CN114074765A - 一种箱式发射无人机的互锁式分离机构及箱式发射系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种箱式发射无人机的互锁式分离机构，该互锁式分离机构包括助推器锁紧机构、助推器锁定装置、多个锁环、助推器对接组件和挡块，该机构通过挡块对锁钩的限位作用实现多个锁钩对多个锁环的锁定，改进了助推器与无人机之间的连接方式，能够实现助推器与无人机在贮存和运输状态下的相互锁定，以及在助推器点火发射状态下的自动解除锁定，且不涉及火工品，成本低，安装便捷，适用于运输工况过载高于助推器推力的小推力助推器与无人机的锁定和分离。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中无人机分离机构安装调试复杂、使用成本高以及无法适用于小推力助推器的技术问题。

Description

一种箱式发射无人机的互锁式分离机构及箱式发射系统

技术领域

本发明涉及箱式发射无人机领域，尤其涉及一种箱式发射无人机的互锁式分离机构及箱式发射系统。

背景技术

箱式发射无人机在运输和贮存过程中一直处于发射箱中，发射箱同时也是无人机的运输与贮存箱，节省了包装箱的费用，具有经济性的优点。此外，发射箱内良好的环境可以充分保护无人机，减少检查和维修程序，提高无人机的可靠性。箱式发射无人机一直处于发射准备阶段，只需将发射箱起竖到一定角度即可发射，缩短了发射准备时间，提高了无人机系统的应急反应能力。

箱式发射无人机采用火箭助推器进行助推起飞，在无人机发射前，助推器与无人机一同贮存在发射箱中。在运输过程中，为了满足运输工况下的过载要求，避免碰撞的发生，需要将无人机与助推器固定在发射箱中。将助推器点火后，助推器推动无人机出箱，实现助推器与发射箱、无人机与发射箱的分离；出箱后开始助推飞行阶段，当助推器推力消失后与无人机进行分离。

目前，实现助推器与无人机之间的连接与分离，常用的方案有两种。一种是爆炸螺栓方案，即在助推器推力终止后引爆爆炸螺栓，破坏助推器与无人机之间的连接结构，实现助推器与无人机的分离。该方案现阶段技术成熟且可靠性高，但安装调试复杂、使用成本高。另一种应用较多的方案为剪切销分离方案，即在无人机与助推器四周布置若干个剪切销，在无人机贮存、运输时，助推器通过剪切销固定于无人机机体上。当助推器开始工作时，剪切销剪断，助推器将无人机推出，当助推器熄火后，助推器与机体分离。与爆炸螺栓方案相比，剪切销批量生产后费用较低，但是当助推器的推力过载小于运输工况过载时，该方案不可用。

发明内容

本发明提供了一种箱式发射无人机的互锁式分离机构及箱式发射系统，能够解决现有技术中无人机分离机构的安装调试复杂、使用成本高以及无法适用于小推力助推器的技术问题。

根据本发明的一方面，提供了一种箱式发射无人机的互锁式分离机构。互锁式分离机构包括：助推器锁紧机构，助推器锁紧机构与发射箱连接；助推器锁定装置，助推器锁定装置分别与助推器锁紧机构和助推器连接；多个锁环，多个锁环与无人机连接，多个锁环位于无人机朝向助推器的端面；助推器对接组件，助推器对接组件与助推器连接，助推器对接组件包括助推器对接环和多个锁钩，多个锁钩位于助推器对接环上，多个锁钩与多个锁环一一对应设置；挡块，挡块位于助推器与助推器对接环之间，挡块用于对多个锁钩起到限位作用以实现多个锁钩对多个锁环的锁定；其中，在助推器点火前，助推器锁紧机构通过助推器锁定装置锁定助推器，多个锁钩在挡块的限位下锁定多个锁环，助推器与无人机处于锁定状态；在助推器点火后，助推器锁紧机构解锁释放助推器锁定装置，助推器带动多个锁钩与挡块分离，多个锁钩解锁释放多个锁环，助推器与无人机处于解锁状态。

