CN111559502A - 无人机投放式聚能销毁设备及销毁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机投放式聚能销毁设备及销毁方法，涉及未爆物销毁技术领域，销毁器包括无人机、起爆具和遥控起爆器，无人机通过连接机构与起爆具相连，起爆具与无线电引信连接，无线电引信与遥控起爆器无线连接。利用无人机携带起爆具靠近或抵近目标未爆弹，通过遥控起爆器遥控无人机和起爆具上的无线电引信，通过可拆卸的连接机构实现无人机与起爆具的连接与分离；无人机与起爆具分离后，并遥控无线电引信引爆起爆具，进而实现引爆未爆弹的目的。利用本发明避免了人工布设时需要依托位姿调整架，频繁调整瞄准部位、角度和距离的问题，简化了作业环节，精简了作业装置，提高了作业效率及安全系数。

Description

无人机投放式聚能销毁设备及销毁方法

技术领域

本发明属于未爆物销毁技术领域，尤其涉及一种无人机投放式聚能销毁设备及销毁方法。

背景技术

部队在军事演习或新型弹药试验中，会出现许多落地不爆炸的未爆弹。由于未爆弹具有高度危险性，稍有不慎就会造成重大安全事故。按照规定，未爆弹必须就地彻底销毁。目前，聚能侵彻起爆法销毁未爆弹是一种比较可靠的未爆弹销毁方法。当前，采用该方法销毁未爆弹时，作业人员仍然需要承受巨大的心理压力，身体靠近或抵近目标未爆弹，安设聚能起爆器及其托架、雷管等，调试聚能起爆器位置姿态、有利炸高、侵彻部位、瞄准角度等，长距离布设起爆线路。作业过程中若发生意外爆炸，则不可避免造成作业人员伤亡，存在严重的安全风险隐患。同时，人员长距离布设起爆线路，存在着作业环节多，准备时间长，劳动量大等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机投放式聚能销毁设备及销毁方法，旨在解决当前聚能侵彻起爆法销毁未爆弹仍然需要近身靠近目标未爆弹进行销毁作业而存在的安全问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种无人机投放式聚能销毁设备，包括无人机、起爆具和用于遥控无人机的遥控起爆器，所述无人机通过可拆卸的连接机构与起爆具相连，所述起爆具与无线电引信连接，所述无线电引信与遥控起爆器无线连接。

优选的，所述无人机的底部设有摄像装置、照明装置和报警装置，所述摄像装置、照明装置和报警装置均与遥控起爆器无线连接。

优选的，所述摄像装置为高清摄像机，所述无人机的腹部设有云台，所述高清摄像机与云台相连。

优选的，所述起爆具为磁吸式聚能起爆器，所述磁吸式聚能起爆器包括聚能弹和用于吸附未爆弹的磁铁固定环，所述聚能弹和磁铁固定环的配合面间设有橡胶圈；所述无线电引信与聚能弹螺纹连接，所述无线电引信设有信号接收器，用于接收遥控起爆器发出引爆信号。

优选的，所述无线电引信为全保险隔离雷管型引信，所述无线电引信的外部设有引信盒。

优选的，所述连接机构包括反光飘带和设置于无人机腹部的挂钩，所述无线电引信的顶部设有用于固定反光飘带的固定栓，所述反光飘带的另一端与可开合的挂钩相连，反光飘带能够与挂钩配合及脱离。

优选的，所述挂钩由两个弧形卡爪对接而成，两个卡爪的一端相对设置、另一端均与无人机腹部转动连接，所述卡爪的上端固定于转轴上，所述转轴与无人机腹部的安装座转动配合，所述转轴由动力机构驱动。

