CN114180073B - 一种无人机吊舱降落伞开伞机构及延时开伞方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机吊舱降落伞开伞机构及延时开伞方法，开伞机构包括与无人机固定连接的挂架结构和投放机构，挂架结构用于搭载吊舱，投放机构用于释放吊舱；吊舱上设置有主控拉线，主控拉线的前端可分离地连接至投放机构，主控拉线的后端沿吊舱表面延伸并分成开盖拉线和延时触发拉线，开盖拉线连接吊舱口盖并用于开启吊舱口盖，延时触发拉线延伸至吊舱内部并连接开伞器，开伞器上设置有开伞拉线且开伞拉线连接降落伞包。本发明针对无人机携带吊舱进行投放的情景，改进吊舱的投放机构，通过拉线结构实现延时开启，根据需要具体情况可精确确定延时时间，极大的提高了投放的可靠程度，避免投放造成吊舱和内部物资的损坏。

Description

一种无人机吊舱降落伞开伞机构及延时开伞方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机吊舱降落伞开伞机构及延时开伞方法。

背景技术

吊舱作为一种无人机的任务载荷，在实际使用中具有重要的意义。通过吊舱，无人机可以按要求在指定地点投放需求的物资，提高物资运输的时效性和准确性。

吊舱在投放后，在落地之前会打开内部的降落伞进行减速，避免吊舱坠地后内部物资损坏。传统吊舱内部有专门的锁机构，打开降落伞是通过舵机控制开锁，而舵机的指令来源于无人机上的飞管计算机，这样的设计，需要在吊舱中设置锁机构、舵机及信号收发设备，以及相应的信号加强设备，这造成吊舱的成本高、可靠性低，且由于控制信号容易发生遮挡或衰减，降低了开伞控制的精度和可靠性；这些问题不仅容易造成吊舱成本增加、还会影响物资的投送，甚至开伞时间控制不合理，可能会造成飞行安全。

因此，现有的无人机吊舱投放机构存在投放控制的准确性、投放时间的精确性难以把控问题，当需要在指定条件下进行精准投放时，现有的无人机吊舱投放机构可靠度不足以满足需求。故需要提出更为合理的技术方案，解决现有技术中的不足。

发明内容

为了解决上述内容中提到的现有技术缺陷，本发明提供了一种无人机吊舱降落伞开伞机构及延时开伞方法，通过开伞机构的整体改进，不仅能够稳定可靠的执行吊舱的开伞任务，还能的降低传统吊舱的成本，此外还能够高精度的实现吊舱的延时开伞，解决现有技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种无人机吊舱降落伞开伞机构，包括与无人机固定连接的挂架结构和投放机构，挂架结构用于搭载吊舱，投放机构用于释放吊舱；吊舱上设置有主控拉线，主控拉线的前端可分离地连接至投放机构，主控拉线的后端沿吊舱表面延伸并分成开盖拉线和延时触发拉线，开盖拉线连接吊舱口盖并用于开启吊舱口盖，延时触发拉线延伸至吊舱内部并连接开伞器，开伞器上设置有开伞拉线且开伞拉线连接降落伞包。

上述公开的开伞机构，与无人机配合，在抵达投放地之前由挂架结构搭载吊舱，到达投放地之后，挂架结构与吊舱分离，通过投放机构拉紧吊舱上的主控拉线；在吊舱持续下落的过程中，开盖拉线率先拉开吊舱口盖，并通过延时触发拉线触发开伞器；待主控拉线与投放机构的连接处拉紧并带动投放机构的状态切换至一定程度时，主控拉线与投放结构分离，从而实现吊舱的彻底投放；此后开伞器倒计时结束并打开降落伞包，实现降落伞的开启。

进一步的，在本发明中，开伞器在吊舱口盖开启之后再开始倒计时直到触发开伞，这一过程为一个延时的过程，可避免降落伞包在吊舱口盖开启之前率先被打开，避免发生降落伞提前打开影响飞行安全和卡滞等情况；开伞器的控制结构可被构造为多种形式，为了实现这一延时过程，此处进行优化并举出如下一种可行的选择：所述的开伞器包括开伞器主体，开伞器主体上设置有开伞触发插销，所述的延时触发拉线连接并用于拔出开伞触发插销。采用如此方案时，开伞触发插销常态下插入开伞器内，当开伞触发插销被拔出后，开伞器进行倒计时，并在倒计时结束后拉动开伞拉线进而开伞。

