CN109436364B - 一种用于无人机连续发射的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种用于无人机连续发射的装置及方法，涉及飞行器发射与回收技术领域，能够提高无人机的发射效率。本发明包括：装置由无人机储备装置、无人机传送装置、无人机自动上架装置、滑车、转管式多轨道无人机弹射器组成。无人机储备装置用于存储无人机，无人机传送装置插入无人机储备装置内，无人机传送装置沿着无人机储备装置的中轴线对称布置。无人机自动上架装置用于将无人机从无人机传送装置转移至滑车上。转管式多轨道无人机弹射器上设置有至少三条弹射器，每一条弹射器对接一个滑车，用于为滑车提供弹射时的驱动力。本发明适用于无人机集群快速成型。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器发射与回收技术领域，尤其涉及一种用于无人机连续发射的装置及方法。
背景技术
无人机集群作业是未来无人机运用的一种趋势，其主要内容是利用合理的方式，将各功能载荷集成到无人机集群编队中，在单一无人机平台受损的情况下，集群仍可有序地执行任务，这种灵活性可以提高任务执行效率，降低无人机系统开发时间和成本。
要实现无人机集群化，就必须保证无人机能够及时有效地投入到作战环境中，即实现一定数量的无人机连续批量化发射。传统的中小型无人机发射多采用橡筋弹射和气液压弹射，以及火箭助推发射，其中火箭助推发射会产生大量的光和热，不利于隐蔽，而气液压弹射需要外接一套气液压动力系统，一定程度上降低了系统的便携性，此外蓄能装置的充能时间过长，难以实现无人机的连续发射。
发明内容
本发明的实施例提供一种用于无人机连续发射的装置及方法，针对技术背景中所述的无人机连续批量发射技术存在的问题，提出了一种无人机连续发射方案，在传统的橡筋弹射器基础上，配合一套转管机构与一套自动化无人机储备与上架机构，从而节省了弹射器滑车复位所消耗的时间，提高无人机的发射效率。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
所述装置由无人机储备装置(1)、无人机传送装置(2)、无人机自动上架装置(3)、滑车(4)、转管式多轨道无人机弹射器(5)组成。
无人机储备装置(1)用于存储无人机(6)，无人机传送装置(2)插入无人机储备装置(1)内，无人机传送装置(2)沿着无人机储备装置(1)的中轴线对称布置。
无人机自动上架装置(3)用于将无人机(6)从无人机传送装置(2)转移至滑车(4)上。
转管式多轨道无人机弹射器(5)上设置有至少三条弹射器(5.3)，每一条弹射器(5.3)对接一个滑车(4)，用于为滑车(4)提供弹射时的驱动力。
滑车(4)安装在弹射器轨道上，车体上部为托架结构(4.2)与托架上的无人机锁定机构，托架后部为后限位机构(4.3)，通过齿轮齿条驱动的限位挡板(4.3.1)、限位槽(4.3.2)以及复位弹簧(4.3.3)构成，托架中部是前限位机构(4.4)，由通过转轴与托架结构连接的限位钩(4.4.1)、托举限位钩的活动挡块(4.4.2)及其复位弹簧(4.4.3)构成。转管式多轨道无人机弹射器(5)包括控制弹射器旋转的转轴机构(5.1)及其驱动装置(5.2)，至少三条均布于转轴上的橡筋弹射器(5.3)，安装于弹射器起始端的滑车锁定装置(5.4)、控制滑车复位的绞盘(5.5)及其外接电源，以及弹射器末端的缓冲装置(5.6)；通过多条弹射器旋转交替弹射节省了弹射器滑车复位所消耗的时间，实现无人机的交替连续发射，提高无人机的发射效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为自动化无人机上架储备机构结构示意图；
图2为转管式无人机连续批量弹射机构结构示意图；
图3为无人机连续发射装置整体结构示意图；
图4为传送装置起始端结构示意图；