进一步地，助推器对接组件还包括多个锁钩安装座和多个锁钩旋转轴，多个锁钩安装座和多个锁钩旋转轴分别与多个锁钩一一对应设置，锁钩通过锁钩旋转轴可旋转地设置在锁钩安装座上。

进一步地，锁钩包括锁紧部和压紧部，锁紧部和压紧部分别与锁钩旋转轴连接，锁紧部与锁环相配合以实现对锁环的锁定，挡块与压紧部相抵接触以实现挡块对压紧部的限位。

进一步地，助推器对接环具有多个贯穿孔，多个贯穿孔与多个锁钩一一对应设置，锁钩的所述压紧部穿过贯穿孔与挡块相抵接触。

进一步地，锁紧部具有朝向锁环凸起的弧度以避免锁环从锁紧部滑脱。

进一步地，互锁式分离机构还包括无人机对接环，无人机对接环分别与无人机和多个锁环连接，多个锁环设置在无人机对接环朝向助推器的侧面。

进一步地，无人机对接环具有多个锥孔，助推器对接组件具有多个顶锥，多个锥孔与多个顶锥一一对应设置，锥孔与顶锥相配合。

进一步地，锥孔的锥度大于顶锥的锥度。

进一步地，互锁式分离机构还包括挡块限位件，挡块限位件位于发射箱内壁以限制挡块沿朝向助推器的方向移动。

根据本发明的另一方面，提供了一种箱式发射系统。箱式发射系统包括无人机、助推器、互锁式分离机构和发射箱，无人机、助推器和互锁式分离机构均位于发射箱内，互锁式分离机构分别与无人机和助推器连接，互锁式分离机构为本发明前述提出的箱式发射无人机的互锁式分离机构。

应用本发明的技术方案，提供了一种箱式发射无人机的互锁式分离机构及箱式发射系统，该互锁式分离机构通过挡块对锁钩的限位作用实现多个锁钩对多个锁环的锁定，改进了助推器与无人机之间的连接方式，能够实现助推器与无人机在贮存和运输状态下的相互锁定，以及在助推器点火发射状态下的自动解除锁定，且不涉及火工品，成本低，安装便捷，适用于运输工况过载高于助推器推力的小推力助推器与无人机的锁定和分离。与现有技术相比，本发明的技术方案能够解决现有技术中无人机分离机构的安装调试复杂、使用成本高以及无法适用于小推力助推器的技术问题。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明的具体实施例提供的箱式发射无人机互锁式分离机构的装配图；