进一步的，在本发明中，对降落伞的开伞方式进行优化，举出如下一种可行的方案：所述的降落伞包上设置有伞包锁扣，开伞拉线从开伞器延伸至降落伞包并连接伞包锁扣。采用如此方案时，将伞包锁扣与伞包口盖进行活动连接，在拉动开伞拉线时，便于拉动伞包锁扣将伞包口盖打开。同理，吊舱口盖也设置对应的锁扣结构，在开盖拉线拉动时可带动吊舱口盖开启。

进一步的，在连接吊舱时，可通过多种方式实现，其并不唯一限定，此处进行优化并举出如下一种可行的选择：所述的吊舱挂接于挂架结构的下方，挂架结构与吊舱之间通过活动锁挂实现连接或分离。采用如此方案时，可使挂架结构与吊舱通过挂钩、吊耳等结构进行连接，在挂载状态下，挂钩与吊耳连接固定，在需要投放时，挂钩打开与吊耳分离，从而实现挂架结构与吊舱的分离。

再进一步，在进行吊舱的投放时，投放机构与吊舱的配合关系实现了延时的效果，具体结构不唯一限定，此处进行优化并举出如下一种可行的选择：所述的投放机构包括投放主体，投放主体上设置有缓冲孔，缓冲孔处设置有缓冲拉杆，缓冲拉杆沿缓冲孔轴向往复滑动并在常态位和投放位之间切换；当缓冲拉杆位于常态位，缓冲拉杆的头部和尾部均位于缓冲孔内，且尾部设置有卡槽，主控拉线的前端设置有卡块且卡块卡入卡槽；缓冲拉杆向缓冲孔外移动时，卡块随尾部移动，当缓冲拉杆滑动至投放位时，尾部及卡槽从缓冲孔的孔口探出，卡块从卡槽内脱落以使主控拉线与投放机构脱离；缓冲孔内设置有弹性复位件，弹性复位件对缓冲拉杆施加复位力以使缓冲拉杆从投放位滑回常态位。采用如此方案时，将缓冲孔的孔口朝向下设置，在投放吊舱后，吊舱位于无人机的下方，主动拉线在拉伸时更加容易，从而避免主控拉线被弯折卡紧。

进一步的，在本发明中，投放机构可被构造为多种结构，具体并不唯一限定，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的投放机构包括扣板和底板，底板与扣板通过紧固件连接成一个整体，所述的缓冲孔设置于底板件上。采用如此方案时，扣板与挂架结构连接固定，底板通过螺栓等连接件与扣板连接固定。

再进一步，本发明中的缓冲拉杆结构并不唯一限定，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的缓冲拉杆包括杆体，杆体的前端设置有可拆卸的头部块，所述的弹性复位件为弹簧，弹簧套接在杆体上并被头部抵紧，当杆体向缓冲孔外滑动时头部将弹簧压缩；所述的杆体的下端设置有尾部块，卡槽设置于尾部块上且被构造为内凹的弧形槽、V形槽等结构。

进一步的，为了提高主控拉线的调控顺畅度，避免发生卡滞等影响降落伞顺利打开的情况，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的吊舱上设置有若干安装支座，安装支座上设置有用于引导主控拉线、开盖拉线和延时触发拉线的拉线管，主控拉线、开盖拉线和延时拉线分别从对应的拉线管穿过并沿拉线管的延伸方向拉直。采用如此方案时，至少在主控拉线的前端处配合有一处安装支座和接线管，且该处接线管设置为弯折状或弧形，便于主控拉线在此处发生转向与投放机构配合；同时在吊舱上还设置有一处引导主控拉线的安装支座和直线性接线管；在主控拉线分开成开盖拉线和延时触发拉线后，还设置一处安装支座并配合两个直线形接线管分别用于引导开盖拉线和延时触发拉线。如此即可引导主控拉线、开盖拉线和延时触发拉线顺畅拉动，便于成功开启降落伞。