图5为图4中A的放大图；
图6为传送装置末端结构示意图；
图7为图6中B的放大图；
图8为无人机锁定机构锁定状态示意图；
图9为无人机锁定机构复位状态示意图；
图10为滑车锁定装置示意图；
图11为滑车锁定装置解锁状态示意图；
图中标号分别表示：
1-无人机储备装置，1.1-结构框架，1.2-入口通道板，1.3-支撑机构，1.4-前起落架托举机构，1.5-主起落架限位机构；
2-无人机传送装置，2.1-传送链，2.2-传送链驱动装置，2.3-卡槽，2.4-挂钩，2.5-限位轮，2.6-挂钩限位轨道，2.7-挂钩调节挡块；
3-无人机自动上架装置，3.1-主起落架托板，3.2-触块，3.3-机翼托板，3.4-机翼前限位板，3.5-机翼后限位板，3.6-高度与角度调节机构；
4-滑车，4.1-滑车车体，4.2-托架结构，4.3-后限位机构，4.3.1-限位挡板，4.3.2-限位槽，4.3.3-复位弹簧，4.4-前限位机构，4.4.1-限位钩，4.4.2-活动挡块，4.4.3-复位弹簧，4.4.4-转轴，4.5-锁孔；
5-转管式多轨道无人机弹射器，5.1-转轴机构，5.2-转轴驱动装置，5.3-弹射器，5.4-滑车锁定装置，5.4.1-触板，5.4.2-锁梢，5.4.3-复位弹簧，5.5-绞盘，5.6-缓冲装置；
6-无人机，6.1-无人机吊钩，6.2-无人机凸出特征，6.3-无人机挂钩，6.4-无人机限位挡条。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明实施例提供一种用于无人机连续发射的装置，如图3所示，所述装置由无人机储备装置(1)、无人机传送装置(2)、无人机自动上架装置(3)、滑车(4)、转管式多轨道无人机弹射器(5)组成。
无人机储备装置(1)用于存储无人机(6)，无人机传送装置(2)插入无人机储备装置(1)内，无人机传送装置(2)沿着无人机储备装置(1)的中轴线对称布置。
无人机自动上架装置(3)用于将无人机(6)从无人机传送装置(2)转移至滑车(4)上。
转管式多轨道无人机弹射器(5)上设置有至少三条弹射器(5.3)，每一条弹射器(5.3)对接一个滑车(4)，用于为滑车(4)提供弹射时的驱动力。
具体如图1所示的，无人机储备装置(1)由结构框架(1.1)、无人机入口通道板(1.2)、支撑机构(1.3)、无人机前起落架托举机构(1.4)和主起落架限位机构(1.5)组成。
无人机(6)通过入口通道板(1.2)进入无人机储备装置(1)，由支撑机构(1.3)调节无人机(6)进入无人机储备装置(1)的高度与倾斜角度。
无人机(6)通过主起落架限位机构(1.5)与前起落架托举机构(1.4)调整无人机(6)与无人机传送装置(2)对接时的角度。
具体如图4、5、7所示的，无人机传送装置(2)由传送链(2.1)、传送链驱动装置(2.2)、挂钩(2.4)、挂钩限位轨道(2.6)和挂钩调节挡块(2.7)构成。
传送链(2.1)及传送链(2.1)的驱动装置(2.2)安装于无人机储备装置结构框架(1.1)上，挂钩(2.4)安装在传送链(2.1)各单节的卡槽(2.3)之内，挂钩(2.4)的顶部安装有限位轮(2.5)，限位轮(2.5)放置于挂钩限位轨道(2.6)中，挂钩限位轨道(2.6)平行于传送链(2.1)，挂钩调节挡块(2.7)安装于挂钩限位轨道(2.6)之内，挂钩调节挡块(2.7)靠近传送链(2.1)末端。
挂钩限位轨道(2.6)被用于根据轨道与传送链(2.1)的距离调节挂钩(2.4)的放下与收回，挂钩调节挡块(2.7)被用于控制传送链(2.1)末端位置的挂钩限位轨道(2.6)的形状，以控制挂钩(2.4)与无人机(6)的脱离。
具体如图6、7所示的，无人机自动上架装置(3)由主起落架托板(3.1)、机翼托板(3.3)、机翼前限位板(3.4)、机翼后限位板(3.5)和高度与角度调节机构(3.6)构成。
