CN112498688B - 一种无人机挂载筒式投放布撒集成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机挂载筒式投放布撒集成装置,属于低速航空器和无人直升机挂载投放布撒技术领域。装置包括投放管理器、挂载弹筒及集成挂架;多个挂载弹筒通过卡装的方式装载在集成挂架上,投放管理器由无人机的电源供电,无人机通过CAN总线向投放管理器发控制指令,投放管理器将控制指令传送给需投放的挂载弹筒,挂载弹筒执行投放动作并完成投放;无人机与挂载弹筒中的安保机构通过安保信号线相连,当安保信号为0时,投放管理器即使发出投弹信号,挂载弹筒内的投放物也无法投出。本发明能够安装多个布撒弹筒进行分时控制投放,驱动电流的分配不超出无人机可以允许的电流,同时能够满足不同固体物质和液态粉状物质投放以及弹径的灭火弹挂载。
Description
技术领域
本发明涉及低速航空器和无人直升机挂载投放布撒技术领域,具体应用于多颗灭火弹投放或者其它弹种、声纳探测、地磁探测仪器等投放,或者催雨剂粉、农药等物质布撒的装置。
背景技术
在无人直升机空中进行投放布撒作业上,现在的投放布撒方式需要每种投放弹种进行专门设计的投放器,投放器不具有通用性,由此造成制造成本的增加。此外,对于布撒器的驱动需要无人机提供数安培的电流来对投放器的执行机构进行驱动,严重影响无人机的正常工作。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种无人机挂载筒式投放布撒集成装置,能够安装多个布撒弹筒进行分时控制投放或同时投放,驱动电流的分配不超出无人机可以允许的电流,同时能够满足不同固体物质和液态粉状物质投放以及弹径的灭火弹挂载。
一种无人机挂载筒式投放布撒集成装置,装置包括投放管理器、挂载弹筒及集成挂架;多个所述挂载弹筒通过卡装的方式装载在集成挂架上,所述投放管理器由无人机的电源供电,无人机通过CAN总线或其它信号线向投放管理器发控制指令,投放管理器将控制指令传送给需投放的挂载弹筒,挂载弹筒执行投放动作并完成投放;无人机与挂载弹筒中的安保机构通过安保信号线相连,安保信号为选信号,当安保信号为0时,投放管理器即使发出投弹信号,挂载弹筒内的投放物也无法投出。
进一步地,所述挂载弹筒包括顶插头座、压紧弹簧、外筒、封口挡板、左侧封口挡板卡块机构、右侧封口挡板卡块机构,或左侧封口挡板卡块机构和右侧封口挡板卡块机构二者之一;
所述顶插头座和封口挡板分别位于外筒的两端,顶插头座与外筒固定连接,封口挡板通过连接在外筒上的左侧封口挡板卡块机构和右侧封口挡板卡块机构对其进行轴向限位,左侧封口挡板卡块机构和右侧封口挡板卡块机构执行控制指令旋转完成对封口挡板的释放,投放物装载在外筒内部,所述压紧弹簧被压缩在投放物和顶插头座之间。
进一步地,所述顶插头座的两侧加工有开口槽,顶插头座通过U型的限位卡块卡紧固定在集成挂架上。
进一步地,所述左侧封口挡板卡块机构和右侧封口挡板卡块机构均包括电机、行程开关、封口挡板卡块和挡板卡块盖板;所述电机固定连接在外筒外表面上,电机的输出轴与封口挡板卡块连接,所述挡板卡块盖板固定在电机外壳上,行程开关固定在挡板卡块盖板上;布撒投放物时,封口挡板卡块与电机输出轴联动,电机通电后,两侧封口挡板卡块在电机输出轴驱动下按逆时针方向绕电机输出轴中心旋转,当左侧封口挡板卡块触碰行程开关时,两侧封口挡板卡块机构内旋转电机断电,此时两侧的封口挡板卡块都旋转进挡板卡块盖板内部,封口挡板失去封口挡板卡块约束后,在压紧弹簧的预紧力和无人机的自身重力下,投放物被释放;安放投放物时,给两侧电机通电,左右两侧的封口挡板卡块在电机输出轴驱动下都同时顺时针绕电机输出轴中心旋转,当右侧封口挡板卡块机构的封口挡板卡块触碰行程开关时,两侧封口结构内旋转电机断电,此时左右两侧封口挡板卡块中心线通过外筒中心,这时封口挡板卡块阻挡住封口挡板,实现投放物的安放。
进一步地,当投放物为整体弹种时,根据弹径的不同加发泡材质适配到外筒筒径一样尺寸,然后装入;当投放物为粉状或液体介质时,首先灌入投放袋,再与破袋器一起装入外筒,在封口挡板打开时,投放袋被破袋器划破,然后布撒出去。