图2示出了根据本发明的具体实施例提供的箱式发射无人机互锁式分离机构的结构示意图；

图3a示出了根据本发明的具体实施例提供的箱式发射无人机互锁式分离机构的透视图；

图3b示出了图3a所示的的箱式发射无人机互锁式分离机构在A-A截面上的剖视图；

图4示出了根据本发明的具体实施例提供的助推器对接组件的结构示意图；

图5示出了根据本发明的具体实施例提供的无人机对接环和锁环的结构示意图；

图6示出了根据本发明的具体实施例提供的挡块的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、助推器锁定装置；20、助推器；30、锁环；40、无人机；50、助推器对接组件；50a、顶锥；51、助推器对接环；51a、贯穿孔；51b、辅助杆安装孔；52、锁钩；521、锁紧部；522、压紧部；53、锁钩安装座；54、锁钩旋转轴；55、开口销；60、挡块；60a、辅助杆通孔；60b、滑块；70、无人机对接环；70a、锥孔；80、导轨；80a、挡板；90、挡板；90a、螺纹。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，根据本发明的具体实施例提供了一种箱式发射无人机的互锁式分离机构，互锁式分离机构包括：助推器锁紧机构、助推器锁定装置10、多个锁环30、助推器对接组件50和挡块60。助推器锁紧机构与发射箱连接。助推器锁定装置10分别与助推器锁紧机构和助推器20连接。多个锁环30与无人机40连接，多个锁环30位于无人机40朝向助推器20的端面。助推器对接组件50与助推器20连接，助推器对接组件50包括助推器对接环51和多个锁钩52，多个锁钩52位于助推器对接环51上，多个锁钩52与多个锁环30一一对应设置。挡块60位于助推器20与助推器对接环51之间，挡块60用于对多个锁钩52起到限位作用以实现多个锁钩52对多个锁环30的锁定。其中，在助推器20点火前，助推器锁紧机构通过助推器锁定装置10锁定助推器20，多个锁钩52在挡块60的限位下锁定多个锁环30，助推器20与无人机40处于锁定状态；在助推器20点火后，助推器锁紧机构解锁释放助推器锁定装置10，助推器20带动多个锁钩52与挡块60分离，多个锁钩52解锁释放多个锁环30，助推器20与无人机40处于解锁状态。

应用此种配置方式，提供了一种箱式发射无人机的互锁式分离机构，该互锁式分离机构通过挡块60对锁钩52的限位作用实现多个锁钩52对多个锁环30的锁定，改进了助推器20与无人机40之间的连接方式，能够实现助推器20与无人机40在贮存和运输状态下的相互锁定，以及在助推器20点火发射状态下的自动解除锁定，且不涉及火工品，成本低，安装便捷，适用于运输工况过载高于助推器推力的小推力助推器与无人机的锁定和分离。与现有技术相比，本发明的技术方案能够解决现有技术中无人机分离机构的安装调试复杂、使用成本高以及无法适用于小推力助推器的技术问题。

进一步地，在本发明中，助推器锁紧机构还包括翻转机构和镁带，翻转机构与发射箱固连。在助推器点火前，镁带两端分别与翻转机构和图1所示的助推器锁定装置10连接，调节镁带长度使其处于拉直状态以限制助推器20在发射箱中沿发射箱轴向的运动，也可进一步调节镁带长度使其产生拉力以为助推器20提供后向预紧力，进而通过力的传递为整个互锁式分离机构提供后向预紧力，锁钩52和锁环30在预紧力作用下保持压紧状态，从而使助推器20和无人机40互相锁定在一起，并形成一个稳定整体固定在发射箱中。当助推器20点火时，助推器20点火后产生的尾焰使镁带强度降低甚至融化，镁带对助推器锁定装置10的限制解除。

此外，在本发明中，为了在贮存和运输状态下使锁钩52压紧锁环30实现助推器20与无人机40的相互锁定，在助推器20点火发射状态下使锁钩52自动释放锁环30实现助推器20与无人机40的自动解除锁定，助推器对接组件50还可配置为包括多个锁钩安装座53和多个锁钩旋转轴54，多个锁钩安装座53和多个所述锁钩旋转轴54分别与多个所述锁钩52一一对应设置，所述锁钩52通过所述锁钩旋转轴54可旋转地设置在所述锁钩安装座53上。

作为本发明的一个具体实施例，如图4所示，锁钩安装座53位于助推器对接环51上，用于安装锁钩52，锁钩安装座53上设置有两个安装孔，用于安装锁钩旋转轴54。本实施例中采用销轴作为锁钩旋转轴54，销轴穿过锁钩52上的通孔后两端插入到锁钩安装座53上的安装孔内，锁钩52可绕销轴进行转动。为了防止销轴从锁钩安装座53的安装孔及锁钩52的通孔内脱出，影响互锁机构的功能，本发明助推器对接组件50还可配置为包括开口销55，利用开口销55对销轴两端进行固定。用开口销55穿过销轴两端部的销孔，弯折开口销55尖部使其产生变形以将其固定在销孔内，从而对销轴沿轴向的运动起到限位作用，使得销轴不能够从锁钩安装座53的两个安装孔内脱出，达到将销轴固定在锁钩安装座53上的目的，最终实现可靠连接。本实施例中涉及到的销轴和开口销55均为标准件，锁钩52为机加结构件，成本较低。