进一步的，在本发明中，为方便降落伞包顺利开启，此处进行优化并举出如下一种可行的选择：降落伞包上设置有伞包口盖，所述的吊舱口盖包括至少两片相互压叠的盖板，盖板与吊舱端口连接并从吊舱端口外往内弯折，弯折处设置有弹性开启件，弹性开启件对盖板施加回复力以使盖板往开启吊舱端口的方向运动。采用如此方案时，伞包口盖可以被设置为多片盖板依次压叠，在每个盖板上对应设置锁孔，通过伞包锁扣穿过锁孔实现伞包口盖的关闭，当开伞器的开伞拉线将伞包锁扣拉出时，在弹性开启件的作用下盖板均向外翻开以确保伞包口盖完全开启，降落伞顺利开启。同理，吊舱口盖也采用类似的结构，确保吊舱口盖顺利开启，不同之处在于，可调整吊舱口盖的盖板数量多于降落伞包的盖板数量。

上述内容对开伞机构进行了详细说明，该机构能够实现无人机降落伞开伞的延时；本发明还公开了延时开伞的方法，此处进行具体说明：

一种无人机吊舱降落伞延时开伞方法，采用上述内容中所述的开伞机构，包括如下过程：

将吊舱从挂架结构上分离，使吊舱自由下落并拉动主控拉线；

主动拉线带动开盖拉线和延时触发拉线，开盖拉线将吊舱口盖开启，延时触发拉线将开伞器上的开伞触发插销拔出；主控拉线继续被拉动，直至开盖拉线和延时触发拉线的分离点抵达最近一处引导主控拉线的接线管，实现第一段延时；

主控拉线的前端拉动缓冲拉杆从常态位向投放位移动，实现第二段延时，当缓冲拉杆移动至投放位后，主控拉线与缓冲拉杆分离，实现吊舱与投放机构分离。

上述公开的延时开伞方法，在吊舱投放之后，先开吊舱口盖，再通过延时触发拉线拔出开伞触发插销开始开伞倒计时，此处能够实现第一段延时，确保降落伞开启的时刻吊舱口盖处于打开的状态；当吊舱再后续的下落过程中拉动主控拉线时，弹性复位件被压缩直至主控拉线与缓冲拉杆分离，此处能够实现第二段延时。

进一步的，开伞延时的总时间按照如下方式确定：

计算确定吊舱及吊舱内部货物的总质量m；

确定主控拉线分开成开盖拉线和延时触发拉线的分离点与最近一处引导主控拉线接线管的距离d；

确定缓冲拉杆从常态位滑动至投放位的行程l；

设定弹性复位件的刚度为k；

按照如下方法确定延时开伞的时间T：

其中，T为降落伞开伞延时的总时间，t₁为投放吊舱之后的第一段延时，t₂为投放吊舱之后的第二段延时，g为重力加速度。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

本发明针对无人机携带吊舱进行投放的情景，改进吊舱的投放结构，通过拉线结构实现延时开启，根据需要具体情况可精确确定延时时间，极大的提高了投放的可靠程度，避免投放造成吊舱和内部物资的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本发明的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，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它相关的附图。

图1为无人机吊舱的整体结构示意图。

图2为吊舱与挂架结构的连接结构示意图。

图3为投放机构侧视时的结构示意图。

图4为投放机构正视时的剖视结构示意图。

图5为拉杆与尾部件的结构示意图。

图6为吊舱上主控拉线的延伸示意图。

图7为投放机构与主控拉线的延伸结构示意图。

图8为主控拉线的延伸结构示意图。

图9为主控拉线分成开盖拉线与延时触发拉线的结构示意图。

图10为开伞器处的连接示意图（该状态下延迟触发拉线未将开伞触发插销拔出）。

图11为开伞器处的连接示意图（该状态下延迟触发拉线将开伞触发插销拔出）。

图12为吊舱口盖处的连接示意图。

图13为伞包口盖处的连接示意图。

上述附图中，各个标号对应的含义为：1、吊舱；101、吊耳；2、挂架结构；201、挂钩；3、投放机构；301、底板；302、扣板；4、主控拉线；5、延时触发拉线；6、开盖拉线；7、降落伞包；8、尾部块；801、卡槽；802、线槽；9、卡块；10、紧固件；11、杆体；12、头部块；13、弹性恢复件；14、缓冲孔；15、开伞器安装座；16、开伞器；17、开伞拉线；18、第一安装支座；19、第二安装支座；20、一分二接头；21、第三安装支座；22、第一接线管；23、第二接线管；24、吊舱锁扣；25、盖板；26、伞包锁扣；27、开伞触发插销；28、插销口。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。

