CN113753218B - 一种无人机多功能任务舱及具有其的无人机 - Google Patents

一种无人机多功能任务舱及具有其的无人机 Download PDF

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Abstract

本申请属于飞机结构设计领域，特别涉及一种无人机多功能任务舱及具有其的无人机。无人机多功能任务舱，包括：机身(1)，任务舱(2)以及可调式对接接头组件。本申请的无人机多功能任务舱及具有其的无人机，可以实现不变更飞机构型的前提下实现任务系统的换装升级，提升了飞机平台的通用性，同时任务舱内部空间较大，任务舱挂载能力高，对任务系统的重量限制小，降低了不同任务构型对飞机平台的限制。可以补偿适应X、Y、Z三个方向的安装偏差，实现舱体的快速安装、拆卸以及不同构型舱体的快速换装。

Description

一种无人机多功能任务舱及具有其的无人机
技术领域
本申请属于飞机结构设计领域，特别涉及一种无人机多功能任务舱及具有其的无人机。
背景技术
通用飞机平台通过换装不同任务系统实现多种任务构型是飞机平台设计关注的重点。目前，通用的任务舱结构形式都是吊舱型的，通过专属挂架或者对飞机的改装，采用吊舱的形式挂载在机体结构上，这种类型的任务舱对飞机适应性较好，无论何种飞机，都可以通过对飞机进行适当的改装实现任务舱的挂载。但是这类任务舱对任务构型要求严格，特别是对任务载荷有着严格的限制，同时任务舱的挂载成本较高，对飞机气动效率也会产生一定的降低。比如以FA-18飞机为平台的电子站飞机，其电子战模块大多是通过机翼下的电子战吊舱来实现，我国以运八飞机为平台改装的多型特种飞机，各种任务系统均是通过对飞机的加改装来实现挂载的。
现有技术中，不同任务系统之间接口的匹配及任务系统与机体接口的匹配协调目前还没有效的解决方案。很多情况下都是通过对飞机平台的改装或者任务系统的定制来解决，这样就带来了较高的成本支出和时间投入，降低了飞机的通用性。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本申请的目的是提供了一种无人机多功能任务舱及具有其的无人机，以解决现有技术存在的至少一个问题。
本申请的技术方案是：
本申请的第一个方面提供了一种无人机多功能任务舱，包括：
机身，所述机身中部开设有多个任务舱容纳腔，所述任务舱容纳腔的顶部具有机身框；
任务舱，所述任务舱包括货运舱、空投舱以及投弹舱中的一种或多种，所述任务舱设置在所述任务舱容纳腔中，且通过可调式对接接头组件与所述机身框连接；其中，
所述可调式对接接头组件包括机身框接头、舱体接头、销轴以及单耳螺柱，
所述机身框接头安装在所述机身框上，所述机身框接头上开设有第一安装孔；
所述舱体接头安装在所述任务舱上，所述舱体接头上开设有第二安装孔；
所述销轴安装在所述第一安装孔中，所述销轴上开设有第三安装孔；
所述单耳螺柱具有螺柱连接部以及单耳连接部，所述螺柱连接部配合螺母安装在所述销轴的第三安装孔中，所述单耳连接部配合螺栓组件安装在所述舱体接头的第二安装孔中。
在本申请的至少一个实施例中，所述可调式对接接头组件还包括垫圈，设置在所述单耳螺柱的单耳连接部的两侧。
在本申请的至少一个实施例中，所述垫圈具有多种不同的厚度规格。
在本申请的至少一个实施例中，所述任务舱沿展向的两侧设置有安装部，所述安装部与水平面具有预定角度，所述舱体接头安装在所述安装部上。
在本申请的至少一个实施例中，所述任务舱通过8组所述可调式对接接头组件实现与所述机身对接。
在本申请的至少一个实施例中，所述货运舱为上端开口的盒式结构。
在本申请的至少一个实施例中，所述货运舱的沿展向的两侧壁板上设置有舱门。
在本申请的至少一个实施例中，所述空投舱为全封闭的盒式结构，上端壁板内侧设置有货物挂架，下端设置有两扇对开舱门。
在本申请的至少一个实施例中，所述投弹舱为全封闭的盒式结构，上端壁板内侧设置有导弹挂架，下端设置有两扇对开舱门。
本申请的第二个方面提供了一种无人机，包括如上所述的无人机多功能任务舱。
