CN113998134A - 一种无人机气动弹射回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机起降保障系统技术领域，具体涉及一种无人机气动弹射回收装置，包括架体，架体两端均滑动连接有滑动架，滑动架沿架体长度方向滑移，架体两端均设置有至少一组放大滑轮组，每组放大滑轮组均包括转动连接于架体上的定滑轮和转动连接于滑动架上的动滑轮，架体连接有带动两个滑动架同步移动的动力组件，架体两端均设置有换向滑轮组；两个滑动架共同固定连接有牵引缆，牵引缆缠绕于每个动滑轮、定滑轮和导向滑轮上，架体两端的动滑轮和定滑轮上牵引缆缠绕的圈数相同，牵引缆上连接有牵引组件，本申请具有能够通过放大动力组件带动的牵引缆移动距离的方式来让弹射装置能够以低成本、低空间占用的前提下满足无人机的起飞条件。

Description

一种无人机气动弹射回收装置

技术领域

本发明涉及无人机起降保障系统技术领域，具体涉及一种无人机气动弹射回收装置。

背景技术

目前在无人机应用领域，起飞与回收是固定翼无人机应用过程中的两个重要环节。

起飞：

固定翼无人机的起飞方式主要有滑跑起飞、火箭助推起飞、弹射起飞、人工抛投放飞等。

大型无人机由于机体大，起飞重量大，机身结构强度相对较低，抗过载能力低，一般采用滑跑起飞，或弹射起飞方式；

中、小型固定翼无人机机身小，机体结构强度相对较高，抗过载能力较高，可采用滑跑、火箭助推或弹射起飞；

人工抛投起飞主要应用于轻巧、坚固的小微型无人机。

回收：

固定翼无人机的回收方式主要有滑跑、减速伞、伞降、拦阻、挂绳以及机腹触地等。

大型无人机一般采用跑道降落回收，也可通过拦阻索、减速伞进行辅助，以缩短飞机降落对跑道的长度要求；

中、小型无人机现有回收方式主要有滑跑降落、伞降、挂绳回收、撞网回收等；

小微型无人机多采用伞降或机腹触地的方式；

目前，大型无人机的弹射起飞主要有蒸汽弹射、电磁弹射两种方案，回收主要有减速伞以及拦阻索、撞网三种方案。无人机上通常都会设有牵引拉杆和尾钩，牵引拉杆一般用于无人机起飞过程中与弹射装置卡接，用于让弹射装置带动无人机，尾钩一般用于无人机降落过程中与拦阻索等装置卡接，用于为无人机提供缓冲。

大型无人机弹射起飞过程中，无论对于蒸汽弹射或是电磁弹射，都需要进行大量、高密度的能量释放，需要具备强大的动力系统和能量储备，因此，蒸汽弹射与电磁弹射的使用具有很大的局限性，只能以大型舰船或永久性大型设施作为支撑，难以实现陆地机动，并且，系统的建立需要进行大量、长期的投资。

因此目前气动弹射装置在弹射无人机上具有着独到的优势，在很多场景上都会被应用。

上述技术方案中，气动弹射装置在弹射无人机特别是大型无人机的时候由于需要一定的弹射加速度和行程，所以弹射装置占用的空间通常都会比较大，但是在实际应用中很难为弹射装置提供充足的空间。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种无人机气动弹射回收装置。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种无人机气动弹射回收装置，包括架体，架体两端均滑动连接有滑动架，滑动架沿架体长度方向滑移，架体两端均设置有至少一组放大滑轮组，架体两端的放大滑轮组数量相同，每组放大滑轮组均包括转动连接于架体上的定滑轮和转动连接于滑动架上的动滑轮，架体连接有带动两个滑动架同步移动的动力组件，架体两端均设置有换向滑轮组，每组换向滑轮组均包括至少一个导向滑轮；

两个滑动架共同固定连接有牵引缆，牵引缆缠绕于每个动滑轮、定滑轮和导向滑轮上，架体两端的动滑轮和定滑轮上牵引缆缠绕的圈数相同，牵引缆上连接有能够带动无人机起飞的牵引组件。