在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。

实施例1

针对现有技术中存在的无人机投放结构可靠性差、精度差的问题，本实施例进行优化改进以解决现有技术中的缺陷。

具体的，如图1所示，本实施例提供一种无人机吊舱降落伞开伞机构，包括与无人机固定连接的挂架结构2和投放机构3，挂架结构2用于搭载吊舱1，投放机构3用于释放吊舱1；吊舱1上设置有主控拉线4，主控拉线4的前端可分离地连接至投放机构3，主控拉线的后端沿吊舱1表面延伸并分成开盖拉线6和延时触发拉线5，开盖拉线6连接吊舱1口盖并用于开启吊舱1口盖，延时触发拉线5延伸至吊舱1内部并连接开伞器16，开伞器16上设置有开伞拉线17且开伞拉线17连接降落伞包7。

上述公开的开伞机构，与无人机配合，如图2所示，在抵达投放地之前由挂架结构2搭载吊舱1，到达投放地之后，挂架结构2与吊舱1分离，通过投放机构3拉紧吊舱1上的主控拉线4；在吊舱1持续下落的过程中，开盖拉线6率先拉开吊舱1口盖，并通过延迟触发拉线触发开伞器16；待主控拉线4与投放机构3的连接处拉紧并带动投放机构3的状态切换至一定程度时，主控拉线4与投放结构分离，从而实现吊舱1的彻底投放；此后开伞器16倒计时结束并打开降落伞包7，实现降落伞的开启。

优选的，本实施例中，吊舱1为直筒结构，吊舱1口盖设置于吊舱1的尾端面处。且如图6所示，在本实施例中，开伞器16设置于吊舱1的内部，吊舱1的内壁上设置有开伞器安装座15，开伞器16设置于开伞器安装座15上。

在本实施例中，开伞器16在吊舱1口盖开启之后再开始倒计时直到触发开伞，这一过程为一个延时的过程，可避免降落伞包7在吊舱1口盖开启之前率先被打开，避免发生降落伞提前打开影响飞行安全和卡滞等情况；开伞器16的控制结构可被构造为多种形式，为了实现这一延时过程，此处进行优化并采用如下一种可行的选择：如图10、图11所示，所述的开伞器16包括开伞器16主体，开伞器16主体上设置有开伞触发插销27，所述的延时触发拉线5连接并用于拔出开伞触发插销27。采用如此方案时，开伞触发插销27常态下插入开伞器16内，当开伞触发插销27被拔出后，开伞器16进行倒计时，并在倒计时结束后拉动开伞拉线17进而开伞。

在本实施例中，对降落伞的开伞方式进行优化，采用如下一种可行的方案：如图12、图13所示，所述的降落伞包7上设置有伞包锁扣26，开伞拉线17从开伞器16延伸至降落伞包7并连接伞包锁扣26。采用如此方案时，将伞包锁扣26与伞包口盖进行活动连接，在拉动开伞拉线17时，便于拉动伞包锁扣26将伞包口盖打开。同理，吊舱1口盖也设置对应的锁扣结构，在开盖拉线6拉动时可带动吊舱1口盖开启。

在连接吊舱1时，可通过多种方式实现，其并不唯一限定，此处进行优化并采用如下一种可行的选择：所述的吊舱1挂接于挂架结构2的下方，挂架结构2与吊舱1之间通过活动锁挂实现连接或分离。采用如此方案时，可使挂架结构2与吊舱1通过挂钩201、吊耳101等结构进行连接，在挂载状态下，挂钩201与吊耳101连接固定，在需要投放时，挂钩201打开与吊耳101分离，从而实现挂架结构2与吊舱1的分离。