发明至少存在以下有益技术效果：
本申请的无人机多功能任务舱，可以比较方便的实现飞机平台功能升级，同时任务舱内部空间较大，任务舱挂载能力高，对任务系统的重量限制小，降低了不同任务构型对飞机平台的限制，可以补偿适应X、Y、Z三个方向的安装偏差，实现舱体的快速安装、拆卸以及不同构型舱体的快速换装。
附图说明
图1是本申请一个实施方式的无人机多功能任务舱布置位置示意图；
图2是本申请一个实施方式的无人机多功能任务舱装配示意图；
图3是本申请一个实施方式的可调式对接接头组件第一角度视图；
图4是本申请一个实施方式的可调式对接接头组件第二角度视图；
图5是本申请一个实施方式的货运舱示意图；
图6是本申请一个实施方式的货运舱主视图；
图7是本申请一个实施方式的空投舱示意图；
图8是本申请一个实施方式的空投舱主视图；
图9是本申请一个实施方式的投弹舱示意图；
图10是本申请一个实施方式的投弹舱主视图。
其中：
1-机身；2-任务舱；3-机身框接头；4-舱体接头；5-销轴；6-单耳螺柱；7-垫圈。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，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。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
下面结合附图1至图10对本申请做进一步详细说明。
本申请的第一个方面提供了一种无人机多功能任务舱，包括：机身1，任务舱2以及可调式对接接头组件。
具体的，如图1所示，机身1中部开设有多个任务舱容纳腔，任务舱容纳腔的顶部具有机身框；任务舱2包括货运舱、空投舱以及投弹舱中的一种或多种，任务舱2设置在任务舱容纳腔中，且通过可调式对接接头组件与机身框连接。实施例中，在机身1上规划多个完整的任务舱容纳腔，该任务舱容纳腔与机身1之间存在明确的设计分离面，任务舱容纳腔选取机身1中部截面较规则的一段进行设计，故当任务舱通过对接结构连接在机身1上时，可以确保机身1外形的连续，不影响飞机气动性能。
本申请的无人机多功能任务舱，通过可调式对接接头组件与机身1连接，并通过对舱体与机身1之间连接结构的设计使舱体不参与机身1的总体传载。如图2-4所示，可调式对接接头组件包括机身框接头3、舱体接头4、销轴5以及单耳螺柱6，其中，机身框接头3安装在机身框上，机身框接头3上开设有第一安装孔；舱体接头4安装在任务舱2上，舱体接头4上开设有第二安装孔；销轴5安装在第一安装孔中，销轴5上开设有第三安装孔；单耳螺柱6具有螺柱连接部以及单耳连接部，螺柱连接部配合螺母安装在销轴5的第三安装孔中，单耳连接部配合螺栓组件安装在舱体接头4的第二安装孔中。
本申请的无人机多功能任务舱，通过分解对接结构可以换装不同任务构型的舱体。其中，舱体可以按照任务需求分为货运构型、空投构型、投弹构型。三种使用构型对任务舱的设计要求均不同，但三种任务舱与机身1的接口形式均是一致的，以保证任务转换时不同舱体的快速更换。
在本申请的优选实施例中，在单耳螺柱6的单耳连接部的两侧均设置有垫圈7，垫圈7具有多种不同的厚度规格，可根据需要进行选择。
在本申请的优选实施例中，任务舱2沿展向的两侧设置有安装部，安装部与水平面具有预定角度，舱体接头4安装在安装部上。本实施例中，安装部与水平面的角度可以设置为45度，具有倾角的安装部能够减小任务舱2与机身1之间的装配间隙。
本申请的无人机多功能任务舱，任务舱2通过多组可调式对接接头组件实现与机身1对接。在本申请的一个实施例中，三种构型任务舱与机身1的接口形式是一致的，均采用8组可调式对接接头与机身1对接。对接结构的设计要提供足够的强度支撑确保舱体挂载可靠并提供足够的补偿调节能力以实现不同舱体在外场无工装状态的快速换装。
本申请的无人机多功能任务舱，机身框接头3以及舱体接头4均为双耳接头，可调式对接接头组件的销轴5安装于机身框接头3上，其上开有一圆柱孔，单耳螺柱6穿过该孔并通过两螺母备紧，即单耳螺柱6的长度可调节，加之销轴5可绕其自身轴线转动，故该组件可实现Y、Z两个方向的调节。单耳螺柱6上的孔与舱体接头4上的孔对正后，插入螺栓完成对接，舱体接头4与单耳螺柱6之间存在的航向偏移(X)，通过加不同厚度的垫圈7实现。