本发明所达到的有益效果为：在使用时，将弹射装置安装上，动力组件带动滑动架移动，滑动架带动动滑轮移动，动滑轮在移动过程中会带动牵引缆一同移动，由于放大滑轮组的原因，牵引缆的移动距离为动滑轮移动距离的数倍，从而让动力组件在有限空间下也能够为牵引组件提供数倍移动距离，让牵引组件能够为飞机提供足够的起飞加速度，本申请的弹射装置具有结构简单、功能完善、实用可靠、造价低廉、便于制造、易于操作、搭建快速、机动灵活等特点，任何一处具备一定平整度、长度、宽度的路面或场地，均可进行快速搭建，迅速投入大型无人机起降保障作业，并且具备优良的隐蔽性。牵引缆通过导向滑轮可以铺设在任何位置，架体、牵引缆和换向滑轮组均可以铺设在平面以下，方便无人机在场地上移动。

进一步，动力组件包括固定连接于架体上的驱动气缸的缸体，驱动气缸的活塞杆穿过驱动气缸的缸体，并且驱动气缸的活塞杆两端分别固定连接于两个滑动架上。

通过上述方案，驱动气缸的缸体固定，活塞杆移动即可带动滑动架移动，动力组件简单，成本低。

进一步，动力组件包括固定连接于两个滑动架的动力气缸的缸体，动力气缸的活塞杆固定连接于架体上。

通过上述方案，驱动气缸的活塞杆固定，缸体移动即可带动滑动架移动，动力组件简单，成本低。

进一步，牵引组件包括固定连接于牵引缆上的牵引滑梭，牵引滑梭开设有牵引槽。

通过上述方案，当无人机需要起飞时，只需要将无人机移动至牵引滑梭处，让牵引拉杆卡在牵引槽内，牵引缆移动会带动牵引滑梭一同移动，牵引拉杆受牵引滑梭拉动带动无人机移动，当无人机加速度足够可以起飞或牵引滑梭移动完毕后，牵引拉杆会被无人机拉动与牵引滑梭分离，操作简单，即使是大型无人机也可以轻松起飞，牵引拉杆可以挂在无人机的任意位置，适应各种类型的无人机。

进一步，牵引滑梭顶部放置有拦阻索，牵引滑梭连接有让拦阻索在牵引滑梭顶部滑动的连接组件；

牵引滑梭两侧均设置有拦阻架，拦阻索能够卡接于两个拦阻架上。

通过上述方案，当无人机需要降落时，也可以使用弹射装置进行缓冲，只需要将拦阻索穿过通孔，将拦阻索首尾相连并卡在两个拦阻架上，两个拦阻架与牵引滑梭配合会将拦阻索撑开，无人机降落时飞机尾钩挂接拦阻索，随着无人机的移动，拦阻索会从拦阻架上脱开并拉直，同时牵引滑梭受拦阻索拉动带动给牵引缆一个移动的力，牵引缆通过导向滑轮、放大滑轮组向动力组件施加拉力,动力组件会通过牵引缆反馈给牵引滑梭一个反向的阻力,从而让牵引滑梭通过拦阻索阻止无人机移动,同时因为动力组件为气动装置,所以能够作为阻尼对牵引滑梭起到缓冲作用,继续阻滞无人机移动，直到无人机停止移动，避免拦阻索给无人机的阻力过大出现拦阻索或无人机损坏的情况，同时拦阻索由于仍与牵引滑梭连接，在无人机移动过程中会不断将无人机向牵引滑梭的移动方向上调整，提高了无人机的降落准确度。