主起落架托板(3.1)通过旋转机构与无人机储备装置结构框架(1.1)连接，主起落架托板(3.1)下方设置有用于解锁滑车(4)的触块(3.2)，机翼托板(3.3)通过高度与角度调节机构(3.6)与主起落架托板(3.1)连接，机翼前限位板(3.4)连接在机翼托板(3.3)的前侧，机翼后限位板(3.5)连接在机翼托板(3.3)的后侧。
具体如图2、8、9所示的，滑车(4)由滑车车体(4.1)、托架结构(4.2)、后限位机构(4.3)和前限位机构(4.4)构成。
滑车车体(4.1)安装于弹射器(5.3)之上，滑车车体(4.1)后部开设有与锁定装置(5.4)对接的锁孔(4.5)，托架结构(4.2)安装在车体(4.1)上部。
后限位机构(4.3)由通过齿轮齿条驱动的限位挡板(4.3.1)、限位槽(4.3.2)和复位弹簧(4.3.3)构成。
后限位机构(4.3)安装在托架结构(4.2)后部。
前限位机构(4.4)由通过转轴与托架结构连接的限位钩(4.4.1)、托举限位钩的活动挡块(4.4.2)和复位弹簧(4.4.3)构成。
前限位机构(4.4)安装在托架结构(4.2)中部。
具体如图2、10、11所示的，转管式多轨道无人机弹射器(5)由转轴机构(5.1)、转轴驱动装置(5.2)、弹射器(5.3)、滑车锁定装置(5.4)、复位绞盘(5.5)和滑车缓冲装置(5.6)构成。
所有弹射器(5.3)均布于转轴(5.1)上，由驱动装置(5.2)驱动旋转，滑车锁定装置(5.4)安装在弹射器(5.3)起始端，滑车锁定装置(5.4)由带触板(5.4.1)与锁梢(5.4.2)的锁结构主体和复位弹簧(5.4.3)构成，复位绞盘(5.5)安装在弹射器(5.3)起始端，通过绳索与滑车车体(4.1)连接，滑车缓冲装置(5.6)安装在弹射器(5.3)末端，用于停止滑车(4)运动。
进一步的，具体如图8所示的，无人机(6)为折叠式无人机。
无人机(6)机翼前缘安装有与传送链挂钩(2.4)对接的吊钩(6.1)。
无人机(6)机翼下翼面安装有与后限位机构(4.3)对接的凸出特征(6.2)，和与前限位机构(4.4)对接的挂钩(6.3)。
无人机(6)机翼下翼面还安装有与无人机自动上架装置的机翼托板(3.3)配合的限位挡条(6.4)。
本发明实施例提供一种用于无人机连续发射的方法，包括：
通过传送链(2.1)、挂钩(2.4)与挂钩限位轨道(2.6)的配合，实现无人机(6)与无人机传送装置(2)的对接与分离。
无人机自动上架装置(3)通过旋转一定角度将无人机(6)运送并对接到滑车(4)的托架结构(4.2)上，实现无人机(6)上架。
通过转管式多轨道无人机弹射器(5)的弹射器弹射无人机(6)并自动复位。
具体的，所述无人机(6)与无人机传送装置(2)的对接与分离的过程包括：
挂钩限位轨道(2.6)在传送链起始端附近根据其与传送链(2.1)之间的距离控制挂钩(2.4)在随传送链运动的过程中先伸出放下一段距离，之后再逐渐升起收回，以便于挂钩(2.4)与无人机机翼前缘吊钩(6.1)的对接，并将无人机机翼提起。
当挂有无人机(6)的挂钩(2.4)随传送链运动而接近挂钩限位轨道上的挂钩调节挡块(2.7)时，挂钩调节挡块(2.7)会升起，从而挂钩(2.4)继续运动会使其限位轮(2.5)运动至升起的挂钩调节挡块(2.7)之上，此时传送链停止运动，而无人机(6)机翼下翼面正好与无人机自动上架装置的机翼托板(3.3)接触，并通过限位档条(6.4)与机翼托板(3.3)对齐，之后机翼前限位板(3.4)与后限位板(3.5)旋转升起对机翼进行夹持，完成夹持后挂钩调节挡块(2.7)快速放下使其上托举的挂钩(2.4)竖直落下，与无人机吊钩(6.1)的脱离。
当未挂有无人机(6)的挂钩(2.4)接近挂钩调节挡块(2.7)时，挂钩调节挡块(2.7)不会升起，而使挂钩直接随传送链(2.1)运动而竖直落下。
具体的，无人机(6)上架的过程包括：
