CN111348191A - 后向弹射式无人机投放方法 - Google Patents

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李俊成
付强
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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • B64D5/00—Aircraft transported by aircraft, e.g. for release or reberthing during flight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
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Abstract

本发明属于无人机弹射领域，具体涉及到后向弹射式无人机投放方法。传送系统将无人机吊运至弹射机构处，无人机固定于弹射滑块上，使用弹射动力源提供弹射动力，弹射滑块沿弹射滑轨运动，将无人机加速至投放速度后投放，同时滑轨对无人机的投放轨迹进行约束与导向，使无人机沿预定的安全投放轨迹运动。避开载机尾部干扰流场，保证无人机投放轨迹安全，避免无人机与载机的碰撞；同时，后向弹射，保证无人机的前飞姿态角，保证无人机动力启动后能迅速进入作战任务。此外，本发明直接利用运输机后舱门弹射投放，可实现性高，简单易操作，无需对载机平台做太大改动。

Description

后向弹射式无人机投放方法
技术领域
本发明属于无人机弹射领域，具体涉及到一种后向弹射式无人机投放方法。
背景技术
小型无人机集群在执行远距离作战时常采用载机(运输机或轰炸机等)远程运载、空投，如何快速、安全地将小型无人机从载机上空中投放是一个需要解决的关键问题。传统的投放方式依靠自身重力脱离载机，自由下落到安全距离后发动机启动，但理论和实践表明，对于小型无人机，由于重量较轻，在飞行速度较高时，靠自身重力空投的无人机在干扰流场的作用下，将出现分离过程不稳定，分离轨迹漂浮现象，严重时分离轨迹甚至会偏移到碰撞载机的情况。
发明内容
一种无人机空中投放技术方案，主要包括小型无人机、运输机、弹射结构系统、传送系统。
使用时，弹射结构系统安装于运输机后舱门，包括弹射滑轨和弹射动力源，弹射滑轨对无人机的投放轨迹进行运动约束和导向，保证良好的投放分离姿态，弹射动力源为无人机动力弹射提供加速度，弹射动力源的形式可以为电磁弹射或弹簧滑块弹射或橡筋等。传送系统将无人机从运输机内部货舱调运至后舱门弹射架，每弹射完一架无人机，传送系统立即补充一架无人机至弹射架上。小型无人机弹射时保持机头向前(即载机的飞行方向)，机尾向后弹射，从运输机后舱门弹射投放。
技术方案：
后向弹射式无人机投放方法，包括小型无人机1，弹射动力源2，弹射滑轨3，运输机后舱门4，无人机传送系统5，无人机投放轨迹6，弹射滑块7。
投放步骤：传送系统5将无人机1吊运至弹射机构处，无人机1固定于弹射滑块7上，使用弹射动力源2提供弹射动力，弹射滑块7沿弹射滑轨3运动，将无人机加速至投放速度后投放，同时滑轨3对无人机1的投放轨迹进行约束与导向，使无人机1沿预定的安全投放轨迹6运动。由于弹射动力源2提供给弹射滑块7一定的弹射推力，滑块7带动无人机1加速运动，无人机1被投放后能以较快的相对速度(相对载机后舱门4)脱离载机。
然后，弹射滑块7恢复初始位置，传送系统5吊运另一架无人机1至弹射处与弹射滑块7连接，新的弹射投放活动继续重复。
弹射滑轨3可采用伸缩结构，投放结束后可收缩至机内，运输机后舱门4可密闭。
弹射滑轨3长度伸出后舱门1至2米，水平向下倾斜15°。
当无人机的重量小于200KG时，所述弹射动力源2采用弹簧或橡筋；
当无人机的重量大于200KG时，所述弹射动力源2采用气液压弹射器或电磁弹射。
本发明的技术效果可以是：本发明能够将小型无人机从运输机后舱门后向弹射至安全的空域，避开载机尾部干扰流场，保证无人机投放轨迹安全，避免无人机与载机的碰撞；同时，后向弹射，保证无人机的前飞姿态角，保证无人机动力启动后能迅速进入作战任务。此外，本发明直接利用运输机后舱门弹射投放，可实现性高，简单易操作，无需对载机平台做太大改动。
与传统重力投放方式相比，采用后向动力弹射投放方式，可以对无人机的投放轨迹进行运动约束和导向，保证无人机投放轨迹更安全，避免了分离的不稳定。后向弹射也保证了无人机的分离姿态角，弹射结构系统和传送系统可以密切联合，实现诸葛连弩式的弹射投放，减少单位无人机的投放时间，提高了效率，减少了载机在危险空域停留时间，提高了作战生存力。
本发明能够将小型无人机从运输机后舱门后向弹射至安全的空域，避开载机尾部干扰流场，保证无人机投放轨迹安全，避免无人机与载机的碰撞；同时，后向弹射，保证无人机的前飞姿态角，保证无人机动力启动后能迅速进入作战任务。此外，本发明简单易操作，无需对载机平台做太大改进。
附图说明
图1是后向弹射式投放原理图
图2是后向弹射式投放局部放大图
图3为本方法的流程图
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明：参考图1、图2，后向弹射式无人机投放方法，包括小型无人机1，弹射动力源2，弹射滑轨3，运输机后舱门4，无人机传送系统5，无人机投放轨迹6，弹射滑块7。投放步骤：传送系统5将无人机1吊运至弹射机构处，无人机1固定于弹射滑块7上，使用弹射动力源2提供弹射动力，弹射滑块7沿弹射滑轨3运动，将无人机加速至投放速度后投放，同时滑轨3对无人机1的投放轨迹进行约束与导向，使无人机1沿预定的安全投放轨迹6运动。由于弹射动力源2提供给弹射滑块7一定的弹射推力，滑块7带动无人机1加速运动，无人机1被投放后能以较快的相对速度(相对载机后舱门4)脱离载机。
然后，弹射滑块7恢复初始位置，传送系统5吊运另一架无人机1至弹射处与弹射滑块7连接，新的弹射投放活动继续重复。
弹射滑轨3可采用伸缩结构，投放结束后可收缩至机内，运输机后舱门4可密闭。
弹射滑轨3长度伸出后舱门1至2米，水平向下倾斜15°。
当无人机的重量小于200KG时，所述弹射动力源2采用弹簧或橡筋；
当无人机的重量大于200KG时，所述弹射动力源2采用气液压弹射器或电磁弹射。
无人机投放前由于自身具有惯性速度(与载机飞行速度相同，约120～180m/s)，后向动力弹射时，提供后向弹射的力提供了一个反向(与惯性速度)的加速度，应以不减少无人机惯性速度三分之一为准，即无人机在被弹射投放结束后仍保有一半以上的惯性速度(约80m/s)，保证无人机处于失速包线以内，即无人机可以依靠惯性速度滑翔至发动机点火。

