CN110940236A - 一种非瞄准智能巡飞弹 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非瞄准智能巡飞弹，包括螺旋桨叶、动力电机、弹体、控制舱、战斗部和导引头。其特征在于：本发明装置在接近或攻击目标时，每个桨叶产生与重力方向一致的拉力；这种拉力与重力共同作用弹体，产生大于一个g(g为9.8m/s2)的攻击加速度；本发明所公开巡飞弹的这种独特攻击方法使得所述巡飞弹能够快速接近和攻击快速移动的地面目标。

Description

一种非瞄准智能巡飞弹
本发明涉及智能弹药的技术领域，特别涉及一种非瞄准智能巡飞弹。
背景技术
巡飞弹属于一种发射即摧毁智能弹药技术，是国内外智能弹药发展的主要方向之一；巡飞弹最早由美国国防先进科技局主导下的“广域侦察弹”项目和美国空军主导的“低成本自主攻击弹药”项目提出；国内最初由北京理工大学提出巡飞弹概念，并由北京理工大学于2000年左右申报了第一个巡飞弹国防发明专利——“炮射无人机”；巡飞弹属于第三代弹药技术，旨在应对特定区域的潜在威胁，对潜在敌武力力量进行压制及精确毁伤；
国外已有多个型号的巡飞弹装备于部队，如美国陆军已在阿富汗战争中应用多年的“弹簧刀”攻击巡飞弹；美国空军装备的“郊狼”攻击巡飞弹；俄罗斯装备的R-90侦察巡飞弹；这些巡飞弹均具有以下技术特点：
采用热发射技术：如“弹簧刀”和“郊狼”巡飞弹均采用火工品发射，R-90巡飞弹采用火箭发射；
折叠弹翼技术：巡飞弹为了适应身管武器狭小空间发射要求，弹翼折叠安置；
巡航技术：弹翼展开提供巡飞弹飞行主升力，确保巡航飞行速度和飞行状态；
末端攻击技术：导引头锁定目标后，根据预设导引律精确攻击目标；
上述“弹簧刀”和“郊狼”等传统巡飞弹存在的技术弊端有以下几条：
最小转弯半径限制问题：由于巡航速度的限制以及转弯过程中弹体姿态角的限制，上述巡飞弹存在转弯半径的限制；
障碍规避问题：在城区以及障碍物阻隔的区域，最小转弯半径引发上述巡飞弹难以在一定巡航速度下，规避特定空间规避障碍物；
攻击死角问题：由于上述巡飞弹对障碍物的规避问题，从而导致在障碍物密集的城区，上述巡飞弹存在诸多的攻击死角；
除此之外，现有的多旋翼无人机在接近或攻击目标时，机体仅仅依靠机体的姿态倾斜所产生的重力分量的推动作用接近目标或者攻击目标；由于机体姿态的限制，这种重力分量推动机体产生运动加速度小于一个g(g为9.8m/s2)攻击加速度，导致传统多旋翼无人机的飞行速度和降落速度难以提高，因此，传统多旋翼无人机的这种运动模式难以跟踪和攻击快速移动目标。
发明内容
本发明的在于提供一种非瞄准智能巡飞弹，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种非瞄准智能巡飞弹，包括螺旋桨叶、动力电机、弹体、控制舱、战斗部和导引头，其特征在于：多组所述螺旋桨叶均通过螺旋帽相连，所述螺旋帽的下端连接有动力电机，多组所述动力电机通过长臂杆、折叠部、短臂杆和调节部共同固定连接到弹体，所述弹体的上端连接有战斗部，所述战斗部的上端连接到导引头，所述的下端固定连接有控制舱，所述控制舱的下端固定连接有电池舱。
进一步地，所述螺旋桨叶在起飞和巡航阶段，产生拉力T与水平方向的夹角α大于0°；进入目标区，弹体姿态调整，螺旋桨产生拉力T与水平方向的夹角α小于0°；攻击时，螺旋桨产生拉力T与重力方向一致的推力，两者的合力共同推动弹体快速接近目标，能够产生大于一个g的攻击加速度，这种特性使得本发明所公开的非瞄准智能巡飞弹具备攻击快速移动目标的能力。
进一步地，所述导引头在巡航状态，可以不锁定跟踪目标，所述导引头进入目标区域，可以自主搜索捕获锁定目标，也可以接收外部给定的指令目标，这种特性使得巡飞弹具备发射前不锁定目标。因此，巡飞弹发射准备完成后，操作人员能够在远离巡飞弹的隐蔽区域操作巡飞弹完成攻击过程。