优选的，所述无人机为小型旋翼无人机，所述遥控起爆器包括遥控器和信号发射器，所述遥控器用于遥控无人机，所述信号发射器用于向无线电引信发出引爆信号。

优选的，还包括两个包装箱，所述无人机、操控台和信号发射器放置于一个包装箱内，所述起爆具、无线电引信及反光飘带放置于另一个包装箱内。

本发明还提供一种无人机投放式聚能销毁方法，包括以下步骤：

组装上述无人机投放式聚能销毁设备，

将无线电引信安装在起爆具上，起爆具通过反光飘带安装在无人机的腹部；

启动遥控器，使无人机升空，无人机携带的摄像装置、照明装置、报警装置同步工作；

待无人机携带起爆具飞行至目标危险爆炸物上方一定高度时，操控无人机悬停，投放反光飘带使聚能弹靠近目标，聚能弹在磁铁固定环磁力作用下与目标未爆弹弹体相吸紧贴；

无人机下降释放反光飘带，反光飘带与无人机腹部挂钩脱离；

待反光飘带完全脱离挂钩后，无人机升空返航至离目标200±10米高空处，持续监视目标未爆物的销毁状态；

通过信号发射器启动无线电引信，起爆聚能弹，销毁目标未爆弹，销毁效果动态图像通过摄像装置回传至遥控器。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明利用无人机携带起爆具靠近或抵近目标未爆弹，起爆具上设有无线电引信，通过遥控起爆器遥控无人机和无线电引信，通过可拆卸的连接机构实现无人机与起爆具的连接与分离，无人机与起爆具分离后，并遥控无线电引信引爆起爆具，进而实现引爆未爆弹的目的。利用本发明避免了人工布设时需要依托位姿调整架，频繁调整瞄准部位、角度和距离的问题，简化了作业环节，精简了作业装置，提高了作业效率及安全系数。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例提供的一种无人机投放式聚能销毁设备中无人机与起爆具的连接示意图；

图2是图1中起爆具的结构示意图；

图3是图1中无人机腹部的布置示意图；

图4是图3的右视图；

图5是发明实施例中遥控器的结构示意图；

图6是发明实施例中信号发射器的结构示意图；

图中：1-无人机；2-起爆具，21-聚能弹，22-磁铁固定环；3-无线电引信，31-信号接收器；4-摄像装置；5-照明装置；6-云台；7-反光飘带；8-挂钩，80-卡爪，81-转轴，82-安装座；9-固定栓；10-遥控器；11-信号发射器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的一种无人机投放式聚能销毁设备，包括无人机1、起爆具2和用于遥控无人机的遥控起爆器，所述无人机1通过可拆卸的连接机构与起爆具2相连，所述起爆具2与无线电引信3连接，如图1所示；所述无线电引信3与遥控起爆器无线连接。无人机通过连接机构携带起爆具，通过遥控起爆器遥控无人机靠近或抵近目标未爆弹，无人机与起爆具分离后，再通过遥控起爆器遥控起爆具上的无线电引信引爆起爆具，进而实现引爆未爆弹的目的。

作为一种优选结构，如图1、3、4所示，所述无人机1的底部设有摄像装置4、照明装置5和报警装置，所述摄像装置4、照明装置5和报警装置均与遥控起爆器无线连接。其中，所述摄像装置4为高清摄像机，所述无人机1的腹部设有云台6，所述高清摄像机与云台6相连。高清摄像机与云台用于保证起爆具可以准确的吸附在未爆弹药上，并对爆炸后的效果做出评估。利用照明装置提供照明，高清摄像机可持续监控目标未爆弹的销毁状态，并采集未爆弹的销毁效果动态图像，将整个作业过程实时记录下来，并回传至遥控起爆器。

在本发明的一个具体实施例中，如图2所示，所述起爆具2为磁吸式聚能起爆器，所述磁吸式聚能起爆器包括聚能弹21和用于吸附未爆弹的磁铁固定环22，所述聚能弹21和磁铁固定环22的配合面间设有橡胶圈；所述无线电引信3与聚能弹21螺纹连接。通过磁铁固定环的磁力作用，快速精准地实现起爆具对未爆弹的轴向瞄准与有利炸高，避免了人工布设时需要依托位姿调整架，频繁调整瞄准部位、角度和距离的问题，简化了作业环节，精简了作业装置，提高了作业效率。

在本发明的一个具体实施例中，如图2所示，所述无线电引信3为全保险隔离雷管型引信，所述无线电引信3的外部设有引信盒30。通过无线电引信3侧面的信号接收器31接收遥控起爆器发出的起爆信号，引爆起爆具。其中，信号接收器为伸缩式结构，引信盒的上表面设有用于容纳收缩后信号接收器的凹槽。该结构的遥控起爆距离不低于200米，能够抗杂散电流、静电、电磁干扰尤其是无人机电源干扰，防止意外作用。该方案与通常采用的火力法、电力法和导爆管起爆法相比，无线电起爆法避免了长距离布设起爆线路，简化了作业环节，精简了作业装置，提高了作业效率。