有益效果:
1、本发明通过投弹管理控制器向挂载弹筒下发投弹指令,投放管理器由无人机上的12V电压电源供电,一般能够可适配无人机的电源功率和最大电流输出,可以安装多颗布撒筒进行分时控制使电流分配不超出无人机可以允许的电流。而且采用微型电机,其无论启动电流和运转电流都在一千毫安级别,其工作时不影响到无人机的运作,其他形式的驱动均需要数安培电流,严重影响无人机的正常工作。本发明中无论是单个布撒筒,或几个布撒筒协调工作不会影响无人机的正常工作。
2、本发明封口挡板卡块机构中的电机采用了的微型驱动电机与微小减速器一体化设计,由无人机电源连接器接到微型电机,每根线额定电流3A以下。由投放管理器接头直接控制,在投弹布撒筒收到驱动电流信号时,两个驱动电机带动减速器末端的封口挡板卡块转动90度,被两个封口挡板卡块卡住的封口挡板在弹簧预压力和重力的作用下被释放,封口挡板掉下的同时所布撒投放的弹种就可以顺利投放。
3、本发明的投放物种类适应性强,可投放整体弹种、粉状或液体介质,对不同机型可采用不同的排列组合挂载单颗或多颗灭火弹及粉末布撒物质,可在任何高度上都可投放布撒。由于其可以在各种高度和飞行速度下均具有投放布撒,其下表面能够抵抗飞行器表面的正向风阻压力,从而适合于各种飞行器及无人直升机挂载投放布撒,并且可以进行多种弹形和物质的布撒投放,如声呐与磁探测浮标混合投放,溴化银或者农药不同性质,不同形态的粉末或液体布撒,且稳定性和实用性较高,具有很大的推广价值。
4、本发明通过设置投放管理器的指令筒式投放布撒集成装置垂直向下以弹本身自重力和辅助弹簧的双重作用下快速完成投放和布撒作业,无需载机具有较大能源供给。经过不同的排列组合后得到一种在任何高度上都可以快速投放布撒的机载用具。由于考虑可以在各种高度和低速飞行下均具有投放布撒能力,挂载弹筒的封口挡板表面能够抵抗飞行器表面的正向风压,从而适合于各种飞行器挂载与投放。
附图说明
图1为本发明的无人机挂载筒式投放布撒集成装置整体组成原理示意图;
图2为本发明的挂载弹筒安装在集成挂架上的结构示意图;
图3为本发明挂载弹筒的外形结构示意图;
图4为本发明顶插头座的结构示意图;
图5为本发明限位卡块的结构示意图;
图6为本发明挂载弹筒的内部结构示意图;
图7为本发明左右两侧封口挡板卡块机构的封口挡板卡块处于旋进和旋出状态的示意图。
其中,1-集成挂架、2-挂载弹筒、3-顶插头座、4-限位卡块、5-左侧封口挡板卡块机构、6-右侧封口挡板卡块机构、7-连接器接头、8-压紧弹簧、9-外筒、10-投放物、11-封口挡板、12-电机、13-封口挡板卡块、14-挡板卡块盖板。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例,对本发明进行详细描述。
如附图1所示,本发明提供了一种无人机挂载筒式投放布撒集成装置,装置包括投投放管理器、挂载弹筒及集成挂架;投放管理器由无人机上电源供电,一般电压12V,无人机通过CAN总线给投放管理器发控制指令,如给各个弹筒中的哪个发出投弹等,同时为了可靠安全,无人机与安保机构通过一根安保信号相连,该信号相当于选信号,当该信号为0时,投放管理器即使发出投弹信号,弹也无法投出。集成挂架固定在无人机上,挂载弹筒2安装在集成挂架1上。集成5发弹设计。弹筒放入集成挂架1上的示意图见图2所示。投放管理器与每个弹筒通过一个15芯插座相连。同样挂载弹筒2也是通过15芯接插件进行通讯,其性能是15N可以脱开,这样可以保证振动条件下可靠连接,需要分开时可以分开。
如附图3和6所示,挂载弹筒2包括顶插头座3、压紧弹簧8、外筒9、封口挡板11、左侧封口挡板卡块机构5和右侧封口挡板卡块机构6;
顶插头座3和封口挡板11分别位于外筒9的两端,顶插头座与外筒9固定连接,封口挡板11通过连接在外筒9上的左侧封口挡板卡块机构5和右侧封口挡板卡块机构6对其进行轴向限位,左侧封口挡板卡块机构和右侧封口挡板卡块机构执行控制指令完成对封口挡板11的释放,投放物10装载在外筒9内部,压紧弹簧8被压缩在投放物10和顶插头座3之间。
