CN109398684B - 一种无人机拦阻钩机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人机滑跑着陆拦阻机构，特别涉及一种无人机拦阻钩机构，解决了现有通过拦阻钩自重使拦阻钩到达工作位置的拦阻钩机构拦阻钩会出现弹跳，从而导致拦阻失败及现有通过操纵机构控制拦阻钩到位的拦阻钩结构复杂的问题。该机构特殊在于：支架包括平行且中间有间隔的第一安装板和第二安装板；单向机构包括可相对单向转动的同轴的内圈和外圈；拦阻钩轴一端与第一安装板转动连接，另一端与单向机构内圈固连；单向机构外圈与第二安装板转动连接；拦阻钩一端与拦阻钩轴位于第一安装板和第二安装板间的位置固连，另一端设弯钩；限位结构设在第一安装板和第二安装板间且位于开合机构下方；复位机构将单向机构外圈与第二安装板定位连接。

Description

一种无人机拦阻钩机构

技术领域

本发明涉及一种无人机滑跑着陆拦阻机构，特别涉及一种无人机拦阻钩机构。

背景技术

目前无人机已经广泛应用于侦察、监视、目标定位、目标毁伤评估、电子对抗、通信中继等诸多领域。由于无人机成本低，突防能力好等优点及其在实践中的突出表现，用户迫切需要多种使用方便，性能优良的无人机，所以安全性、可靠性、经济性和使用性要求是对无人机设计的最大挑战。

现在的无人机有多种回收方式，其中以伞降回收与滑跑着陆回收应用较为广泛。伞降回收即无人机在空中打开降落伞带着无人机以较小的速度平稳着陆。滑跑着陆回收即无人机按照预定航线飞回至回收场地，使用起落架在回收场地滑跑着陆，实现回收。滑跑着陆回收具有回收过程可控、飞机安全可以得到有效保证的优点。

但是，滑跑着陆回收存在滑跑着陆距离长的问题，其要求回收场地足够大，不利于无人机在不具备滑跑场地要求的环境下使用。解决滑跑着陆距离长的问题，一般通过增加无人机在滑跑方向上的制动力解决。通常可以通过刹车、反推力、阻力伞、拦阻钩、拦阻网这些方式实现制动力的增加，其中拦阻钩相对于其它实现方式具有安全性高，拦阻效率高的优点。

现有的无人机滑跑着陆拦阻钩机构一般有两种类型：一种是拦阻钩机构安装在飞机机体上，在飞行与着陆过程中不收放；另一种是拦阻钩机构安装在飞机机体上，在飞行过程中将拦阻钩收起，着陆过程中放下。第一种不收放的拦阻钩机构，在飞机飞行过程中拦阻钩暴露在外，会导致飞行阻力增加，且不便于飞机使用。第二种可收放式拦阻钩机构有效地解决了第一种不收放的拦阻钩机构存在的问题。

目前，对于可收放式拦阻钩机构有两种实现方式：第一种是通过释放机构释放，靠拦阻钩自重使拦阻钩到达工作位置；第二种是通过释放机构释放，通过操纵机构控制拦阻钩到位。现有的采用第一种方式的拦阻钩机构，拦阻钩到位后无约束，容易受气流扰动，有时会出现拦阻钩弹跳，导致拦阻失败；现有的采用第二种方式的拦阻钩，因拦阻钩位置可控，从而可以解决第一种方式的拦阻钩机构存在的问题；但现有的采用第二种方式的拦阻钩，其结构复杂、重量重、成本高、使用维护不便，且降低了系统可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机拦阻钩机构，以解决现有通过拦阻钩自重使拦阻钩到达工作位置的拦阻钩机构，存在拦阻钩会出现弹跳，从而导致拦阻失败，以及现有通过操纵机构控制拦阻钩到位的拦阻钩机构，其结构过于复杂的技术问题。