如图1、5、6所示，所述无人机1为小型旋翼无人机，所述遥控起爆器包括遥控器10和信号发射器11，所述遥控器10用于遥控无人机1，所述信号发射器11用于向无线电引信3发出引爆信号。遥控器10和信号发射器11均为现有技术，小型旋翼无人机可选用现有技术中的小型四旋翼无人飞行器，可将摄像装置、照明装置报警装置及挂钩安装在无人机的下部，通过改装即可得到。遥控器即是现有技术中用于遥控无人机的无线遥控器，无线遥控器的上面设有显示屏，通过无线遥控器控制无人飞行器的速度、高度、飞行姿态以及给出投放信号、显示无人飞行器的实时数据和云台摄像机传输回来的图像，信号发射器用于发出信号引发起爆具。

具体制作时，聚能弹可采用从子母弹拆解下来的子弹作为主体，配合子弹起爆具构成，再安装无线电引信，通过无线电引信的信号接收器引爆未爆弹药。其中，起爆具中设有安保机构，由壳体、盖板、电开关、延期点火管、爆炸推进器、军用电雷管、导爆药柱、扩爆管和集成电路等组成，当起爆具组装完成后，接通集成电路，通过信号发射器发出电磁波信号，信号接收器接收信号后，启动信号接收器中电容器进行第一次放电，触发点火管，引爆爆炸推进器，进而接通电雷管电路；待1分钟后，信号发射器再次进行电磁波信号发射，信号接收器街道信号后启动信号接收器中电容器进行第二次放电，触发电雷管爆炸，引爆导爆管，继而引爆扩爆管，引爆药型罩使其爆炸产生高温高压金属射流和爆炸冲击波作用于待销毁危爆物，使其发射爆炸，达到安全消除危险的目的。

在本发明的一个优选实施例中，如图1、2所示，所述连接机构包括反光飘带7和设置于无人机1腹部的挂钩8，所述无线电引信3的顶部设有用于固定反光飘带7的固定栓9，所述反光飘带7的另一端与无人机1腹部的挂钩8相连。反光飘带选用反光材质，便于识别与警示，反光飘带上设有调节扣，其长度可根据作业需求进行调节。无线电引信头部为固定栓，固定栓柱上开设通孔，便于固定反光飘带；同时反光飘带另一端挂在无人机腹部的挂钩上，待无人机升空后，拉直阀杆飘带，通过重力作用保持起爆具相对固定。

在本发明的一个具体实施例中，如图3、4所示，所述挂钩8由两个弧形卡爪80对接而成，两个卡爪80的一端相对设置、另一端均与无人机1腹部转动连接，所述卡爪80的上端固定于转轴81上，所述转轴81与无人机1腹部的安装座82转动配合，所述转轴81由动力机构驱动。动力机构包括设置于无人机内部的微型电机，微型电机驱动平行于转轴的蜗杆转动，蜗杆与固定于转轴上的两个蜗轮同时啮合，蜗杆的转动同时驱动两个蜗轮相对或相反转动，进而实现两个卡爪的下端对接或张开。

进一步优化上述技术方案，还包括两个包装箱（图中未画出），所述无人机、操控台和信号发射器放置于一个包装箱内，所述起爆具、无线电引信及反光飘带放置于另一个包装箱内。

本发明还提供一种无人机排爆销毁方法，包括以下步骤：

组装上述无人机投放式聚能销毁设备，

1、打开包装箱，取出无人机及无线遥控器、反光飘带、起爆具及信号发射器；将无线电引信与磁吸式聚能起爆器螺接，将反光飘带固定在无线电引信的固定栓上。

2、开启无人机升空，无人机携带的高清摄像机、照明装置、闪光与语音报警装置同步工作。

3、待无人机携带起爆具飞行至目标危险爆炸物上方一定高度时，操控无人机悬停，投放反光飘带使聚能弹靠近目标，聚能弹在磁铁固定环磁力作用下与目标未爆弹弹体相吸紧贴。

4、无人机下降释放反光飘带，反光飘带与无人机腹部挂钩实现脱离。

5、待反光飘带完全释放脱离后，无人机升空返航至离目标200±10米高空处，持续监视目标销毁状态。

6、通过信号发射器启动无线电引信，起爆聚能弹，销毁目标未爆弹，销毁效果动态图像通过无人机下端的高清摄像机回传至遥控器。

使用时的注意事项：操作过程中如遇到异常情况，应按“急停”按钮停止作业，通过无线遥控器的显示屏监控观察确认安全（等待至少2min）后，对异常情况进行排查，确认没有问题后，先进行空运转，再进行销毁作业。