如附图4所示,顶插头座3顶端安装微矩形连接器接头7,底部和外筒9固定,顶插头座3的两侧加工有开口槽,顶插头座3通过U型的限位卡块4卡紧固定在集成挂架1上,限位卡块4的结构如附图5所示。
如附图6所示,左侧封口挡板卡块机构5和右侧封口挡板卡块机构6均包括电机12、行程开关、封口挡板卡块13和挡板卡块盖板14;电机固定连接在外筒9外表面上,电机的输出轴与封口挡板卡块13连接,挡板卡块盖板14固定在电机外壳上,行程开关固定在挡板卡块盖板14上;布撒投放物时,封口挡板卡块13与电机输出轴联动,电机通电后,两侧封口挡板卡块13在电机输出轴驱动下按逆时针方向绕电机输出轴中心旋转,当左侧封口挡板卡块机构5的封口挡板卡块13触碰行程开关时,两侧封口挡板卡块机构内旋转电机断电,此时两侧的封口挡板卡块13都旋转进挡板卡块盖板14内部,如图7左侧视图所示,封口挡板11失去封口挡板卡块13的约束后,在压紧弹簧8的预紧力和投放物10的自身重力下,投放物10被释放出外筒9;安放投放物时,给两侧电机通电,左右两侧的封口挡板卡块13在电机输出轴驱动下都同时顺时针绕电机输出轴中心旋转,当右侧封口挡板卡块机构的封口挡板卡块13触碰行程开关时,两侧封口结构内旋转电机断电,此时左右两侧封口挡板卡块13中心线通过外筒9中心,这时封口挡板卡块13阻挡住封口挡板11,实现投放物的安放,如附图7右侧的视图所示。
当投放物10为整体弹种时,根据弹径的不同加发泡材质适配到外筒9筒径一样尺寸,然后装入;当投放物为粉状或液体介质时,首先灌入投放袋,再与破袋器一起装入外筒9内,在封口挡板打开时,投放袋被破袋器划破,然后布撒出去。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种无人机挂载筒式投放布撒集成装置,其特征在于,装置包括投放管理器、挂载弹筒及集成挂架;多个所述挂载弹筒通过卡装的方式装载在集成挂架上,所述投放管理器由无人机的电源供电,无人机向投放管理器发控制指令,投放管理器将控制指令传送给需投放的挂载弹筒,挂载弹筒执行投放动作并完成投放;无人机与挂载弹筒中的安保机构通过安保信号线相连,安保信号为选信号,当安保信号为0时,投放管理器即使发出投弹信号,挂载弹筒内的投放物也无法投出;所述挂载弹筒包括顶插头座、压紧弹簧、外筒、封口挡板、左侧封口挡板卡块机构、右侧封口挡板卡块机构;
所述顶插头座和封口挡板分别位于外筒的两端,顶插头座与外筒固定连接,封口挡板通过连接在外筒上的左侧封口挡板卡块机构和右侧封口挡板卡块机构对其进行轴向限位,左侧封口挡板卡块机构和右侧封口挡板卡块机构执行控制指令旋转完成对封口挡板的释放,投放物装载在外筒内部,所述压紧弹簧被压缩在投放物和顶插头座之间;
所述顶插头座的两侧加工有开口槽,顶插头座通过U型的限位卡块卡紧固定在集成挂架上;
所述左侧封口挡板卡块机构和右侧封口挡板卡块机构均包括电机、行程开关、封口挡板卡块和挡板卡块盖板;所述电机固定连接在外筒外表面上,电机的输出轴与封口挡板卡块连接,所述挡板卡块盖板固定在电机外壳上,行程开关固定在挡板卡块盖板上;布撒投放物时,封口挡板卡块与电机输出轴联动,电机通电后,两侧封口挡板卡块在电机输出轴驱动下按逆时针方向绕电机输出轴中心旋转,当左侧封口挡板卡块触碰行程开关时,两侧封口挡板卡块机构内旋转电机断电,此时两侧的封口挡板卡块都旋转进挡板卡块盖板内部,封口挡板失去封口挡板卡块约束后,在压紧弹簧的预紧力和无人机的自身重力下,投放物被释放;安放投放物时,给两侧电机通电,左右两侧的封口挡板卡块在电机输出轴驱动下都同时顺时针绕电机输出轴中心旋转,当右侧封口挡板卡块机构的封口挡板卡块触碰行程开关时,两侧封口结构内旋转电机断电,此时左右两侧封口挡板卡块中心线通过外筒中心,这时封口挡板卡块阻挡住封口挡板,实现投放物的安放。
2.如权利要求1所述的无人机挂载筒式投放布撒集成装置,其特征在于,当投放物为整体弹种时,根据弹径的不同加发泡材质适配到外筒筒径一样尺寸,然后装入;当投放物为粉状或液体介质时,首先灌入投放袋,再与破袋器一起装入外筒,在封口挡板打开时,投放袋被破袋器划破,然后布撒出去。
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