优选的，在本实施例中，吊舱1挂架的下端设置可开启的挂钩201，在吊舱1上设置挂耳。在需要进行投放时，通过开启挂钩201将吊耳101与挂钩201分离。

在进行吊舱1的投放时，投放机构3与吊舱1的配合关系实现了延时的效果，具体结构不唯一限定，此处进行优化并采用如下一种可行的选择：如图3、图4和图5所示，所述的投放机构3包括投放主体，投放主体上设置有缓冲孔14，缓冲孔14处设置有缓冲拉杆，缓冲拉杆沿缓冲孔14轴向往复滑动并在常态位和投放位之间切换；当缓冲拉杆位于常态位，缓冲拉杆的头部和尾部均位于缓冲孔14内，且尾部设置有卡槽801，主控拉线4的前端设置有卡块9且卡块9卡入卡槽801；缓冲拉杆向缓冲孔14外移动时，卡块9随尾部移动，当缓冲拉杆滑动至投放位时，尾部及卡槽801从缓冲孔14的孔口探出，卡块9从卡槽801内脱落以使主控拉线4与投放机构3脱离；缓冲孔14内设置有弹性复位件，弹性复位件对缓冲拉杆施加复位力以使缓冲拉杆从投放位滑回常态位。采用如此方案时，将缓冲孔14的孔口朝向下设置，在投放吊舱1后，吊舱1位于无人机的下方，主动拉线在拉伸时更加容易，从而避免主控拉线4被弯折卡紧。

在本实施例中，投放机构3可被构造为多种结构，具体并不唯一限定，此处进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的投放机构3包括扣板302和底板301，底板301与扣板302通过紧固件10连接成一个整体，所述的缓冲孔14设置于底板301件上。采用如此方案时，扣板302与挂架结构2连接固定，底板301通过螺栓等连接件与扣板302连接固定。

优选的，本实施例中紧固件10采用紧定螺栓。

优选的，本实施例中的缓冲拉杆结构并不唯一限定，此处进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的缓冲拉杆包括杆体11，杆体11的前端设置有可拆卸的头部块12，所述的弹性复位件为弹簧，弹簧套接在杆体11上并被头部抵紧，当杆体11向缓冲孔14外滑动时头部将弹簧压缩；所述的杆体11的下端设置有尾部块8，卡槽801设置于尾部块8上且被构造为内凹的弧形槽、V形槽等结构。优选的，尾部块8上还设置有线槽802，主控拉线4的前端卡入线槽802内，卡块9卡入卡槽801内。

为了提高主控拉线4的调控顺畅度，避免发生卡滞等影响降落伞顺利打开的情况，此处进行优化并采用其中一种可行的选择：如图7、图8所示，所述的吊舱1上设置有若干安装支座，安装支座上设置有用于引导主控拉线4、开盖拉线6和延时触发拉线5的拉线管，主控拉线4、开盖拉线6和延时触发拉线5分别从对应的拉线管穿过并沿拉线管的延伸方向拉直。采用如此方案时，至少在主控拉线4的前端处配合有一处安装支座和接线管，且该处接线管设置为弯折状或弧形，便于主控拉线4在此处发生转向与投放机构3配合；同时在吊舱1上还设置有一处引导主控拉线4的安装支座和直线性接线管；在主控拉线4分开成开盖拉线6和延时触发拉线5后，还设置一处安装支座并配合两个直线形接线管分别用于引导开盖拉线6和延时触发拉线5。如此即可引导主控拉线4、开盖拉线6和延时触发拉线5顺畅拉动，便于成功开启降落伞。

优选的，如图9所示，在本实施例中，主控拉线4通过一分二接头20分成开盖拉线6和延时触发拉线5。在吊舱1上设置第一安装支座18，且第一安装支座18上设置有第一接线管22，第一接线管22为弯折状或弧形状，主控拉线4的前端从投放机构3延伸至吊舱1后率先通过第一接线管22；吊舱1上还设置有第二安装支座19和第三安装支座21，第二安装支座19上设置有第二接线管23，主控拉线4穿过第二接线管23后连接一分二接头20，开盖拉线6和延时触发拉线5分别从第三安装支座21处的接线管穿过。