本发明所采用的技术方案是，一种无人机拦阻钩机构，其特殊之处在于：

包括支架、单向机构、拦阻钩轴、拦阻钩、开合机构、限位结构以及复位机构；

所述支架包括固连的第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和第二安装板相互平行且中间有间隔；

所述单向机构包括同轴设置的内圈和外圈，且所述内圈和外圈可相对单向转动；

所述拦阻钩轴一端与所述第一安装板垂直且转动连接，另一端与单向机构的内圈固连；单向机构的外圈与所述第二安装板转动连接；

所述拦阻钩一端与拦阻钩轴位于所述第一安装板和第二安装板之间的位置固连，另一端设置有弯钩；

所述开合机构安装在支架上，通过开合机构控制拦阻钩放下；

所述限位结构安装在支架上的第一安装板和第二安装板之间，且位于开合机构的下方，用于拦阻钩放下后的限位；

所述单向机构单向转动的方向，与以拦阻钩轴为转轴，从开合机构到限位结构转动的方向相同；

所述复位机构将单向机构的外圈与所述第二安装板进行定位连接。

进一步地，为了工作可靠，安全性高，所述单向机构为单向轴承。

进一步地，所述单向机构为单向超越离合器。

进一步地，为了控制开合方便、可靠，所述的开合机构为舵机。

进一步地，所述舵机为直线舵机。

进一步地，所述复位机构为第一螺钉；

在所述单向机构的外圈上设置有通孔，在所述第二安装板上设置有螺纹孔，所述第一螺钉穿过通孔后与螺纹孔螺纹连接。这样，复位操作简单，操作工作量小，使用方便。

进一步地，所述单向机构的外圈固连有安装座，所述通孔设置在安装座上。

进一步地，所述第一螺钉为蝶形螺钉，这样复位操作方便。

进一步地，还包括紧定结构；

所述拦阻钩一端与拦阻钩轴位于所述第一安装板和第二安装板之间的位置通过紧定结构固连。

进一步地，所述紧定结构为紧定螺钉。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的无人机拦阻钩机构，通过开合机构释放拦阻钩，靠拦阻钩自重使拦阻钩到达工作位置，通过限位结构进行限位，并在单向机构和复位机构的共同作用下，保证放下后的拦阻钩在与地面接触后不弹跳，进而保证拦阻的成功率；本发明的无人机拦阻钩机构，靠拦阻钩自重使拦阻钩到达工作位置，其结构简单，未通过操纵机构控制拦阻钩到位，因此可以避免现有采用通过操纵机构控制拦阻钩到位的拦阻钩结构存在的结构复杂、重量重、成本高，使用维护不便，降低了系统可靠性的这些问题的发生；因此，本发明的无人机拦阻钩机构解决了现有通过拦阻钩自重使拦阻钩到达工作位置的拦阻钩机构，存在拦阻钩会出现弹跳，从而导致拦阻失败，以及现有通过操纵机构控制拦阻钩到位的拦阻钩机构，其结构过于复杂的技术问题。

(2)本发明的无人机拦阻钩机构，其结构简单，体积小，重量轻，对于无人机减重具有积极作用。

(3)本发明的无人机拦阻钩机构，其维护方便，可重复使用，无耗材，经济效益高。

(4)本发明中单向机构优选地为单向轴承或单向超越离合器，其工作可靠，安全性高。

(5)本发明中开合机构优选地为舵机，其控制开合方便、可靠。

(6)本发明中复位机构优选地为第一螺钉，通过第一螺钉实现复位与锁定功能，其操作简单，操作工作量小，使用方便。

附图说明

图1是本发明实施例的三维视图；

图2是本发明实施例拦阻钩处于收起状态的主视图；

图3是图2的A-A断面图；

图4是图2的B-B断面图；

图5是图2的C-C断面图；

图6是本发明实施例拦阻钩处于放下状态的主视图；

图7是图6的D-D断面图；

图8是图6的E-E断面图；

图9是本发明实施例复位锁定解开的主视图；

图10图9的F-F断面图。

图中各标号的说明如下：

1-支架，2-拦阻钩轴，3-拦阻钩，4-紧定结构，5-单向机构，6-开合机构，7-限位结构，8-复位机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参见图1、图2、图6及图9，本发明一种无人机拦阻钩机构，包括支架1、单向机构5、拦阻钩轴2、拦阻钩3、开合机构6、限位结构7以及复位机构8。

支架1作为该机构的主要支撑结构，起到支撑其它结构以及与无人机机体连接的作用，支架1包括固连的第一安装板和第二安装板，第一安装板和第二安装板相互平行且中间有间隔，在本实施例中，支架1为U型，上述第一安装板和第二安装板对应U型的两个侧边。单向机构5包括同轴设置的内圈和外圈，且内圈和外圈可相对单向转动，在本实施例中，单向机构5为单向轴承，除了本实施例的单向轴承外，也可以选用单向超越离合器等其它单向机构5。拦阻钩轴2一端与上述第一安装板垂直且转动连接，另一端与单向机构5的内圈固连；单向机构5的外圈与上述第二安装板转动连接。拦阻钩3一端与拦阻钩轴2位于上述第一安装板和第二安装板之间的位置通过紧定结构4固连，在本实施例中，紧定结构4为紧定螺钉，除了紧定螺钉外，也可以为销钉等其它紧定结构；拦阻钩3另一端设置有弯钩。

开合机构6安装在支架1上，开合机构6与控制装置连接，通过开合机构6控制拦阻钩3放下，在本实施例中，开合机构6选用直线舵机，也可以为传统舵机。限位结构7安装在支架1上的第一安装板和第二安装板之间，且位于开合机构6的下方，用于拦阻钩3放下后的限位；在本实施例中，限位结构7为限位轴，限位轴两端分别与上述第一安装板和第二安装板垂直固连。