进一步地，所述折叠部和调节部能够进行相互折叠，来便于运输和储藏，所述折叠部和调节部展开时能够起到稳定支撑弹体的作用。
进一步地，所述弹体可为多种类型的弹体，配置负载不同类型的战斗部，如杀爆战斗部、爆炸成型战斗部和多模态战斗部任一类型的战斗部。
进一步地，所述弹体可为多种类型的弹体，配置不同类型的导引头，如平台式导引头、捷联式导引头、可见光导引头、激光导引头和雷达导引头任一类型的导引头。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.该发明装置与现有传统的“弹簧刀”和“郊狼”巡飞弹不同的是，本专利所公开的巡飞弹通过多组动力电机和螺旋桨叶能够定点360°转弯，最小转弯半径为零，能够适用于具有密集建筑物群的城区和障碍阻隔的区域，旋翼类无人机具有天然的避障能力；
2.该发明装置与传统多旋翼无人机不同的是，多旋翼无人机下降时，依靠重力的分量缓慢降落，降落加速度接近于零，这种下降运动模式导致多旋翼无人机无法跟踪和攻击快速移动目标，本装置通过设置导引头来牵引无人机进行跟踪和跟随攻击目标，并且能够有效的规避障碍，有效的减少攻击死角；
3.该发明装置在接近或攻击目标时，每个桨叶产生与重力方向一致的拉力；这种拉力与重力共同作用弹体，产生大于一个g(g为9.8m/s2)的攻击加速度；这种攻击模式使得本发明所述的巡飞弹能够在城区等建筑物密集区域攻击快速移动的地面目标；
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明螺旋桨叶部件结构示意图。
图3为本发明工作流程图。
图中：1、螺旋桨叶；2、动力电机；3、长臂杆；4、导引头；5、战斗部；6、控制舱；7、电池舱；8、弹体；9、折叠部；10、短臂杆；11、调节部；12、螺旋帽。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-3所示，一种非瞄准智能巡飞弹，包括螺旋桨叶1、动力电机2、弹体8、控制舱6、战斗部5和导引头4，多组所述螺旋桨叶1均通过螺旋帽12相连，所述螺旋帽12的下端连接有动力电机2，所有的动力电机2通过长臂杆3、折叠部9、短臂杆10和调节部11共同固定连接到弹体8，所述弹体8的上端连接有战斗部5，所述战斗部5的上端连接到导引头4，所述弹体8的下端固定连接有控制舱6，所述控制舱6的下端固定连接有电池舱7。
其中，所述螺旋桨叶1在起飞和巡航阶段，产生拉力T与水平方向的夹角α大于0°，进入目标区，弹体8姿态调整，螺旋桨产生拉力T与水平方向的夹角α小于0°，攻击时，螺旋桨产生拉力T与重力方向一致的推力，两者的合力共同推动弹体8快速接近目标，能够产生大于一个g为9.8m/s2的攻击加速度，这种特性使得本发明所公开的共轴旋翼巡飞弹具备攻击快速移动目标能力，通过螺旋桨叶1提供多种平衡动力，提供悬停、上升、左右侧飞、定点转向以及保持飞行速度转弯等复杂飞行姿态，适应密集建筑物群的城区和障碍阻隔。
其中，所述导引头4在巡航状态，可以不锁定跟踪目标，所述导引头4进入目标区域，可以自主搜索捕获锁定目标，也可以接收外部给定的指令目标，这种特性使得巡飞弹具备发射前不锁定目标，因此，巡飞弹发射准备完成后，操作人员能够在远离巡飞弹的隐蔽区域操作巡飞弹完成攻击过程。
其中，所述折叠部9和调节部11能够进行相互折叠，来便于运输和储藏，所述折叠部9和调节部11展开下能够起到稳定支撑弹体的作用。
其中，所述弹体8可为多种类型的弹体8，配置负载不同类型的战斗部5，如杀爆战斗部、爆炸成型战斗部和多模态战斗部任一类型的战斗部，通过配置不同的弹体8提供不同的战斗需求，满足不同的攻击任务。
其中，所述弹体8可为多种类型的弹体8，配置不同类型的导引头4，如平台式导引头、捷联式导引头、可见光导引头、激光导引头和雷达导引头任一类型的导引头，通过配置不同导引头4可以实现对不同气象环境下不同目标类型进行锁定和跟踪任务。