综上所述，本发明具有以下优点：

（1）安全性高；采用人机隔离技术，保障作业人员的人身安全。

（2）可靠性高；信号发射器、信号接收器均为军用制式产品，可有效防止外来电磁信号干扰导致的误起爆。

（3）便携性高；装置设计精巧、便携，可以使用手提式包装箱进行装运；无人机能够适应各种机械装置的配运。

（4）作业距离远；无线远程起爆技术为成熟技术，可靠作用直线距离可达3km；无线遥控器监控显示屏的屏幕，可以实时监测作业情况。

（5）利用率高；采用子弹的战斗部作为起爆具的聚能弹药型罩爆炸装置，为现役武器战斗部部件。

本发明适用于在实弹演训过程中所有未发生作用，且战斗部的外壳为金属，可以被磁铁吸附的弹药,对其进行销毁处理。按照发现未爆弹药后时间进行计算，利用本发明30分钟处理一发未爆弹药。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无人机投放式聚能销毁设备，其特征在于：包括无人机、起爆具和用于遥控无人机及起爆具的遥控起爆器，所述无人机通过可拆卸的连接机构与起爆具相连，所述起爆具与无线电引信连接，所述无线电引信与遥控起爆器无线连接。

2.根据权利要求1所述的无人机投放式聚能销毁设备，其特征在于：所述无人机的底部设有摄像装置、照明装置和报警装置，所述摄像装置、照明装置和报警装置均与遥控起爆器无线连接。

3.根据权利要求2所述的无人机投放式聚能销毁设备，其特征在于：所述摄像装置为高清摄像机，所述无人机的腹部设有云台，所述高清摄像机与云台相连。

4.根据权利要求2所述的无人机投放式聚能销毁设备，其特征在于：所述起爆具为磁吸式聚能起爆器，所述磁吸式聚能起爆器包括聚能弹和用于吸附未爆弹的磁铁固定环，所述聚能弹和磁铁固定环的配合面间设有橡胶圈；所述无线电引信与聚能弹螺纹连接。

5.根据权利要求2所述的无人机投放式聚能销毁设备，其特征在于：所述无线电引信为全保险隔离雷管型引信，所述无线电引信的外部设有引信盒。

6.根据权利要求4所述的无人机投放式聚能销毁设备，其特征在于：所述连接机构包括反光飘带和设置于无人机腹部的挂钩，所述无线电引信的顶部设有用于固定反光飘带的固定栓，所述反光飘带的另一端与可开合的挂钩相连，反光飘带能够与挂钩配合及脱离。

7.根据权利要求6所述的无人机投放式聚能销毁设备，其特征在于：所述挂钩由两个弧形卡爪对接而成，两个卡爪的一端相对设置、另一端均与无人机腹部转动连接；所述卡爪的上端固定于转轴上，所述转轴与无人机腹部的安装座转动配合，所述转轴由动力机构驱动。

8.根据权利要求6所述的无人机投放式聚能销毁设备，其特征在于：所述无人机为小型旋翼无人机，所述遥控起爆器包括遥控器和信号发射器，所述遥控器用于遥控无人机，所述信号发射器用于向无线电引信发出引爆信号。

9.根据权利要求8所述的无人机投放式聚能销毁设备，其特征在于：还包括两个包装箱，所述无人机、操控台和信号发射器放置于一个包装箱内，所述起爆具、无线电引信及反光飘带放置于另一个包装箱内。

10.一种无人机投放式聚能销毁方法，其特征在于，包括以下步骤：

组装如权利要求8所述的无人机投放式聚能销毁设备，

将无线电引信安装在起爆具上，起爆具通过反光飘带安装在无人机的腹部；

启动遥控器，使无人机升空，无人机携带的摄像装置、照明装置、报警装置同步工作；

待无人机携带起爆具飞行至目标危险爆炸物上方一定高度时，操控无人机悬停，投放反光飘带使聚能弹靠近目标，聚能弹在磁铁固定环磁力作用下与目标未爆弹弹体相吸紧贴；

无人机下降释放反光飘带，反光飘带与无人机腹部挂钩脱离；

待反光飘带完全脱离挂钩后，无人机升空返航至离目标200±10米高空处，持续监视目标未爆物的销毁状态；

通过信号发射器启动无线电引信，起爆聚能弹，销毁目标未爆弹，销毁效果动态图像通过摄像装置回传至遥控器。

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