进一步地，在本发明中，为了实现锁钩对锁环的锁定以及挡块对锁钩的位置限定，锁钩52可配置为包括锁紧部521和压紧部522，锁紧部521和压紧部522分别与锁钩旋转轴54连接，锁紧部521与锁环30相配合以实现对锁环30的锁定，挡块60与压紧部522相抵接触以实现挡块60对压紧部522的限位。

作为本发明的一个具体实施例，为了进一步提高锁钩52与锁环30之间锁定功能的稳定性，如图4所示，锁紧部521具有朝向锁环30凸起的弧度以避免锁环30从锁紧部521滑脱。

此外，在本发明中，为了确保挡块60能够与锁钩52相抵接触以实现对锁钩52的限位作用，助推器对接环51可配置为具有多个贯穿孔51a，多个贯穿孔51a与多个锁钩52一一对应设置，锁钩52的压紧部522穿过贯穿孔51a与挡块60相抵接触。

作为本发明的一个具体实施例，如图3a、图3b和图4所示，助推器对接环51上的锁钩52对应位置设置有贯穿孔51a，锁钩52的压紧部522可以透过助推器对接环51上的贯穿孔51a与挡块60相接触。如图1所示，锁环30位于锁紧部521与助推器对接环51之间，锁紧部521与锁环30相接触，锁环30与助推器对接环51相接触；压紧部522位于挡块60上方，并透过助推器对接环51上的贯穿孔51a与挡块60相接触，当助推器锁紧机构通过助推器20尾端的锁定装置10将助推器20与发射箱锁定在一起后，锁钩52绕锁钩旋转轴54的转动被限制，从而使助推器20朝向无人机40方向的轴向运动被限制，与此同时，无人机40朝向助推器20方向的轴向运动被挡块60限制。在助推器锁紧机构为助推器锁定装置10提供预紧力的情况下，或者在运输或起竖发射筒进行发射准备过程中产生过载时，锁钩52的压紧部522与挡块60相抵并压紧于挡块60上，锁钩52无法转动，从而能够确保锁环30被锁钩52的锁紧部521锁紧于助推器对接环51上。这样，助推器20与无人机40在互锁式分离机构的联动作用下形成了一个整体，可以稳定地固定在发射箱中，避免碰撞等损害的发生。

作为本发明的一个具体实施例，如图3b所示，锁钩52的压紧部522为平直端，锁紧部521具有朝向锁环30凸起的弧度，平直端透过助推器对接环51上的贯穿孔51a与挡块60相抵接触，朝向锁环30凸起的弧度与锁环30相接触，此时，互锁式分离机构处于锁定状态。在助推器锁紧机构对助推器锁定装置10提供的预紧力作用下或在运输工况过载的作用下，朝向锁环30凸起的弧度压紧锁环30，平直端压紧挡块60，无人机40和助推器20在此互锁式分离机构的连接下被锁紧。

此外，为了便于在无人机40上安装多个锁环30，且多个锁环30沿无人机40周向均匀分布，以使无人机40在锁紧状态下受力均匀，互锁式分离机构还可配置为包括无人机对接环70，无人机对接环70分别与无人机40和多个锁环30连接，多个锁环30设置在无人机对接环70朝向助推器20的侧面。

进一步地，无人机对接环70具有多个锥孔70a，助推器对接组件50具有多个顶锥50a，多个锥孔70a与多个顶锥50a一一对应设置，锥孔70a与顶锥50a相配合。顶锥50a用于插入对应的锥孔70a内，从而使助推器20的轴线与无人机40的轴线保持一致，在助推飞行阶段，顶锥50a和锥孔70a的配合在助推器20推力作用下可以保持助推器20与无人机40在同一轴线上，实现助推器20推力的可靠传递。当助推器20点火后，在助推器20的推力作用下，助推器对接组件50上的多个顶锥50a顶在无人机对接环70对应的多个锥孔70a内，推动无人机40向前移动。