在本实施例中，为方便降落伞包7顺利开启，此处进行优化并采用如下一种可行的选择：降落伞包7上设置有伞包口盖，所述的吊舱1口盖包括至少两片相互压叠的盖板25，盖板25与吊舱1端口连接并从吊舱1端口外往内弯折，弯折处设置有弹性开启件，弹性开启件对盖板25施加回复力以使盖板25往开启吊舱1端口的方向运动。采用如此方案时，伞包口盖可以被设置为多片盖板25依次压叠，在每个盖板25上对应设置锁孔，通过伞包锁扣26穿过锁孔实现伞包口盖的关闭，当开伞器16的开伞拉线17将伞包锁扣26拉出时，在弹性开启件的作用下盖板25均向外翻开以确保伞包口盖完全开启，降落伞顺利开启。同理，吊舱1口盖也采用类似的结构，通过吊舱锁扣24对吊舱1处的盖板25进行开合锁紧，确保吊舱1口盖顺利开启，不同之处在于，可调整吊舱1口盖的盖板25数量多于降落伞包7的盖板25数量。

优选的，在本实施例中，设置降落伞包7的盖板25数量为四，而设置吊舱1口盖的盖板25数量为六。所使用的弹性回复件为弹力筋。

实施例2

上述实施例1的内容对开伞机构进行了详细说明，该机构能够实现无人机降落伞开伞的延时；本实施例还公开了延时开伞的方法，此处进行具体说明：

一种无人机吊舱降落伞延时开伞方法，采用上述内容中所述的开伞机构，包括如下过程：

S1：将吊舱从挂架结构上分离，使吊舱自由下落并拉动主控拉线；

S2：主动拉线带动开盖拉线和延时触发拉线，开盖拉线将吊舱口盖开启，延时触发拉线将开伞器上的开伞触发插销27拔出，在开伞器上设置有插销口28，开伞触发插销27常态下插入插销口28中；主控拉线继续被拉动，直至开盖拉线和延时触发拉线的分离点抵达最近一处引导主控拉线的接线管，实现第一段延时；

S3：主控拉线的前端拉动缓冲拉杆从常态位向投放位移动，实现第二段延时，当缓冲拉杆移动至投放位后，主控拉线与缓冲拉杆分离，实现吊舱与投放机构分离。

上述公开的延时开伞方法，在吊舱投放之后，先开吊舱口盖，再通过延时触发拉线拔出开伞触发插销开始开伞倒计时，此处能够实现第一段延时，确保降落伞开启的时刻吊舱口盖处于打开的状态；当吊舱再后续的下落过程中拉动主控拉线时，弹性复位件被压缩直至主控拉线与缓冲拉杆分离，此处能够实现第二段延时。

优选的，开伞延时的总时间按照如下方式确定：

计算确定吊舱及吊舱内部货物的总质量m；

确定主控拉线分开成开盖拉线和延时触发拉线的分离点与最近一处引导主控拉线接线管的距离d；

确定缓冲拉杆从常态位滑动至投放位的行程l；

设定弹性复位件的刚度为k；

按照如下方法确定延时开伞的时间T：

其中，T为降落伞开伞延时的总时间，t₁为投放吊舱之后的第一段延时，t₂为投放吊舱之后的第二段延时，g为重力加速度。

以上即为本实施例列举的实施方式，但本实施例不局限于上述可选的实施方式，本领域技术人员可根据上述方式相互任意组合得到其他多种实施方式，任何人在本实施例的启示下都可得出其他各种形式的实施方式。上述具体实施方式不应理解成对本实施例的保护范围的限制，本实施例的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (9)

1.一种无人机吊舱降落伞开伞机构，其特征在于：包括与无人机固定连接的挂架结构（2）和投放机构（3），挂架结构（2）用于搭载吊舱（1），投放机构（3）用于释放吊舱（1）；吊舱（1）上设置有主控拉线（4），主控拉线（4）的前端可分离地连接至投放机构（3），投放拉线的后端沿吊舱（1）表面延伸并分成开盖拉线（6）和延时触发拉线（5），开盖拉线（6）连接吊舱（1）口盖并用于开启吊舱（1）口盖，延时触发拉线（5）连接开伞器（16），开伞器（16）上设置有开伞拉线（17）且开伞拉线（17）连接降落伞包（7）；所述的投放机构（3）包括投放主体，投放主体上设置有缓冲孔（14），缓冲孔（14）处设置有缓冲拉杆，缓冲拉杆沿缓冲孔（14）轴向往复滑动并在常态位和投放位之间切换；当缓冲拉杆位于常态位，缓冲拉杆的头部和尾部均位于缓冲孔（14）内，且尾部设置有卡槽（801），主控拉线（4）的前端设置有卡块（9）且卡块（9）卡入卡槽（801）；缓冲拉杆向缓冲孔（14）外移动时，卡块（9）随尾部移动，当缓冲拉杆滑动至投放位时，尾部及卡槽（801）从缓冲孔（14）的孔口探出，卡块（9）从卡槽（801）内脱落以使主控拉线（4）与投放机构（3）脱离；缓冲孔（14）内设置有弹性复位件，弹性复位件对缓冲拉杆施加复位力以使缓冲拉杆从投放位滑回常态位。