进一步，拦阻索上固定连接有若干支撑球。

通过上述方案，支撑球能够起到抬起拦阻索的作用，避免拦阻索位于拦阻架之间的部分接触地面，影响无人机挂接拦阻索。

进一步，牵引缆靠近牵引滑梭附近设置有沿牵引滑梭移动方向设置的轨道，牵引滑梭滑动连接于轨道内。

通过上述方案，轨道能够让牵引滑梭的移动轨迹更加稳定，从而让无人机在弹射过程中的移动轨迹更直。

进一步，牵引组件包括固定连接于牵引缆或牵引滑梭上的用于托举无人机的牵引车。

通过上述方案，在无人机起飞时，工作人员可以将无人机放在牵引车上，由牵引车带动无人机移动，从而给无人机提供加速度。

进一步，两个滑动架固定连接有至少一根牵引缆，每根牵引缆都缠绕于两组换向滑轮组上。

通过上述方案，一台弹射装置可以有多根牵引缆，能够同时带动多架无人机起飞。

进一步，牵引缆对应每个导向滑轮与架体之间位置处和每两个相邻导向滑轮之间位置处均设置有支撑滑轮，牵引缆从支撑滑轮顶部绕过支撑滑轮。

通过上述方案，支撑滑轮能够将牵引缆托起，减少牵引缆在装置底部的部分，更便于牵引缆的安装、维护，也更节省空间。

本发明的一种无人机气动弹射回收装置具有以下优点：

1.本申请的弹射装置占用空间小，结构简单，成本低。牵引缆通过导向滑轮可以铺设在任何位置，架体、牵引缆和换向滑轮组均可以铺设在平面以下，方便无人机在场地上移动。

附图说明

图1是本发明实施例一的整体结构示意图；

图2是本发明实施例一架体、牵引缆和换向滑轮组的示意图；

图3是本发明实施例一放大滑轮组的局部示意图；

图4是图1中A部分的放大图；

图5是本发明实施例二的结构示意图；

图6是本发明实施例二牵引滑梭的示意图；

图7是本发明实施例二拦阻索与拦阻架脱离状态的局部示意图；

图8是本发明实施例三的结构示意图；

图9是本发明实施例四的结构示意图；

图10是本发明实施例五的结构示意图；

图11是本发明实施例六的结构示意图。

图中，1、架体；11、滑动架；12、放大滑轮组；121、动滑轮；122、定滑轮；13、动力组件；131、驱动气缸；132、动力气缸；2、换向滑轮组；21、导向滑轮；22、支撑滑轮；3、牵引缆；4、牵引组件；41、牵引滑梭；411、连接组件；4111、压块；4112、螺栓；4113、通槽；412、拦阻索；4121、支撑球；42、牵引槽；43、拦阻架；44、轨道；45、牵引车；5、地面；6、无人机；61、牵引拉杆；62、尾钩。

具体实施方式

为便于本领域的技术人员理解本发明，下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一、本发明提供了一种无人机气动弹射回收装置，如图1和图2所示，包括安装于地面5以下的架体1(地面5可以是平台表面等任何无人机6起飞的平面)，架体1内部两端均滑动连接有滑动架11，滑动架11沿架体1长度方向滑移。架体1两端均设置有至少一组放大滑轮组12，架体1两端的放大滑轮组12数量相同。每组放大滑轮组12均包括转动连接于架体1上的定滑轮122和转动连接于滑动架11上的动滑轮121。架体1连接有动力组件13，动力组件13包括固定连接于架体1上的驱动气缸131的缸体，驱动气缸131的活塞杆穿过驱动气缸131的缸体，并且驱动气缸131的活塞杆两端分别固定连接于两个滑动架11上。驱动气缸131的缸体固定，活塞杆移动即可带动滑轮121架移动，动力组件13简单，成本低。

如图2和图3所示，架体1两端均设置有换向滑轮组2，每组换向滑轮组2均包括至少一个导向滑轮21(本实施例中每组换向滑轮组2中的导向滑轮21数量为两个)，导向滑轮21均与地面5转动连接。两个滑动架11共同固定连接有牵引缆3，牵引缆3埋于地面5下。牵引缆3缠绕于每个动滑轮121、定滑轮122和导向滑轮21上，架体1两端的动滑轮121和定滑轮122上牵引缆3缠绕的圈数相同。牵引缆3绕过导向滑轮21形成近似四边形。

如图1和图4所示，在牵引缆3对应两个换向滑轮组2之间的位置处连接有牵引组件4，牵引组件4包括固定连接于牵引缆3上的牵引滑梭41，牵引滑梭41开设有牵引槽42，无人机6底部固定连接的牵引拉杆61能够卡接于牵引槽42内。当无人机6需要起飞时，只需要将无人机6移动至牵引滑梭41处，让牵引拉杆61卡在牵引槽42内，牵引缆3移动会带动牵引滑梭41一同移动，牵引拉杆61受牵引滑梭41拉动带动无人机6移动，当无人机6加速度足够可以起飞且牵引滑梭41移动完毕后，牵引拉杆61会被无人机6拉动与牵引滑梭41分离，操作简单，即使是大型无人机6也可以轻松起飞，牵引拉杆61可以挂在无人机6的任意位置，适应各种类型的无人机6。