无人机(6)机翼下翼面的凸出特征(6.2)与后限位机构(4.3)的限位槽(4.3.2)接触，并将该限位槽(4.3.2)和限位槽(4.3.2)下方的复位弹簧(4.3.3)向下压，带动齿条向下运动，使与齿条配合的齿轮开始旋转，从而带动限位挡板(4.3.1)升起。
当凸出特征(6.2)将限位槽(4.3.2)下压至与托架结构(4.2)上表面接触时，限位挡板(4.3.1)升起至与凸出特征(6.2)后表面接触。
无人机(6)机翼下翼面的挂钩(6.3)接触前限位机构(4.4)的限位钩(4.4.1)，使限位钩(4.4.1)沿转轴(4.4.4)向下转动，并将限位钩(4.4.1)下方的活动挡块(4.4.2)及复位弹簧(4.4.3)向下压。当活动挡块(4.4.2)被下压至复位弹簧(4.4.3)产生的弹力，与无人机(6)自重对限位钩(4.4.1)产生的压力平衡时，活动挡块(4.4.2)尚未与托架结构(4.2)表面接触，但此时仅由无人机自重已无法继续将限位钩(4.4.1)与活动挡块(4.4.2)向下压。
无人机(6)在完成与滑车(4)的对接后，无人机自动上架装置(3)的机翼前限位板(3.4)与后限位板(3.5)分别反向旋转以松开机翼并复位，之后无人机自动上架装置(3)再向下旋转直至与无人机(6)分离。
具体的，所述通过转管式多轨道无人机弹射器(5)的弹射器弹射无人机(6)并自动复位的过程包括：
托架结构(4.2)上的无人机(6)展开且发动机提升足够推力后，无人机自动上架装置(3)再向下旋转直至主起落架托板(3.1)下的触块(3.2)接触并压下滑车锁定装置(5.4)的触板(5.4.1)，使锁梢(5.4.2)脱离滑车(4)车体上的锁孔(4.5)，释放滑车(4)。
无人机(6)与托架结构(4.2)完全分离后，自动上架装置(3)反向旋转进行复位，然后转轴驱动装置(5.2)启动，带动转轴机构(5.1)旋转，使已完成弹射的弹射器(5.3)偏离顶部的弹射位置，而将另一条已完成复位的弹射器(5.3)送入所述弹射位置。
滑车(4)上的后限位机构(4.3)与前限位机构(4.4)复位，并再次对滑车(4)上锁，当另一条已完成复位的弹射器(5.3)送入弹射位置后，传送链(2.1)再次启动，运送下一架无人机(6)至无人机自动上架装置(3)上。
传统的中小型无人机发射多采用橡筋弹射和气液压弹射，以及火箭助推发射，其中火箭助推发射会产生大量的光和热，不利于隐蔽，而气液压弹射需要外接一套气液压动力系统，一定程度上降低了系统的便携性，此外蓄能装置的充能时间过长，难以实现无人机的连续发射。由此可见，现有技术存在以下问题：
1、火箭助推发射会产生大量的光和热，不利于隐蔽。
2、气液压弹射需要外接一套气液压动力系统，一定程度上降低了系统的便携性。
3、蓄能装置的充能时间过长，难以实现无人机的连续发射。
4、现有的无人机弹射装置中，无人机与弹射器滑车的连接与锁定过程操作复杂，至少需要2人通过手动完成无人机与滑车的对接与锁定，过程繁琐且耗时较长，占用多余人员配置，延长了弹射周期。
本实施例的技术方案中，包含无人机储备装置，无人机传送装置，无人机自动上架装置，滑车与无人机锁定机构，转管式多轨道无人机弹射器等。结合该用于无人机连续发射的装置，具体说明无人机连续发射的工作原理。
折叠后的无人机6经入口通道板1.2进入无人机储备装置1后，主起落架限位机构1.5升起限制无人机后退，前起落架托举机构1.4升起，托起无人机使其以主起落架为轴抬升一个角度；同时传送链驱动装置2.2启动，带动传送链2.1与挂钩2.4运动，挂钩2.4安装在传送链各单节的卡槽2.3内，其上的限位轮2.5安置于挂钩限位轨道2.6之中，根据挂钩限位轨道2.6距传送链2.1的距离变化控制挂钩2.4的升降伸缩，当二者距离较远时挂钩2.4升起收回，反之挂钩2.4放下；在传送链起始端挂钩2.4先放下伸出一段距离，使其能够勾住已抬升一定角度的无人机机翼前缘的吊钩6.1，完成此对接后，挂钩2.4随传送链2.1往前运动，同时沿挂钩限位轨道2.6升起缩回，使无人机被两侧机翼上的吊钩6.1吊起，与此同时前起落架托举机构1.4与主起落架限位机构1.5降下收回，使无人机通过两侧机翼上的吊钩6.1被传送链向前运送；当一架无人机向前运送一定距离后，下一架无人机再次经由入口通道板1.2进入无人机储备装置1，而后再次执行与传送链2.1的对接步骤，并向前运送，直至有一定数量的无人机装满整个无人机储备装置1。
