射小车连接。
2.根据权利要求1所述的小型无人机气动弹射架，其特征在于，所述活塞采用的是铜制材料，活塞上套设有两道橡胶的密封圈。
3.根据权利要求1所述的小型无人机气动弹射架，其特征在于，所述架体包括依次连接的第一架体、第二架体、第三架体和第四架体；且所述前堵头、第一架体、第二架体、第三架体和第四架体内分别设有气缸；所述气缸通过气缸垫块固定在所述前堵头或架体内。
4.根据权利要求1所述的小型无人机气动弹射架，其特征在于，所述活塞和气缸均为圆柱体结构；所述架体和前堵头均为长方体的结构。
5.根据权利要求1所述的小型无人机气动弹射架，其特征在于，所述输气管用于输送高压气体至所述气缸内，且一端通过进气接头与所述储气瓶连接，另一端通过所述进气接头与所述前堵头连接。
6.根据权利要求4所述的小型无人机气动弹射架，其特征在于，所述气缸的直径为63mm，所述输气管的直径是所述气缸直径的2/3。
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