作为本发明的一个具体实施例，为了避免因局部推力过大对无人机对接环70造成损坏，以及因推力作用位置不均匀造成助推器20轴线与无人机40轴线不在同一直线上，本发明多个锥孔70a沿无人机对接环70周向均匀布置，多个顶锥50a与多个锥孔70a一一对应设置并沿助推器对接组件50周向均匀布置，使得助推器20推力均匀分散地施加在无人机对接环70上。在该实施例中，锥孔70a和顶锥50a的数量可根据实际需要选择，例如图4和图5所示，锥孔70a和顶锥50a数量均为四个。

在助推器20完成助推任务，推力消失，与无人机40进行分离时，为了使顶锥50a顺利从锥孔70a中脱出，设计锥孔70a的锥度大于顶锥50a的锥度，确保可靠分离。与此同时，为了保证助推器20推力向无人机40的可靠传递，锥孔70a与顶锥50a的锥度差不宜过大，锥孔70a的锥度略大于顶锥50a的锥度即可。

此外，互锁式分离机构还包括挡块限位件，挡块限位件位于发射箱内壁以限制挡块60沿朝向助推器20的方向移动。

根据本发明的另一方面，提供了一种箱式发射系统，箱式发射系统包括无人机40、助推器20、互锁式分离机构和发射箱，无人机40、助推器20和互锁式分离机构均位于发射箱内，互锁式分离机构分别与无人机40和助推器20连接，互锁式分离机构为如上提供的箱式发射无人机的互锁式分离机构。

应用此种配置方式，提供了一种箱式发射系统，该系统包括如上所述的互锁式分离机构，由于本发明的互锁式分离机构能够实现助推器与无人机在贮存和运输状态下的相互锁定，以及在助推器点火发射状态下的自动解除锁定，且不涉及火工品，成本低，安装便捷，适用于运输工况过载高于助推器推力的小推力助推器与无人机的锁定和分离。因此，通过将互锁式分离机构应用到箱式发射系统中，能够极大地提高箱式发射系统的工作性能。

助推器20用于无人机40发射时对无人机40产生推力，使无人机40达到一定速度。无人机40在发射箱中可以沿导轨80运动。

通常发射箱操作空间有限，因此须将互锁式分离机构事先装配好后再整体装箱。为了便于装配和装箱，本发明互锁式分离机构还包括多个装配辅助杆90，挡块60上还具有多个辅助杆通孔60a，助推器对接环51上还具有多个辅助杆安装孔51b，多个装配辅助杆90、多个辅助杆安装孔51b与多个辅助杆通孔60a一一对应设置。在助推器20和无人机40装箱前，调整锁钩52、锁环30与挡块60的相对位置，使其相互配合，处于锁定状态，将多个装配辅助杆90穿过多个辅助杆通孔60a临时固定在助推器对接环51的辅助杆安装孔51b上，利用这种配置方式，将挡块60与助推器对接环51临时固定在一起，同时将无人机40与助推器20临时固定在一起，成为一个整体。装箱完成并将助推器锁定装置10与发射箱上的助推器锁紧机构连接好后，将装配辅助杆90拆除，完成箱式发射无人机的安装。