当无人机6被运送到无人机储备装置1末端且挂钩的限位轮2.5到达挂钩调节挡块2.7上方时，传送链2.1停止运动，此时无人机主起落架停止在无人机自动上架装置3的主起落架托板3.1之上，而机翼下翼面与机翼托板3.3接触并通过限位挡条6.4与机翼托板3.3对齐；此时机翼后限位板3.5升起限制无人机6向后滑动，而机翼前限位板3.4向内转动一定角度使其锁住机翼前缘；在无人机自动上架装置3完成对机翼的夹持后，挂钩调节挡块2.7放下，使被托举的挂钩2.4竖直落下，从而与无人机6机翼前缘的吊钩6.1脱离。
脱离传送链2.1的无人机6在无人机自动上架装置3的带动下，向下旋转一个角度与滑车托架结构4.2的无人机锁定机构对接，实现无人机自动上架。此过程中机翼下翼面的凸出特征6.2与托架后限位机构4.3的限位槽4.3.1接触并将该限位槽及其下方的齿条与复位弹簧4.3.3向下压，由于齿条向下运动，与之配合的齿轮随之旋转，使限位挡板4.3.2升起；当机翼下的凸出结构6.2将限位槽4.3.1下压至和托架结构4.2上表面接触时，限位挡板4.3.2恰好升起至与凸出结构6.3的后表面接触，完成凸出结构6.2与后限位机构4.3的对接，限制了无人机6向后的滑动。同时，机翼下翼面的挂钩6.3接触托架结构前限位机构4.4的限位钩4.4.1，使其沿转轴4.44向下转动，并将其下方的活动挡块4.4.2及其复位弹簧4.4.3向下压；当活动挡块4.4.2被下压至复位弹簧4.4.3产生的弹力正好与无人机6自重对限位钩4.4.1产生的压力平衡时，活动挡块4.4.2尚未与托架结构4.2表面接触，但仅由无人机6的自重已无法继续将限位钩4.4.1与活动挡块4.4.2向下压，从而完成挂钩6.3与前限位机构4.4的配合，限制了无人机向前的窜动。在完成与无人机锁定机构的配合后，无人机6的重量完全由托架结构4.2承载，此时自动上架装置3的机翼前限位板3.4与后限位板3.5分别反向旋转以展开复位，之后无人机自动上架装置3再向下旋转一个角度与无人机6完全脱离。
在无人机6完成与滑车4的对接后，即可进行展开，同时发动机开机，做好弹射的准备。待完全展开且发动机达到足够推力之后，无人机自动上架装置3再次向下旋转一个角度，使其解锁触块3.2接触并压下滑车锁定装置5.4的触板5.4.1，使锁梢5.4.2离开滑车车体上的锁孔4.5，实现解锁并释放滑车4，使滑车4由绳索牵引向前加速运动。当滑车4运动到弹射器末端，与缓冲装置5.6相碰撞，其速度迅速减小至停止，此时无人机利用已有的较大速度所产生的惯性冲开托架前限位机构4.4的限位钩4.4.1，实现对无人机的释放。
无人机离架后，后限位机构4.3的复位弹簧4.3.3回弹，带动与其连接的限位槽4.3.2复位升起，限位板4.3.1反向旋转放下；前限位机构4.4的复位弹簧4.4.3同样也回弹，带动活动挡块4.4.2与限位钩4.4.1回升。此时弹射器转轴驱动装置5.2启动，带动整个转轴以一定速度旋转，使完成弹射步骤的弹射器5.3偏离顶部的弹射位置，另一已做好发射准备的弹射器进入弹射位置，准备开始下一架无人机的弹射。而弹射器5.3旋转偏离弹射位置后，轨道起始端的绞盘5.5启动，拉动滑车4回到起始端，当滑车与锁定装置5.4的锁梢5.4.2接触后继续往回运动将锁梢5.4.2及其复位弹簧5.4.3往下压，直至锁孔4.5位置到达锁梢5.4.2上方，使锁梢5.4.2在复位弹簧5.4.3的推动下进入锁孔4.5，实现对滑车4的上锁，即完成了再次进行弹射的准备。当准备完毕后的弹射器5.3经旋转再次回到弹射位置后，传送链2.1再次启动，运送下一架无人机至无人机自动上架装置3上，再次执行自动上架、展开、发动机开机以及弹射的步骤，实现无人机的连续批量发射。