2.根据权利要求1所述的无人机吊舱降落伞开伞机构，其特征在于：所述的开伞器（16）包括开伞器（16）主体，开伞器（16）主体上设置有开伞触发插销，所述的延时触发拉线（5）连接并用于拔出开伞触发插销。

3.根据权利要求1所述的无人机吊舱降落伞开伞机构，其特征在于：所述的降落伞包（7）上设置有伞包锁扣（26），开伞拉线（17）从开伞器（16）延伸至降落伞包（7）并连接伞包锁扣（26）。

4.根据权利要求1所述的无人机吊舱降落伞开伞机构，其特征在于：所述的吊舱（1）挂接于挂架结构（2）的下方，挂架结构（2）与吊舱（1）之间通过活动锁挂实现连接或分离。

5.根据权利要求4所述的无人机吊舱降落伞开伞机构，其特征在于：所述的投放机构（3）包括扣板（302）和底板（301），底板（301）与扣板（302）通过紧固件（10）连接成一个整体，所述的缓冲孔（14）设置于底板（301）件上。

6.根据权利要求1所述的无人机吊舱降落伞开伞机构，其特征在于：所述的吊舱（1）上设置有若干安装支座，安装支座上设置有用于引导主控拉线（4）、开盖拉线（6）和延时触发拉线（5）的拉线管，主控拉线（4）、开盖拉线（6）和延时触发拉线（5）分别从对应的拉线管穿过并沿拉线管的延伸方向拉直。

7.根据权利要求1所述的无人机吊舱降落伞开伞机构，其特征在于：降落伞包（7）上设置有伞包口盖，所述的吊舱（1）口盖包括至少两片相互压叠的盖板（25），盖板（25）与吊舱（1）端口连接并从吊舱（1）端口外往内弯折，弯折处设置有弹性开启件，弹性开启件对盖板（25）施加回复力以使盖板（25）往开启吊舱（1）端口的方向运动。

8.一种无人机吊舱（1）降落伞延时开伞方法，采用权利要求1~7中任一项所述的开伞机构，其特征在于，包括如下过程：

将吊舱（1）从挂架结构（2）上分离，使吊舱（1）自由下落并拉动主控拉线（4）；

主控拉线带动开盖拉线（6）和延时触发拉线（5），开盖拉线（6）将吊舱（1）口盖开启，延时触发拉线（5）将开伞器（16）上的开伞触发插销拔出；主控拉线（4）继续被拉动，直至开盖拉线（6）和延时触发拉线（5）的分离点抵达最近一处引导主控拉线（4）的接线管，实现第一段延时；

主控拉线（4）的前端拉动缓冲拉杆从常态位向投放位移动，实现第二段延时，当缓冲拉杆移动至投放位后，主控拉线（4）与缓冲拉杆分离，实现吊舱（1）与投放机构（3）分离。

9.根据权利要求8所述的无人机吊舱降落伞延时开伞方法，其特征在于：开伞延时的总时间按照如下方式确定：

计算确定吊舱及吊舱内部货物的总质量m；

确定主控拉线分开成开盖拉线和延时触发拉线的分离点与最近一处引导主控拉线接线管的距离d；

确定缓冲拉杆从常态位滑动至投放位的行程l；

设定弹性复位件的刚度为k；

按照如下方法确定延时开伞的时间T：

其中，T为降落伞开伞延时的总时间，t₁为投放吊舱之后的第一段延时，t₂为投放吊舱之后的第二段延时，g为重力加速度。

Images