如图2所示，牵引缆3靠近牵引滑梭41附近设置有沿牵引滑梭41移动方向设置的轨道44，牵引滑梭41滑动连接于轨道44内。轨道44能够让牵引滑梭41的移动轨迹更加稳定，从而让无人机6在弹射过程中的移动轨迹更直。

使用方式：在使用时，将弹射装置安装上，驱动气缸131带动滑动架11移动，滑动架11带动动滑轮121移动，动滑轮121在移动过程中会带动牵引缆3一同移动，由于放大滑轮组12的原因，牵引缆3的移动距离为动滑轮121移动距离的数倍，从而让动力组件13在有限空间下也能够为牵引组件4提供数倍移动距离，让牵引组件4能够为飞机提供足够的起飞加速度。本申请的弹射装置结构简单、功能完善、实用可靠、造价低廉、便于制造、易于操作、搭建快速、机动灵活等特点，任何一处具备一定平整度、长度、宽度的路面或场地，均可进行快速搭建，迅速投入大型无人机6起降保障作业，并且具备优良的隐蔽性。牵引缆3通过导向滑轮21可以铺设在任何位置，架体1、牵引缆3和换向滑轮组2均可以铺设在平面以下，方便无人机6在场地上移动。

实施例二、一种无人机气动弹射回收装置，与实施例一的不同之处在于：如图5和图6所示，牵引滑梭41顶部放置有拦阻索412，牵引滑梭41连接有连接组件411，连接组件411包括铰接于牵引滑梭41顶部的压块4111，压块4111和牵引滑梭41相互靠近的一侧共同开设有通槽4113，拦阻索412能够穿过通槽4113，压块4111螺纹连接有螺栓4112，螺栓4112能够螺纹连接于牵引滑梭41上。牵引滑梭41两侧均设置有拦阻架43，拦阻架43安装于地面5上，拦阻索412能够卡接于两个拦阻架43上。

当无人机6需要降落时，也可以使用弹射装置进行缓冲，只需要将拦阻索412穿过通孔，将拦阻索412首尾相连并卡在两个拦阻架43上，两个拦阻架43与牵引滑梭41配合会将拦阻索412撑开，无人机6降落时飞机尾钩62挂接拦阻索412，随着无人机6的移动，拦阻索412会从拦阻架43上脱开并拉直，同时牵引滑梭41受拦阻索412拉动带动给牵引缆3一个移动的力，牵引缆3通过导向滑轮21、放大滑轮组12向动力组件13施加拉力,动力组件13会通过牵引缆3反馈给牵引滑梭41一个反向的阻力,从而让牵引滑梭41通过拦阻索412阻止无人机6移动,同时因为动力组件13为气动装置,所以能够作为阻尼对牵引滑梭41起到缓冲作用,继续阻滞无人机6移动，直到无人机6停止移动，避免拦阻索412给无人机6的阻力过大出现拦阻索412或无人机6损坏的情况，同时拦阻索412由于仍与牵引滑梭41连接，在无人机6移动过程中会不断将无人机6向牵引滑梭41的移动方向上调整，提高了无人机6的降落准确度。

如图6和图7所示，拦阻索412上固定连接有若干支撑球4121。支撑球4121能够起到抬起拦阻索412的作用，避免拦阻索412位于拦阻架43之间的部分接触地面5，影响无人机6挂接拦阻索412。

实施例三、一种无人机气动弹射回收装置，与实施例一的不同之处在于：如图8所示，牵引组件4包括固定连接于牵引缆3上的用于托举无人机6的牵引车45。牵引缆3靠近牵引车45附近设置有沿牵引车45移动方向设置的两条轨道44，牵引车45滑动连接于两条轨道44上。在无人机6起飞时，工作人员可以将无人机6放在牵引车45上，由牵引车45带动无人机6移动，从而给无人机6提供加速度。

实施例四、一种无人机气动弹射回收装置，与实施例一的不同之处在于：如图9所示，两个滑动架11均固定连接有两根牵引缆3，每组换向滑轮组2的导向滑轮21在机架两侧对称设置，两根牵引缆3分别缠绕于机架一侧的导向滑轮21上。一台弹射装置可以有两根牵引缆3，能够同时带动两架无人机6起飞。