在本申请的优选实施例中，如图5-6所示，货运舱为上端开口的盒式结构，货物装卸时从上端开口装入或取出。货物装入舱体并固定后，再将舱体整体安装在机身1上；卸货时，先将舱体整体拆下，再将里面的货物取出。有利的是，本实施例中，在货运舱的沿展向的两侧壁板上设置舱门，可用于小件货物的装卸。
在本申请的优选实施例中，如图7-8所示，空投舱为全封闭的盒式结构，下端设置有两扇对开舱门，货物通过舱体顶部货物挂架悬挂在舱体内部。空投时，下端舱门打开，货物从舱体下落完成空投任务。
在本申请的优选实施例中，如图9-10所示，投弹构型舱体与空投构型舱体相似，也为带对开式舱门的全封闭的盒式结构，弹体通过舱体顶部的导弹挂架悬挂在仓体内。投弹时，下端舱门打开，弹体从舱体下落完成投弹任务。
本申请的第二个方面提供了一种无人机，该无人机包括上述的无人机多功能任务舱。
本申请的无人机多功能任务舱及具有其的无人机，可以实现不变更飞机构型的前提下实现任务系统的换装升级，提升了飞机平台的通用性，同时任务舱内部空间较大，任务舱挂载能力高，对任务系统的重量限制小，降低了不同任务构型对飞机平台的限制。可以补偿适应X、Y、Z三个方向的安装偏差，实现舱体的快速安装、拆卸以及不同构型舱体的快速换装。本申请已经在某型对地攻击机方案中实施，后续可进行样机试制并批产。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种无人机多功能任务舱，其特征在于，包括：
机身(1)，所述机身(1)中部开设有多个任务舱容纳腔，所述任务舱容纳腔的顶部具有机身框；
任务舱(2)，所述任务舱(2)包括货运舱、空投舱以及投弹舱中的一种或多种，所述任务舱(2)设置在所述任务舱容纳腔中，且通过可调式对接接头组件与所述机身框连接；其中，
所述可调式对接接头组件包括机身框接头(3)、舱体接头(4)、销轴(5)以及单耳螺柱(6)，
所述机身框接头(3)安装在所述机身框上，所述机身框接头(3)上开设有第一安装孔；
所述舱体接头(4)安装在所述任务舱(2)上，所述舱体接头(4)上开设有第二安装孔；
所述销轴(5)安装在所述第一安装孔中，所述销轴(5)上开设有第三安装孔；
所述单耳螺柱(6)具有螺柱连接部以及单耳连接部，所述螺柱连接部配合螺母安装在所述销轴(5)的第三安装孔中，所述单耳连接部配合螺栓组件安装在所述舱体接头(4)的第二安装孔中；
所述可调式对接接头组件还包括垫圈(7)，设置在所述单耳螺柱(6)的单耳连接部的两侧；
所述垫圈(7)具有多种不同的厚度规格；
单耳螺柱(6)的长度可调节，销轴(5)可绕其自身轴线转动，故可调式对接接头组件可实现Y、Z两个方向的调节；单耳螺柱(6)上的孔与舱体接头(4)上的孔对正后，插入螺栓完成对接，舱体接头(4)与单耳螺柱(6)之间存在的航向偏移，通过加不同厚度的垫圈(7)实现；
所述任务舱(2)沿展向的两侧设置有安装部，所述安装部与水平面具有预定角度，所述舱体接头(4)安装在所述安装部上。
2.根据权利要求1所述的无人机多功能任务舱，其特征在于，所述任务舱(2)通过8组所述可调式对接接头组件实现与所述机身(1)对接。
3.根据权利要求1所述的无人机多功能任务舱，其特征在于，所述货运舱为上端开口的盒式结构。
4.根据权利要求3所述的无人机多功能任务舱，其特征在于，所述货运舱的沿展向的两侧壁板上设置有舱门。
5.根据权利要求1所述的无人机多功能任务舱，其特征在于，所述空投舱为全封闭的盒式结构，上端壁板内侧设置有货物挂架，下端设置有两扇对开舱门。
6.根据权利要求1所述的无人机多功能任务舱，其特征在于，所述投弹舱为全封闭的盒式结构，上端壁板内侧设置有导弹挂架，下端设置有两扇对开舱门。
7.一种无人机，其特征在于，包括如权利要求1至权利要求6任意一项所述的无人机多功能任务舱。
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