CN109018337B - 自动操控起伞和回收的冲压翼伞 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自动操控起伞和回收的冲压翼伞，能够自动完成起伞、落伞、回收等动作。包括：伞衣、载荷舱和设置在载荷舱上的牵引绳，伞衣通过翼伞操纵绳与载荷仓相连；此外还包括：自动伸缩机构、自动升降机构和设置在载荷舱内的控制单元。起伞时升降杆上升，同时自动伸缩机构展开，此时冲压翼伞升高和展开，在风力作用下迅速升起并提升载荷升空，升降杆回落到初期状态。下落时，在牵引绳拉力作用下降落，当载荷舱到达指定位置后，升降杆升起与自动伸缩机构对接，对接成功后升降杆带动自动伸缩机构下降，伸缩机构同步收缩，完成回收动作，并为下一次自动放飞做好准备。
Description
技术领域
发明涉及一种冲压翼伞，具体涉及一种自动操控起伞和回收的冲压翼伞。
背景技术
冲压翼伞具备良好的升阻比、滑翔比和操控性，应用十分广泛。冲压翼伞起伞、落伞、回收等动作通常依靠飞行人员来完成，通过无人操作自动完成起伞、落伞、回收等动作没有很好地得到开发和利用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种自动操控起伞和回收的冲压翼伞，能够自动完成起伞、落伞、回收等动作。
所述的自动操控起伞和回收的冲压翼伞，包括：伞衣、载荷舱和设置在所述载荷舱上的牵引绳，所述伞衣通过一根以上翼伞操纵绳与载荷仓相连；所述牵引绳与设置在地面或甲板上的绞车相连；其特征在于，还包括：自动伸缩机构、自动升降机构和设置在所述载荷舱内的控制单元；
所述自动升降机构设置在所述载荷舱与所述伞衣之间，在所述控制单元的控制下自动升降，从而带动所述伞衣升降；
所述自动伸缩机构设置在所述伞衣下翼面，在所述控制单元的控制下自动伸缩从而带动所述伞衣展开和收拢。
作为本发明的一种优选方式，所述自动升降机构包括：升降杆、电磁铁、磁铁底座和电缆绳，所述磁铁底座安装在自动伸缩机构的底部；所述升降杆的底部与所述载荷舱相连，顶部设置有用于和所述磁铁底座配合的电磁铁，所述升降杆为电动升降杆，能够在设置在载荷舱内的动力单元的作用下竖直升降；设置在所述升降杆中心孔内的电缆绳一端分别与电磁铁和自动伸缩机构相连，另一端与载荷舱内的控制单元相连，控制单元通过所述电缆绳分别向电磁铁和自动伸缩机构传输控制信号。
作为本发明的一种优选方式，所述电缆绳包括：外护套、两根以上电缆、抗拉绳、抗拉绳接头和电缆接头；所述抗拉绳设置在外护套内部，用于承载拉力；在所述抗拉绳与所述外护套之间的环形空腔内设置两根以上电缆，然后在该环形空腔内填充填充物，所述填充物用于保护电缆，并使电缆之间相互隔离并定位；
在所述电缆绳的两端均设置有抗拉绳接头和电缆接头，所述抗拉绳接头与外护套内部的抗拉绳相连，电缆接头为与外护套内部的电缆相连的转换接头；
所述电缆绳一端的抗拉绳接头与载荷舱相连，另一端的抗拉绳接头与自动伸缩机构相连；所述电缆绳一端的电缆接头与载荷舱内的控制单元相连，另一端的电缆接头分别与电磁铁和自动伸缩机构相连。
作为本发明的一种优选方式，所述自动伸缩机构包括动力单元、伸缩杆和两个以上伸缩单元；用于为伸缩杆的竖直伸缩提供动力的动力单元设置在所述伸缩杆底部，伸缩杆的顶部作为伸缩杆头与所述伞衣相连；在所述伸缩杆头分布有两个以上用于带动所述伞衣展开和收拢的伸缩单元，当所述伸缩杆伸长或收缩时，带动与之相连的伸缩单元伸展或收拢，从而带动伞衣展开或收拢。
有益效果：
在该冲压翼伞中设置自动伸缩机构和自动升降机构，由此能够实现冲压翼伞的自动起伞、落伞和回收，使冲压翼伞自动化程度高，适用范围更广。
附图说明
图1为本发明的自动操控起伞和回收的冲压翼伞的结构示意图；
图2为自动伸缩机构结构示意图；
图3为自动伸缩机构四连杆活动关节与伞衣连接示意图；
图4为自动伸缩机构四连杆端头与伞衣连接示意图；
图5为自动伸缩机构伸缩杆端头与伞衣连接示意图；