需要说明的是，本发明为一种非瞄准智能巡飞弹，
使用步骤：部署时，操作人员将巡飞弹弹体8从存储桶中取出，折叠部9、调节部11和螺旋桨叶1展开，安置弹体8于水平台上，电池舱7上电，控制舱6初始化，控制舱6获取作战环境信息和作战指令，巡飞弹部署完成；正常飞行时，多组动力螺旋桨叶1转动，产生向上升力，克服巡飞弹重力，提供巡飞弹飞行动力；当多组动力螺旋桨叶1产生的向上升力与巡飞弹重力相等，多组动力螺旋桨叶1之间的力矩处于平衡状态，巡飞弹悬停；当多组动力螺旋桨叶1产生的向上升力与巡飞弹重力相等，多组动力螺旋桨叶1之间的力矩不平衡，巡飞弹处于悬停状态，向左偏转或向右偏转；当多组动力螺旋桨叶1产生的向上升力大于巡飞弹的重力，巡飞弹上升飞行；当多组动力螺旋桨叶1产生的向上升力大于巡飞弹的重力，机体倾斜，巡飞弹进行前后左右方向飞行；
进入攻击区，巡飞弹机体逐渐倾斜，导引头4对准地面待攻击区域，搜索并锁定目标；锁定目标后，巡飞弹的控制部件控制螺旋桨叶1至最大推力；螺旋桨叶1产生的推力与巡飞弹自身重力的合力共同作用于弹体8，使得弹体8能够获得大于一个g(g为9.8m/s2)攻击加速度；
攻击目标时，导引头4将锁定的目标信息发送给控制舱6，控制部件控制多组螺旋桨叶1产生不同的推力，调整巡飞弹弹体8姿态跟踪目标，直至弹体8与目标交汇。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种非瞄准智能巡飞弹，包括螺旋桨叶(1)、动力电机(2)、弹体(8)、控制舱(6)、战斗部(5)和导引头(4)，其特征在于：多组所述螺旋桨叶(1)均通过螺旋帽(12)相连，所述螺旋帽(12)的下端连接有动力电机(2)，多组所述动力电机(2)通过长臂杆(3)、折叠部(9)、短臂杆(10)和调节部(11)共同固定连接到弹体(8)，所述弹体(8)的上端连接有战斗部(5)，所述战斗部(5)的上端连接到导引头(4)，所述弹体(8)的下端固定连接有控制舱(6)，所述控制舱(6)的下端固定连接有电池舱(7)。
2.根据权利要求1所述的一种非瞄准智能巡飞弹，其特征在于：所述螺旋桨叶(1)在起飞和巡航阶段，产生拉力T与水平方向的夹角α大于0°；进入目标区，螺旋桨产生拉力T与水平方向的夹角α小于0°；攻击时，螺旋桨产生拉力T与重力方向一致的推力，两者的合力共同推动弹体(8)快速接近目标，产生大于一个g(g为9.8m/s2)的攻击加速度，这种特性使得本发明所公开的非瞄准智能巡飞弹具备攻击快速移动目标能力。
3.根据权利要求1所述的一种非瞄准智能巡飞弹，其特征在于：所述导引头(4)在巡航状态，可以不锁定跟踪目标，所述导引头(4)进入目标区域，可以自主搜索捕获锁定目标，也可以接收外部给定的指令目标，这种特性使得巡飞弹具备发射前不锁定目标。因此，巡飞弹发射准备完成后，操作人员能够在远离巡飞弹的隐蔽区域操作巡飞弹完成攻击过程。
4.根据权利要求1所述的一种非瞄准智能巡飞弹，其特征在于：所述折叠部(9)和调节部(11)能够进行相互折叠，来便于运输和储藏，所述折叠部(9)和调节部(11)展开时能够起到稳定支撑弹体的作用。
5.根据权利要求1所述的一种非瞄准智能巡飞弹，其特征在于：所述弹体(8)可为多种类型的弹体(8)，配置负载不同类型的战斗部(5)，如杀爆战斗部、爆炸成型战斗部和多模态战斗部任一类型的战斗部。
6.根据权利要求1所述的一种非瞄准智能巡飞弹，其特征在于：所述弹体(8)可为多种类型的弹体(8)，配置不同类型的导引头(4)，如平台式导引头、捷联式导引头、可见光导引头、激光导引头和雷达导引头任一类型的导引头。
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