作为本发明的一个实施例，如图1、图4和图6所示，装配辅助杆90与助推器对接环51之间的连接方式采用螺纹连接，装配辅助杆90是机加结构件，装配辅助杆90外表面具有螺纹90a，助推器对接环51上的辅助杆安装孔51b为螺纹孔，该螺纹孔与装配辅助杆90的螺纹90a相匹配。装配辅助杆90具有螺纹90a的一端穿过挡块60上的辅助杆通孔60a拧入助推器对接环51上的辅助杆安装孔51b，与辅助杆安装孔51b内的螺纹相配合，完成整体装箱时的临时固定。装箱完成并安装好助推器锁定装置10后，由发射箱尾部将装配辅助杆90从辅助杆安装孔51b内拧出，完成装配。在该实施例中，装配辅助杆90、辅助杆通孔60a和辅助杆安装孔51b的数量可根据实际需要选择，如图1、图4和图6所示，装配辅助杆90的数量为2个，辅助杆通孔60a的数量为2个，辅助杆安装孔51b的数量为2个，装配辅助杆90、辅助杆通孔60a和辅助杆安装孔51b一一对应设置，2个装配辅助杆90安装好后对称地设置在助推器20两侧。

为了对本发明有进一步地了解，下面结合图1至图6对本发明的箱式发射无人机的互锁式分离机构及箱式发射系统的实施例进行详细说明。

本发明箱式发射无人机的互锁式分离机构在装箱前的整体装配关系如图1所示，助推器20的前端与无人机40的尾端相连，助推器锁定装置10与助推器20的尾端相连，挡块60位于助推器对接环51朝向助推器20的侧面，将锁环30压入锁钩52的锁紧部521内，并使锁钩52的压紧部522通过贯穿孔51a与挡块60相接触，安装装配辅助杆90，将挡块60、助推器对接环51和无人机对接环70固定为一体。助推器20与无人机40之间的连接关系如图2和图3b所示，助推器对接环51下端与助推器20固连，固定在助推器20的前端，无人机对接环70与无人机40尾部固连。此时，图4所示助推器对接环51上4个沿周向均匀布置的顶锥50a与图5所示无人机对接环70上4个沿周向均匀布置的锥孔70a一一对应配合在一起，用于确保在助推发射阶段助推器20与无人机40的轴线在同一条直线上。

装配完成后，将助推器20和无人机40整体装入发射箱内进行贮存和运输。如图2所示，发射箱两侧内壁设置导轨80，导轨80末端设置挡板80a，挡块60结构形式如图6所示，挡块60的两端分别设置有滑块60b，滑块60b可以沿导轨80运动。装箱时，将助推器20、无人机40及挡块60作为整体由发射箱前端装入箱体，无人机40和挡块60沿发射箱内的导轨80向发射箱后端运动，当挡块60到达导轨80末端的挡板80a后，挡块60朝向发射箱后端的后向运动被挡板限制，停止运动。利用发射箱上的助推器锁紧机构将助推器锁紧装置10锁定在发射箱上，使助推器对接环51与挡块60相接触，挡块60与导轨80末端的挡板80a相接触，助推器20朝向发射箱前端的前向运动被镁带锁紧机构限制，相应地，无人机40的前向运动也随之被限制。为了使无人机40和助推器20在发射箱内的固定更稳定，可以利用镁带为助推器20提供预紧力，在预紧力作用下，助推器对接环51压紧挡块60，挡块60压紧导轨80末端的挡板80a，助推器20和无人机40的前向运动被限制。从发射箱后端将装配辅助杆90从助推器对接环51上旋下、取出，完成装箱。此时，助推器20和无人机40在发射箱内的前向和后向运动均被限制，贮存和运输过程中稳定地固定在发射箱内。

简要地，本发明箱式发射无人机的互锁式分离机构及箱式发射系统的安装过程如下：

(1)将锁钩52、销轴和开口销55安装在助推器对接环51上；

(2)将助推器对接环51安装在助推器20上；

(3)将锁环30安装在无人机对接环70上；

(4)将无人机对接环70安装在无人机40上；

(5)将助推器对接环51上的四个顶锥50a插入无人机对接环70上的四个锥孔70a内，保持助推器20轴线与无人机40轴线一致；

(6)将挡块60紧贴助推器对接环51朝向助推器20的侧面放置，将两根装配辅助杆90分别穿入挡块60的辅助杆通孔60a，然后旋入助推器对接环51上的螺纹孔内，无人机40与助推器20连为一体；