由此可见，该方案具备至少以下优点：
其一，无人机自动上架装置包括与无人机储备装置连接的主起落架托板及其下方的解锁触块，机翼托板及其前后方的机翼前、后限位板，以及连接主起落架托板与机翼托板的高度与角度调节机构。滑车安装在弹射器轨道上，车体上部为托架结构与托架上的无人机锁定机构，托架后部为后限位机构，由通过齿轮齿条驱动的限位挡板、限位槽以及用于复位的弹簧构成，托架中部是前限位机构，由通过转轴与托架结构连接的限位钩、托举限位钩的活动挡块及其复位弹簧组成。无人机自动上架装置可夹持无人机，并通过旋转将无人机运送到滑车的托架结构上，再松开无人机并与无人机分离，从而实现了无人机自动对接滑车托架并完成锁定安装，减少了人工实现该过程所需要的人力与时间成本，有利于提高无人机弹射效率。
其二，转管式多轨道无人机弹射器包括控制弹射器旋转的转轴机构及其驱动装置，至少三条均布于转轴上的橡筋弹射器，安装于弹射器起始端的滑车锁定装置、控制滑车复位的绞盘及其外接电源，以及弹射器末端的缓冲装置。转管式多轨道无人机弹射器的多条弹射器可通过旋转交替弹射无人机，从而节省了弹射器滑车复位所消耗的时间，实现无人机的交替连续发射。
其三，无人机储备装置用于存储无人机，无人机传送装置插入无人机储备装置内，无人机传送装置沿着无人机储备装置的中轴线对称布置。无人机储备装置包括其结构框架，供无人机进入的入口通道板，调节装置高度与倾斜角度的支撑机构，供无人机调整角度以便与传送装置对接的主起落架限位机构与前起落架托举机构。无人机传送装置包括安装在无人机储备装置框架结构上的传送链及其起始端的驱动装置，安装在传送链各单节的卡槽内、顶部有限位轮的挂钩，平行于传送链并可调节挂钩高度的挂钩限位轨道，以及该轨道上位于传送链末端位置的可控制挂钩与无人机脱离的挂钩调节挡块。通过无人机储备装置和无人机传送装置的配合可自动完成无人机与无人机传送装置的对接、分离，以及无人机在无人机储备装置内的运送，从而实现了在无人机储备装置内无人机的错位叠放，在有限空间内可储备更多无人机，提高空间利用率。当弹射完一个无人机储备装置内的全部无人机后，可以快速更换另一个无人机储备装置。使得无人机储备装置可以做成模块化的存储装置，便于运输以及快速更换。
其四，无人机上的结构特征包括无人机机翼前缘与传送链挂钩对接的吊钩，机翼下翼面与滑车托架后限位机构对接的凸出特征、与滑车托架前限位机构对接的挂钩以及与无人机自动上架装置的机翼托板配合的限位挡条。这样只需在现成的折叠式无人机上进行简单改造即可应用在本实施例的装置上。
结合上述其一至其四可知，本实施例提供的方案，在传统的橡筋弹射器基础上，配合一套转管机构与一套自动化无人机储备与上架机构，无人机储备模块化，自动装填无人机、多轨道交替弹射，以提高无人机发射效率。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种用于无人机连续发射的装置，其特征在于，所述装置由无人机储备装置(1)、无人机传送装置(2)、无人机自动上架装置(3)、滑车(4)、转管式多轨道无人机弹射器(5)组成；
无人机储备装置(1)用于存储无人机(6)，无人机传送装置(2)插入无人机储备装置(1)内，无人机传送装置(2)沿着无人机储备装置(1)的中轴线对称布置；
无人机自动上架装置(3)用于将无人机(6)从无人机传送装置(2)转移至滑车(4)上；