Claims (6)

1.后向弹射式无人机投放方法，其特征在于：包括小型无人机(1)，弹射动力源(2)，弹射滑轨(3)，运输机后舱门(4)，无人机传送系统(5)，无人机投放轨迹(6)，弹射滑块(7)；
投放步骤：传送系统(5)将无人机(1)吊运至弹射机构处，无人机(1)固定于弹射滑块(7)上，使用弹射动力源(2)提供弹射动力，弹射滑块(7)沿弹射滑轨(3)运动，将无人机(1)加速至投放速度后投放，同时弹射滑轨(3)对无人机(1)的投放轨迹进行约束与导向，使无人机(1)沿预定的安全投放轨迹(6)运动。
2.根据权利要求1所述的后向弹射式无人机投放方法，其特征在于：还包括弹射滑块(7)恢复初始位置，传送系统(5)吊运另一架无人机(1)至弹射处与弹射滑块(7)连接，新的弹射投放活动继续重复。
3.根据权利要求1所述的后向弹射式无人机投放方法，其特征在于：弹射滑轨(3)采用伸缩结构，投放结束后可收缩至机内，运输机后舱门(4)密闭。
4.根据权利要求1所述的后向弹射式无人机投放方法，其特征在于：弹射滑轨(3)长度伸出后舱门1至2米，水平向下倾斜15°。
5.根据权利要求1所述的后向弹射式无人机投放方法，其特征在于：当无人机的重量小于200KG时，所述弹射动力源(2)采用弹簧或橡筋。
6.根据权利要求1所述的后向弹射式无人机投放方法，其特征在于：当无人机的重量大于200KG时，所述弹射动力源(2)采用气液压弹射器或电磁弹射。
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