(7)将无人机40与助推器20一起沿导轨80装入发射箱内；

(8)将安装在发射箱后端的助推器锁定装置10连接在助推器20尾端，将助推器20锁定并提供向后的预紧力，使挡块60两端的滑块60b压在导轨80后端的挡板80a上；

(9)从发射箱后端将装配辅助杆90从助推器对接环51中旋下、取出，完成装配。

发射无人机40时，将发射箱起竖到一定角度。助推器20点火，其尾焰使镁带强度降低甚至融化，镁带对助推器锁定装置10的限制解除。在助推器20的推力作用下，助推器对接环51上的4个顶锥50a顶在无人机对接环70相应的锥孔70a内，助推器20推动无人机40一同沿导轨80向发射箱前端运动。挡块60为机加结构件，形状如图6所示，中部有凹陷，如图2所示，助推器20上与助推器对接环51连接的直径较小的部分不会接触到挡块60，在助推器20上直径较大的部分接触到挡块60之前，挡块60的位置保持不变，保持在导轨80末端的挡板80a处。此时，锁钩52的压紧部522与挡块60分离，二者之间的压力消失，锁钩52绕销轴转动的限制解除，如图4所示，锁钩52可以绕销轴顺时针转动，锁钩52转动后与锁环30之间的压力也将消失，锁钩52将不再限制无人机40与助推器20沿轴向的反向运动。在助推器20推力作用下，助推器对接环51上的顶锥50a与无人机对接环70上的锥孔70a之间还存在压力，并且由于锥面的配合，助推器20的轴线会与无人机40的轴线保持一致。当助推器20上直径较大的部分接触到挡块60后，推动挡块60一同沿导轨80向发射箱前端运动，当挡块60移出导轨80前端时，不再受导轨80约束，在自身重力和空气阻力的作用下会脱离无人机40和助推器20。无人机40在助推器20的推力下继续向前飞行，当助推器20的推力小于助推器20的重力和气动力的合力时，助推器对接环51上的顶锥50a与无人机对接环70上的锥孔70a之间的压力消失，助推器20连同助推器对接环51开始脱离无人机40。

综上所述，本发明提供了一种箱式发射无人机的互锁式分离机构及箱式发射系统，该互锁式分离机构通过挡块对锁钩的限位作用实现多个锁钩对多个锁环的锁定，改进了助推器与无人机之间的连接方式，能够实现助推器与无人机在贮存和运输状态下的相互锁定，以及在助推器点火发射状态下的自动解除锁定，且不涉及火工品，成本低，安装便捷，适用于运输工况过载高于助推器推力的小推力助推器与无人机的锁定和分离。与现有技术相比，本发明的技术方案能够解决现有技术中无人机分离机构的安装调试复杂、使用成本高以及无法适用于小推力助推器的技术问题。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种箱式发射无人机的互锁式分离机构，其特征在于，所述互锁式分离机构包括：

助推器锁紧机构，所述助推器锁紧机构与发射箱连接；

助推器锁定装置(10)，所述助推器锁定装置(10)分别与所述助推器锁紧机构和助推器(20)连接；

多个锁环(30)，所述多个锁环(30)与无人机(40)连接，多个所述锁环(30)位于所述无人机(40)朝向所述助推器(20)的端面；

助推器对接组件(50)，所述助推器对接组件(50)与所述助推器(20)连接，所述助推器对接组件(50)包括助推器对接环(51)和多个锁钩(52)，多个所述锁钩(52)位于所述助推器对接环(51)上，多个所述锁钩(52)与多个所述锁环(30)一一对应设置；