实施例五、一种无人机气动弹射回收装置，与实施例一的不同之处在于：如图10所示，牵引缆3对应每个导向滑轮21与架体1之间位置处和每两个相邻导向滑轮21之间位置处均设置有支撑滑轮22，牵引缆3从支撑滑轮22顶部绕过支撑滑轮22。支撑滑轮22能够将牵引缆3托起，减少牵引缆3在装置底部的部分，更便于牵引缆3的安装、维护，也更节省空间。

实施例六、一种无人机气动弹射回收装置，与实施例一的不同之处在于：如图11所示，动力组件13包括固定连接于两个滑动架11之间的动力气缸132的缸体，动力气缸132的活塞杆固定连接于架体1上。驱动气缸131的活塞杆固定，缸体移动即可带动滑轮121架移动，动力组件13简单，成本低。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机气动弹射回收装置，其特征在于：包括架体(1)，架体(1)两端均滑动连接有滑动架(11)，滑动架(11)沿架体(1)长度方向滑移，架体(1)两端均设置有至少一组放大滑轮组(12)，架体(1)两端的放大滑轮组(12)数量相同，每组放大滑轮组(12)均包括转动连接于架体(1)上的定滑轮(122)和转动连接于滑动架(11)上的动滑轮(121)，架体(1)连接有带动两个滑动架(11)同步移动的动力组件(13)，架体(1)两端均设置有换向滑轮组(2)，每组换向滑轮组(2)均包括至少一个导向滑轮(21)；

两个滑动架(11)共同固定连接有牵引缆(3)，牵引缆(3)缠绕于每个动滑轮(121)、定滑轮(122)和导向滑轮(21)上，架体(1)两端的动滑轮(121)和定滑轮(122)上牵引缆(3)缠绕的圈数相同，牵引缆(3)上连接有能够带动无人机(6)起飞的牵引组件(4)。

2.根据权利要求1所述的一种无人机气动弹射回收装置，其特征在于：动力组件(13)包括固定连接于架体(1)上的驱动气缸(131)的缸体，驱动气缸(131)的活塞杆穿过驱动气缸(131)的缸体，并且驱动气缸(131)的活塞杆两端分别固定连接于两个滑动架(11)上。

3.根据权利要求1所述的一种无人机气动弹射回收装置，其特征在于：动力组件(13)包括固定连接于两个滑动架(11)的动力气缸(132)的缸体，动力气缸(132)的活塞杆固定连接于架体(1)上。

4.根据权利要求1所述的一种无人机气动弹射回收装置，其特征在于：牵引组件(4)包括固定连接于牵引缆(3)上的牵引滑梭(41)，牵引滑梭(41)开设有牵引槽(42)。

5.根据权利要求4所述的一种无人机气动弹射回收装置，其特征在于：牵引滑梭(41)顶部放置有拦阻索(412)，牵引滑梭(41)连接有让拦阻索(412)在牵引滑梭(41)顶部滑动的连接组件(411)；

牵引滑梭(41)两侧均设置有拦阻架(43)，拦阻索(412)能够卡接于两个拦阻架(43)上。

6.根据权利要求5所述的一种无人机气动弹射回收装置，其特征在于：拦阻索(412)上固定连接有若干支撑球(4121)。

7.根据权利要求4所述的一种无人机气动弹射回收装置，其特征在于：牵引缆(3)靠近牵引滑梭(41)附近设置有沿牵引滑梭(41)移动方向设置的轨道(44)，牵引滑梭(41)滑动连接于轨道(44)内。

8.根据权利要求1所述的一种无人机气动弹射回收装置，其特征在于：牵引组件(4)包括固定连接于牵引缆(3)上的用于托举无人机(6)的牵引车(45)。

9.根据权利要求1所述的一种无人机气动弹射回收装置，其特征在于：两个滑动架(11)固定连接有至少一根牵引缆(3)，每根牵引缆(3)都缠绕于两组换向滑轮组(2)上。

10.根据权利要求1所述的一种无人机气动弹射回收装置，其特征在于：牵引缆(3)对应每个导向滑轮(21)与架体(1)之间位置处和每两个相邻导向滑轮(21)之间位置处均设置有支撑滑轮(22)，牵引缆(3)从支撑滑轮(22)顶部绕过支撑滑轮(22)。

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