图6为自动升降机构结构示意图。
其中：1-伞衣、2-自动伸缩机构、3-自动升降机构、4-载荷舱、5-牵引绳、6-翼伞操纵绳、7-驱动电机、8-四连杆、9-伸缩杆、10-伸缩杆头、11-活动关节、12-连杆固定端、13-外关节、14-内关节、15-外连杆、16-内连杆、17-压布板A、18-翼伞连接布A、19-压布板B、20-翼伞连接布B、21-压布板C、22-翼伞连接布C、23-电缆绳、24-升降杆、25-电磁铁、26-磁铁底座、27-连杆固定座
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：
本实施例提供一种自动操控起伞和回收的冲压翼伞，能够自动完成起伞、落伞、回收等动作。
如图1所示，该冲压翼伞包括：伞衣1、自动伸缩机构2、自动升降机构3、载荷舱4、翼伞操纵绳6和牵引绳5。伞衣1通过多根翼伞操纵绳6与载荷仓4相连。同时在载荷仓4上设置有牵引绳5，牵引绳5与地面或甲板上的绞车相连。
如图2所示，在伞衣1上设置用于实现伞衣1自动展开和收拢的自动伸缩机构2，自动伸缩机构2设置在伞衣1的下翼面的中间位置，包括：作为动力源的驱动电机7、蜗轮蜗杆减速机构、伸缩杆9和多个四连杆单元。伸缩杆9能够沿竖直方向进行伸缩，用于为伸缩杆9的伸缩提供动力的驱动电机7通过蜗轮蜗杆减速机构与伸缩杆9的底部相连。伸缩杆9的顶部作为伸缩杆头10，伸缩杆头10上分布有四个沿伞衣1纵向设置的四连杆组，其中两个四连杆组的一端与伸缩杆头10相连，另一端沿伞衣1的纵向向前延伸；另外两个四连杆组的一端与伸缩杆头10相连，另一端沿伞衣1的纵向向后延伸，四连杆组能够沿伞衣1的纵向伸展或收缩，具体为：每个四连杆组由多个四连杆沿伞衣1纵向依次串联后形成，本实施例中的四连杆为四个杆件依次首尾铰接后形成的平行四边形结构，该四连杆有四个关节11(每个铰接处为一个关节)，其中两个关节沿伞衣1的纵向，另外两个关节沿伞衣1的横向，每个关节处的两个杆件能够绕该关节处的铰接点转动，由此使得四连杆沿伞衣1纵向的长度可调，即四连杆能够沿伞衣1的纵向进行伸缩(当沿伞衣1纵向的两个关节处的夹角增大时，四连杆收缩，反之，当沿伞衣1纵向的两个关节处的夹角减小时，四连杆伸长)。伸缩杆9的伸缩杆头10与伞衣1相连，四连杆组的一端与伸缩杆头10相连，另一端作为连杆固定端12与伞衣1相连，且每个四连杆的四个关节中横向的两个关节作为活动关节11与伞衣1相连，由此通过四连杆关节组的伸缩带动伞衣1伸缩。
如图3所示，四连杆的活动关节11与伞衣1连接方式为：令在活动关节11处相连的两个杆件分别为内连杆16和外连杆15，内连杆16的端部设置柱形结构作为内关节14，外连杆15的端部设置中空套筒作为外关节13，内关节14同轴套装在外关节13内部，能够绕其轴线转动。在外连杆15与外关节13的连接处以及外关节13的端部分别设置有用于和伞衣1相连的翼伞连接布A18，翼伞连接布A18上设置有缝线孔，通过缝线孔将伞衣1与翼伞连接布A18缝合在一起。每个翼伞连接布A18上设置有压布板A17。
如图4所示，连杆固定端12与伞衣1连接方式为：在连杆固定端12设置有翼伞连接布B20，翼伞连接布B20上设置有缝线孔，通过缝线孔将伞衣1与翼伞连接布B20缝合在一起。翼伞连接布B20上设置有压布板B19。
如图5所示，伸缩杆头10与伞衣1连接方式为：伸缩杆头10的圆周面上设置有四个连杆固定座27，分别用于和四个四连杆组相连。伸缩杆头10的端面上设置有翼伞连接布C22，翼伞连接布C22上设置有缝线孔，通过缝线孔将伞衣1与翼伞连接布C22缝合在一起。同时在翼伞连接布C22设置有压布板C21。