转管式多轨道无人机弹射器(5)上设置有至少三条弹射器(5.3)，每一条弹射器(5.3)对接一个滑车(4)，用于为滑车(4)提供弹射时的驱动力。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，无人机储备装置(1)由结构框架(1.1)、无人机入口通道板(1.2)、支撑机构(1.3)、无人机前起落架托举机构(1.4)和主起落架限位机构(1.5)组成；
无人机(6)通过入口通道板(1.2)进入无人机储备装置(1)，由支撑机构(1.3)调节无人机(6)进入无人机储备装置(1)的高度与倾斜角度；
无人机(6)通过主起落架限位机构(1.5)与前起落架托举机构(1.4)调整无人机(6)与无人机传送装置(2)对接时的角度。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，无人机传送装置(2)由传送链(2.1)、传送链驱动装置(2.2)、挂钩(2.4)、挂钩限位轨道(2.6)和挂钩调节挡块(2.7)构成；
传送链(2.1)及传送链(2.1)的驱动装置(2.2)安装于无人机储备装置结构框架(1.1)上，挂钩(2.4)安装在传送链(2.1)各单节的卡槽(2.3)之内，挂钩(2.4)的顶部安装有限位轮(2.5)，限位轮(2.5)放置于挂钩限位轨道(2.6)中，挂钩限位轨道(2.6)平行于传送链(2.1)，挂钩调节挡块(2.7)安装于挂钩限位轨道(2.6)之内，挂钩调节挡块(2.7)靠近传送链(2.1)末端；
挂钩限位轨道(2.6)被用于根据轨道与传送链(2.1)的距离调节挂钩(2.4)的放下与收回，挂钩调节挡块(2.7)被用于控制传送链(2.1)末端位置的挂钩限位轨道(2.6)的形状，以控制挂钩(2.4)与无人机(6)的脱离。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，无人机自动上架装置(3)由主起落架托板(3.1)、机翼托板(3.3)、机翼前限位板(3.4)、机翼后限位板(3.5)和高度与角度调节机构(3.6)构成；
主起落架托板(3.1)通过旋转机构与无人机储备装置结构框架(1.1)连接，主起落架托板(3.1)下方设置有用于解锁滑车(4)的触块(3.2)，机翼托板(3.3)通过高度与角度调节机构(3.6)与主起落架托板(3.1)连接，机翼前限位板(3.4)连接在机翼托板(3.3)的前侧，机翼后限位板(3.5)连接在机翼托板(3.3)的后侧。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，滑车(4)由滑车车体(4.1)、托架结构(4.2)、后限位机构(4.3)和前限位机构(4.4)构成；
滑车车体(4.1)安装于弹射器(5.3)之上，滑车车体(4.1)后部开设有与滑车锁定装置(5.4)对接的锁孔(4.5)，托架结构(4.2)安装在车体(4.1)上部；
后限位机构(4.3)由通过齿轮齿条驱动的限位挡板(4.3.1)、限位槽(4.3.2)和复位弹簧构成；
后限位机构(4.3)安装在托架结构(4.2)后部；
前限位机构(4.4)由通过转轴与托架结构连接的限位钩(4.4.1)、托举限位钩的活动挡块(4.4.2)和复位弹簧构成；
前限位机构(4.4)安装在托架结构(4.2)中部。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，转管式多轨道无人机弹射器(5)由转轴机构(5.1)、转轴驱动装置(5.2)、弹射器(5.3)、滑车锁定装置(5.4)、复位绞盘(5.5)和滑车缓冲装置(5.6)构成；
所有弹射器(5.3)均布于转轴机构(5.1)上，由转轴驱动装置(5.2)驱动旋转，滑车锁定装置(5.4)安装在弹射器(5.3)起始端，滑车锁定装置(5.4)由带触板(5.4.1)与锁梢(5.4.2)的锁结构主体和复位弹簧构成，复位绞盘(5.5)安装在弹射器(5.3)起始端，通过绳索与滑车车体(4.1)连接，滑车缓冲装置(5.6)安装在弹射器(5.3)末端，用于停止滑车(4)运动。