挡块(60)，所述挡块(60)位于所述助推器(20)与所述助推器对接环(51)之间，所述挡块(60)用于对多个所述锁钩(52)起到限位作用以实现多个所述锁钩(52)对多个所述锁环(30)的锁定；

其中，在所述助推器(20)点火前，所述助推器锁紧机构通过所述助推器锁定装置(10)锁定所述助推器(20)，多个所述锁钩(52)在所述挡块(60)的限位下锁定多个所述锁环(30)，所述助推器(20)与所述无人机(40)处于锁定状态；在所述助推器(20)点火后，所述助推器锁紧机构解锁释放所述助推器锁定装置(10)，所述助推器(20)带动多个所述锁钩(52)与所述挡块(60)分离，多个所述锁钩(52)解锁释放多个所述锁环(30)，所述助推器(20)与所述无人机(40)处于解锁状态。

2.根据权利要求1所述的一种箱式发射无人机的互锁式分离机构，其特征在于，所述助推器对接组件(50)还包括多个锁钩安装座(53)和多个锁钩旋转轴(54)，多个所述锁钩安装座(53)和多个所述锁钩旋转轴(54)分别与多个所述锁钩(52)一一对应设置，所述锁钩(52)通过所述锁钩旋转轴(54)可旋转地设置在所述锁钩安装座(53)上。

3.根据权利要求2所述的一种箱式发射无人机的互锁式分离机构，其特征在于，所述锁钩(52)包括锁紧部(521)和压紧部(522)，所述锁紧部(521)和所述压紧部(522)分别与所述锁钩旋转轴(54)连接，所述锁紧部(521)与所述锁环(30)相配合以实现对所述锁环(30)的锁定，所述挡块(60)与所述压紧部(522)相抵接触以实现所述挡块(60)对所述压紧部(522)的限位。

4.根据权利要求3所述的一种箱式发射无人机的互锁式分离机构，其特征在于，所述助推器对接环(51)具有多个贯穿孔(51a)，多个所述贯穿孔(51a)与多个所述锁钩(52)一一对应设置，所述锁钩(52)的所述压紧部(522)穿过所述贯穿孔(51a)与所述挡块(60)相抵接触。

5.根据权利要求3或4所述的一种箱式发射无人机的互锁式分离机构，其特征在于，所述锁紧部(521)具有朝向所述锁环(30)凸起的弧度以避免所述锁环(30)从所述锁紧部(521)滑脱。

6.根据权利要求1所述的一种箱式发射无人机的互锁式分离机构，其特征在于，所述互锁式分离机构还包括无人机对接环(70)，所述无人机对接环(70)分别与所述无人机(40)和多个所述锁环(30)连接，多个所述锁环(30)设置在所述无人机对接环(70)朝向所述助推器(20)的侧面。

7.根据权利要求6所述的一种箱式发射无人机的互锁式分离机构，其特征在于，所述无人机对接环(70)具有多个锥孔(70a)，所述助推器对接组件(50)具有多个顶锥(50a)，多个所述锥孔(70a)与多个所述顶锥(50a)一一对应设置，所述锥孔(70a)与所述顶锥(50a)相配合。

8.根据权利要求7所述的一种箱式发射无人机的互锁式分离机构，其特征在于，所述锥孔(70a)的锥度大于所述顶锥(50a)的锥度。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的一种箱式发射无人机的互锁式分离机构，其特征在于，所述互锁式分离机构还包括挡块限位件，所述挡块限位件位于发射箱内壁以限制所述挡块(60)沿朝向所述助推器(20)的方向移动。

10.一种箱式发射系统，其特征在于，所述箱式发射系统包括无人机(40)、助推器(20)、互锁式分离机构和发射箱，所述无人机(40)、所述助推器(20)和所述互锁式分离机构均位于所述发射箱内，所述互锁式分离机构分别与所述无人机(40)和所述助推器(20)连接，所述互锁式分离机构为权利要求1至9中任一项所述的箱式发射无人机的互锁式分离机构。

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