如图6所示，自动升降机构3设置在载荷舱4和伞衣1之间，用于实现翼伞的自动升降，包括：升降杆24、电磁铁25、磁铁底座26和电缆绳23，其中磁铁底座26安装在自动伸缩机构2的底部。升降杆24的底部与载荷舱4相连，顶部设置有用于和磁铁底座26配合的电磁铁25，升降杆24为电动升降杆，能够在设置在载荷舱4内的动力单元的作用下竖直升降。升降杆的中心孔内设置有电缆绳23，电缆绳23的一端分别与电磁铁25和自动伸缩机构2中的驱动电机7相连，另一端与载荷舱4内的电源控制单元相连，电源控制单元通过电缆绳23分别控制电磁铁25的通断电和驱动电机7的启闭。
其工作原理为：
该冲压翼伞未使用时，升降杆24、伸缩杆9及四连杆组均处于收缩状态，伞衣1处于收拢状态，起伞时，首先通过电缆绳23使电磁铁25通电，电磁铁25通电后与磁铁底座26吸合，使自动升降机构和自动伸缩机构相连；然后控制升降杆24上升，通过升降杆24推动自动伸缩机构及伞衣1上升，升降杆24上升到位后，启动自动伸缩机构，即伸缩杆9向上伸长，伸缩杆9伸长过程中，推动与之相连的四连杆组沿纵向伸展(类似于雨伞骨架)，从而带动伞衣1展开，由此使冲压翼伞升高和展开，在风力作用下迅速升起并提升载荷升空。此时可使电磁铁25断电，然后控制24回落到初期状态。
下落时，首先控制绞车回收牵引绳，牵引绳拉力作用下使冲压翼伞降落，当载荷舱4到达指定位置后，控制升降杆24快速升起使通电后的电磁铁25与自动伸缩机构中的磁铁底座26对接，对接成功后通过升降杆24带动自动伸缩机构和伞衣下降，下降过程中自动伸缩机构中的伸缩杆9同步收缩，带动与之相连的四连杆组沿纵向收缩，使伞衣收拢，由此完成翼伞的回收动作，并为下一次自动放飞做好准备。
实施例2：
在上述实施例1的基础上，由于电缆绳23需要承载一定的拉力，为保证其使用性能，电缆绳23采用抗拉型电缆绳，通过将抗拉功能与电传输功能分离出来，以保证电缆绳23能够在保证质量轻的同时抗拉强度高。
本实施例中的电缆绳23包括：外护套、两根电缆、抗拉绳、抗拉绳接头和电缆接头；其中抗拉绳设置在外护套内部，用于承载拉力；在抗拉绳与外护套之间的环形空腔内设置一根以上电缆，然后在该环形空腔内填充填充物，该填充物用于保护电缆，并使电缆相互隔离并定位，在电缆绳23的两端均设置有抗拉绳接头和电缆接头，其中抗拉绳接头与外护套内部的抗拉绳相连，电缆接头为与外护套内部的电缆相连的转换接头。电缆绳23一端的抗拉绳接头与载荷舱4固接，另一端的抗拉绳接头与自动伸缩机构固接，用于承载拉力；电缆绳23一端的电缆接头与载荷舱4内的电源控制单元相连，另一端的电缆接头分别与电磁铁25和自动伸缩机构2中的驱动电机7相连，用于控制电磁铁25和驱动电机7的通断电。
综上所述，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 (9)
1.自动操控起伞和回收的冲压翼伞，包括：伞衣(1)、载荷舱(4)和设置在所述载荷舱(4)上的牵引绳(5)，所述伞衣(1)通过一根以上翼伞操纵绳(6)与载荷仓(4)相连；所述牵引绳(5)与设置在地面或甲板上的绞车相连；其特征在于，还包括：自动伸缩机构(2)、自动升降机构(3)和设置在所述载荷舱(4)内的控制单元；
所述自动升降机构(3)设置在所述载荷舱(4)与所述伞衣(1)之间，在所述控制单元的控制下自动升降，从而带动所述伞衣(1)升降；
所述自动伸缩机构(2)设置在所述伞衣(1)下翼面，在所述控制单元的控制下自动伸缩从而带动所述伞衣(1)展开和收拢。
2.如权利要求1所述的自动操控起伞和回收的冲压翼伞，其特征在于，所述自动升降机构(3)包括：升降杆(24)、电磁铁(25)、磁铁底座(26)和电缆绳(23)，所述磁铁底座(26)安装在自动伸缩机构(2)的底部；所述升降杆(24)的底部与所述载荷舱(4)相连，顶部设置有用于和所述磁铁底座(26)配合的电磁铁(25)，所述升降杆(24)为电动升降杆，能够在设置在载荷舱(4)内的动力单元的作用下竖直升降；设置在所述升降杆(24)中心孔内的电缆绳(23)一端分别与电磁铁(25)和自动伸缩机构(2)相连，另一端与载荷舱(4)内的控制单元相连，控制单元通过所述电缆绳(23)分别向电磁铁(25)和自动伸缩机构传输控制信号。