7.一种用于无人机连续发射的方法，其特征在于，包括：
通过传送链(2.1)、挂钩(2.4)与挂钩限位轨道(2.6)的配合，实现无人机(6)与无人机传送装置(2)的对接与分离；
无人机自动上架装置(3)通过旋转一定角度将无人机(6)运送并对接到滑车(4)的托架结构(4.2)上，实现无人机(6)上架；
通过转管式多轨道无人机弹射器(5)的弹射器弹射无人机(6)并自动复位。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述无人机(6)与无人机传送装置(2)的对接与分离的过程包括：
挂钩限位轨道(2.6)在传送链起始端附近根据其与传送链(2.1)之间的距离控制挂钩(2.4)在随传送链运动的过程中先伸出放下一段距离，之后再逐渐升起收回，以便于挂钩(2.4)与无人机机翼前缘吊钩(6.1)的对接，并将无人机机翼提起；
当挂有无人机(6)的挂钩(2.4)随传送链运动而接近挂钩限位轨道上的挂钩调节挡块(2.7)时，挂钩调节挡块(2.7)会升起，从而挂钩(2.4)继续运动会使其限位轮(2.5)运动至升起的挂钩调节挡块(2.7)之上，此时传送链停止运动，而无人机(6)机翼下翼面正好与无人机自动上架装置的机翼托板(3.3)接触，并通过限位档条(6.4)与机翼托板(3.3)对齐，之后机翼前限位板(3.4)与后限位板(3.5)旋转升起对机翼进行夹持，完成夹持后挂钩调节挡块(2.7)快速放下使其上托举的挂钩(2.4)竖直落下，与无人机吊钩(6.1)脱离；
当未挂有无人机(6)的挂钩(2.4)接近挂钩调节挡块(2.7)时，挂钩调节挡块(2.7)不会升起，而使挂钩直接随传送链(2.1)运动而竖直落下。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，无人机(6)上架的过程包括：
无人机(6)机翼下翼面的凸出特征(6.2)与后限位机构(4.3)的限位槽(4.3.2)接触，并将该限位槽(4.3.2)和限位槽(4.3.2)下方的复位弹簧向下压，带动齿条向下运动，使与齿条配合的齿轮开始旋转，从而带动限位挡板(4.3.1)升起；
当凸出特征(6.2)将限位槽(4.3.2)下压至与托架结构(4.2)上表面接触时，限位挡板(4.3.1)升起至与凸出特征(6.2)后表面接触；
无人机(6)机翼下翼面的挂钩(6.3)接触前限位机构(4.4)的限位钩(4.4.1)，使限位钩(4.4.1)沿转轴(4.4.4)向下转动，并将限位钩(4.4.1)下方的活动挡块(4.4.2)及复位弹簧向下压；
无人机(6)在完成与滑车(4)的对接后，无人机自动上架装置(3)的机翼前限位板(3.4)与后限位板(3.5)分别反向旋转以松开机翼并复位，之后无人机自动上架装置(3)再向下旋转直至与无人机(6)分离；
所述通过转管式多轨道无人机弹射器(5)的弹射器弹射无人机(6)并自动复位的过程包括：
托架结构(4.2)上的无人机(6)展开且发动机提升足够推力后，无人机自动上架装置(3)再向下旋转直至主起落架托板(3.1)下的触块(3.2)接触并压下滑车锁定装置(5.4)的触板(5.4.1)，使锁梢(5.4.2)脱离滑车(4)车体上的锁孔(4.5)，释放滑车(4)；
无人机(6)与托架结构(4.2)完全分离后，自动上架装置(3)反向旋转进行复位，然后转轴驱动装置(5.2)启动，带动转轴机构(5.1)旋转，使已完成弹射的弹射器(5.3)偏离顶部的弹射位置，而将另一条已完成复位的弹射器(5.3)送入所述弹射位置；
滑车(4)上的后限位机构(4.3)与前限位机构(4.4)复位，并再次对滑车(4)上锁，当另一条已完成复位的弹射器(5.3)送入弹射位置后，传送链(2.1)再次启动，运送下一架无人机(6)至无人机自动上架装置(3)上。
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