上述单向机构5单向转动的方向，与以拦阻钩轴2为转轴，从开合机构6到限位结构7转动的方向相同；复位机构8用于拦阻钩3放下使用完成后的复位，复位机构8将单向机构5的外圈与上述第二安装板进行定位连接；在本实施例中，复位机构8为第一螺钉，在单向轴承的轴承座上设置有通孔，在上述第二安装板上设置有螺纹孔，第一螺钉穿过通孔后与螺纹孔螺纹连接，由于单向轴承的外圈与单向轴承的轴承座固连或为一体，这样，通过第一螺钉即可将单向轴承的外圈与上述第二安装板进行定位连接；第一螺钉优选地为蝶形螺钉。

本发明的无人机拦阻钩机构，通过支架1安装在无人机上。其工作过程为：

无人机在地面时，拦阻钩3收起，开合机构6处于闭合状态，复位机构8锁定，如图2至图5所示。无人机回收过程中，在降落接地前，开合机构6打开，拦阻钩3在重力作用下绕拦阻钩轴2向下转动，转动至限位结构7处，在限位结构7的限位作用下，停止转动，如图6至图8所示，此时拦阻钩3处于放下状态。拦阻钩3在无人机接地后钩住拦阻索对无人机实现有效制动，由于拦阻钩3在单向机构5的作用下仅能单向转动，拦阻钩3接地时，拦阻钩3会紧贴地面，不会弹跳，从而保证了无人机回收的可靠性。无人机回收后，打开复位机构8，如图9至图10所示，此时，单向机构5的外圈可相对于支架1上的上述第二安装板转动，将拦阻钩3向上收起，拦阻钩3带动单向机构5的内圈和外圈整体绕拦阻钩轴2转动，当拦阻钩3到达图2所示的收起状态时，先单独旋转单向机构5的外圈，将单向机构5的外圈与支架1上的上述第二安装板通过复位机构8进行定位连接，锁定复位机构8，然后闭合开合机构6，或者当拦阻钩3到达图2所示的收起状态时，先闭合开合机构6，然后再单独旋转单向机构5的外圈，将单向机构5的外圈与支架1上的上述第二安装板通过复位机构8进行定位连接，锁定复位机构8；这时，拦阻钩3即恢复至无人机起飞前的状态，下次可继续使用。

本发明的无人机拦阻钩机构，可广泛应用于无人机的降落回收。

Claims (10)

1.一种无人机拦阻钩机构，其特征在于：

包括支架(1)、单向机构(5)、拦阻钩轴(2)、拦阻钩(3)、开合机构(6)、限位结构(7)以及复位机构(8)；

所述支架(1)包括固连的第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和第二安装板相互平行且中间有间隔；

所述单向机构(5)包括同轴设置的内圈和外圈，且所述内圈和外圈可相对单向转动；

所述拦阻钩轴(2)一端与所述第一安装板垂直且转动连接，另一端与单向机构(5)的内圈固连；单向机构(5)的外圈与所述第二安装板转动连接；

所述拦阻钩(3)一端与拦阻钩轴(2)位于所述第一安装板和第二安装板之间的位置固连，另一端设置有弯钩；

所述开合机构(6)安装在支架(1)上，通过开合机构(6)控制拦阻钩(3)放下；

所述限位结构(7)安装在支架(1)上的第一安装板和第二安装板之间，且位于开合机构(6)的下方，用于拦阻钩(3)放下后的限位；

所述单向机构(5)单向转动的方向，与以拦阻钩轴(2)为转轴，从开合机构(6)到限位结构(7)转动的方向相同；

所述复位机构(8)将单向机构(5)的外圈与所述第二安装板进行定位连接。

2.根据权利要求1所述的无人机拦阻钩机构，其特征在于：所述单向机构(5)为单向轴承。

3.根据权利要求1所述的无人机拦阻钩机构，其特征在于：所述单向机构(5)为单向超越离合器。

4.根据权利要求1至3任一所述的无人机拦阻钩机构，其特征在于：所述的开合机构(6)为舵机。

5.根据权利要求4所述的无人机拦阻钩机构，其特征在于：所述舵机为直线舵机。

6.根据权利要求4所述的无人机拦阻钩机构，其特征在于：

所述复位机构(8)为第一螺钉；

在所述单向机构(5)的外圈上设置有通孔，在所述第二安装板上设置有螺纹孔，所述第一螺钉穿过通孔后与螺纹孔螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的无人机拦阻钩机构，其特征在于：所述单向机构(5)的外圈固连有安装座，所述通孔设置在安装座上。

8.根据权利要求6所述的无人机拦阻钩机构，其特征在于：所述第一螺钉为蝶形螺钉。

9.根据权利要求6所述的无人机拦阻钩机构，其特征在于：

还包括紧定结构(4)；

所述拦阻钩(3)一端与拦阻钩轴(2)位于所述第一安装板和第二安装板之间的位置通过紧定结构(4)固连。

10.根据权利要求9所述的无人机拦阻钩机构，其特征在于：所述紧定结构(4)为紧定螺钉。