3.如权利要求2所述的自动操控起伞和回收的冲压翼伞，其特征在于，所述电缆绳(23)包括：外护套、两根以上电缆、抗拉绳、抗拉绳接头和电缆接头；所述抗拉绳设置在外护套内部，用于承载拉力；在所述抗拉绳与所述外护套之间的环形空腔内设置两根以上电缆，然后在该环形空腔内填充填充物，所述填充物用于保护电缆，并使电缆之间相互隔离并定位；
在所述电缆绳(23)的两端均设置有抗拉绳接头和电缆接头，所述抗拉绳接头与外护套内部的抗拉绳相连，电缆接头为与外护套内部的电缆相连的转换接头；
所述电缆绳(23)一端的抗拉绳接头与载荷舱(4)相连，另一端的抗拉绳接头与自动伸缩机构相连；所述电缆绳(23)一端的电缆接头与载荷舱(4)内的控制单元相连，另一端的电缆接头分别与电磁铁(25)和自动伸缩机构(2)相连。
4.如权利要求1或2所述的自动操控起伞和回收的冲压翼伞，其特征在于，所述自动伸缩机构(2)包括动力单元、伸缩杆(9)和两个以上伸缩单元；用于为伸缩杆(9)的竖直伸缩提供动力的动力单元设置在所述伸缩杆(9)底部，伸缩杆(9)的顶部作为伸缩杆头(10)与所述伞衣(1)相连；在所述伸缩杆头(10)分布有两个以上用于带动所述伞衣(1)展开和收拢的伸缩单元，当所述伸缩杆(9)伸长或收缩时，带动与之相连的伸缩单元伸展或收拢，从而带动伞衣(1)展开或收拢。
5.如权利要求4所述的自动操控起伞和回收的冲压翼伞，其特征在于，所述伸缩单元的一端与伸缩杆头(10)相连，另一端沿伞衣(1)的纵向延伸，以带动所述伞衣(1)沿纵向展开或收拢；所述伸缩单元为四连杆组，所述四连杆组由两个以上四连杆沿伞衣(1)纵向依次串联后形成；所述四连杆为四个杆件依次首尾铰接后形成的平行四边形结构，所述四连杆有四个关节(11)，每个铰接处为一个关节，其中两个关节沿伞衣(1)的纵向，另外两个关节沿伞衣(1)的横向，每个关节处的两个杆件能够绕该关节处的铰接点转动；
所述四连杆组纵向延伸端的端部作为连杆固定端(12)与伞衣(1)相连，且每个四连杆的四个关节中横向的两个关节作为活动关节(11)与所述伞衣(1)相连。
6.如权利要求5所述的自动操控起伞和回收的冲压翼伞，其特征在于，所述四连杆的活动关节(11)与伞衣(1)连接方式为：令在活动关节(11)处相连的两个杆件分别为内连杆(16)和外连杆(15)，所述内连杆(16)的端部设置柱形结构作为内关节(14)，外连杆(15)的端部设置中空套筒作为外关节(13)，所述内关节(14)同轴套装在外关节(13)内部，能够绕其轴线转动；
在所述外连杆(15)与外关节(13)的连接处以及外关节(13)的端部分别设置有用于和所述伞衣(1)相连的翼伞连接布A(18)，所述翼伞连接布A(18)上设置有缝线孔，通过所述缝线孔将伞衣(1)与翼伞连接布A(18)缝合在一起。
7.如权利要求5所述的自动操控起伞和回收的冲压翼伞，其特征在于，所述连杆固定端(12)与所述伞衣(1)的连接方式为：在所述连杆固定端(12)设置有翼伞连接布B(20)，所述翼伞连接布B(20)上设置有缝线孔，通过所述缝线孔将伞衣(1)与翼伞连接布B(20)缝合在一起。
8.如权利要求4所述的自动操控起伞和回收的冲压翼伞，其特征在于，所述伸缩杆头(10)与所述伞衣(1)的连接方式为：在所述伸缩杆头(10)的端面上设置有翼伞连接布C(22)，所述翼伞连接布C(22)上设置有缝线孔，通过所述缝线孔将伞衣(1)与翼伞连接布C(22)缝合在一起。
9.如权利要求6、7或8所述的自动操控起伞和回收的冲压翼伞，其特征在于，每个所述翼伞连接布上均设置有压布板。
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- 2018-06-27 CN CN201810677774.6A patent/CN109018337B/zh active Active
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