CN210220837U - 一种无人机机载平台的捕网发射装置 - Google Patents

Abstract

一种无人机机载平台的捕网发射装置，涉及无人机空中安防技术领域，包括外罩，外罩内设置有捕网系统、增压系统、触发系统、动力系统和发射控制系统；该捕网发射装置实现了旋转触发功能、安全锁功能、捕网发射功能、增压弹射功能；该捕网发射装置体积较小，能搭载在大多数的无人机平台上使用，能对诸如黑飞的消费级无人机等飞行物实施软杀伤性捕捉控制，轻巧灵活，可用于低空无人机软杀伤式的防卫和捕获，为公共管理部门和安全执法部门提供技术支撑。

Description

一种无人机机载平台的捕网发射装置

技术领域

本实用新型涉及无人机空中安防技术领域。

背景技术

随着国内外无人机市场的迅速发展，以个人消费端为主的微型无人机产品越来越多地应用到不同的领域。此类“低慢小”的空中动态目标为消费者带来愉悦体验的同时，不可避免地影响到城市公共设施和场所的安全以及居民区的安全隐私，甚至成为恐怖分子用来搞恐怖袭击的工具。

在机场或城市环境中防卫“低慢小”飞行器存在低价值、高误伤、弱防护、时间不确定和背景图像复杂等特点。传统装备不能很好适应这些新特性，具体表现有：常规导弹对反恐作战或城区作战有隐蔽性小、便携性差的缺点，对微型无人机则高费效比过高；常规子弹或炮弹则精度不足，不仅成功率低，而且有易误伤误炸的缺点；激光拦截系统对“低慢小”目标有良好的效果，但同时也存在体积大、不方便携带或隐藏的缺点。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型的目的是提出一种轻巧灵活，采用旋转式触发开关，可用于低空无人机软杀伤式的防卫和捕获的无人机机载平台的捕网发射装置。

本实用新型包括外罩，所述外罩内设置有捕网系统、增压系统、触发系统、动力系统和发射控制系统；所述捕网系统用于装载捕网并带动捕网射出；所述增压系统设于捕网系统和触发系统之间，用于增大气体压强为捕网系统提供辅助动力；所述触发系统用于触发动力系统；所述动力系统用于装载气瓶；所述发射控制系统用于接收发射信号并带动动力系统相对触发系统工作从而使捕网系统的捕网射出。

进一步地，所述发射控制系统包括电机、以及与电机输出轴连接的联轴器，所述电机安装在电机固定板上，所述电机固定板通过螺钉与外罩固定连接。

进一步地，所述动力系统包括动力模块、设于动力模块中的压缩气瓶，所述动力模块的底部设有一底塞，所述底塞与发射控制系统的联轴器连接，所述动力模块的上端部内壁设有一倾斜设置的滑槽，所述动力模块的上端部还设有两个通气槽，且所述动力模块的上端部延伸至触发系统中。

进一步地，所述触发系统包括与动力模块旋接的触发模块、设于触发模块内的撞针和压簧，所述压簧设于撞针的上方，所述压簧的一侧设有按钮，且所述按钮上设有按钮弹簧，所述撞针的尖端与压缩气瓶的瓶口对应设置，且所述撞针上设有一卡销；所述触发模块的内壁与动力模块外壁的上端部之间形成一气路腔体，所述气路腔体与两个通气槽相通。

进一步地，所述压簧的上方设有一用于固定压簧的固定凸台，所述固定凸台的上方设有支撑平台，所述支撑平台上设有若干个第一通气孔，所述气路腔体与若干个第一通气孔相通。

进一步地，所述捕网系统包括捕网模块，所述捕网模块包括与触发模块上端部旋接的第一凸台和第二凸台，所述第一凸台内设有一中空腔体，所述中空腔体的下端部延伸至支撑平台，所述中空腔体的上端部延伸至第二凸台；所述第二凸台的上方设有一锥形槽，所述锥形槽内设有网包，所述锥形槽的外壁设有呈环状倾斜设置的六个第三通气孔。

进一步地，六个所述第三通气孔由锥形槽外壁的锥顶延伸至锥形槽外壁的锥底，且每个所述第三通气孔的底部与第二凸台上的第二通气孔对应设置并相通，每个所述第三通气孔的顶部设有一呈锥形的重物块，所述重物块与网包的六角连接。

进一步地，所述增压系统包括增压模块，所述增压模块为一薄铜片，所述薄铜片设于中空腔体与第二凸台之间。

进一步地，所述重物块的上方设有一挡板，所述挡板通过端盖固定。

本实用新型采用捕网系统、增压系统、触发系统、动力系统和发射控制系统，实现了旋转触发功能、安全锁功能、捕网发射功能、增压弹射功能；该捕网发射装置体积较小，能搭载在大多数的无人机平台上使用，能对诸如黑飞的消费级无人机等飞行物实施软杀伤性捕捉控制，轻巧灵活，可用于低空无人机软杀伤式的防卫和捕获，为公共管理部门和安全执法部门提供技术支撑。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型中动力模块的结构示意图。

图3图2的A-A向剖视图。

图4是本实用新型中触发模块的结构示意图。

图5是图4的B-B向剖视图。

图6是本实用新型中捕网模块的结构示意图。

图7是本实用新型中撞针的结构示意图。

图8是本实用新型中重物块的结构示意图。

图中：1外罩、2电机、3联轴器、4电机固定板、5螺钉、6动力模块、6-1滑槽、6-2通气槽、7压缩气瓶、8底塞、9触发模块、10撞针、10-1尖端、11压簧、12按钮、13按钮弹簧、14卡销、15气路腔体、16固定凸台、17支撑平台、17-1第一通气孔、18捕网模块、19第一凸台、20第二凸台、20-1第二通气孔、21中空腔体、22锥形槽、23网包、24第三通气孔、25重物块、26薄铜片、27挡板、28端盖。

具体实施方式

如图1-8所示，无人机机载平台的捕网发射装置的外罩1内设置有捕网系统、增压系统、触发系统、动力系统和发射控制系统；捕网系统用于装载捕网并带动捕网射出；增压系统设于捕网系统和触发系统之间，用于增大气体压强为捕网系统提供辅助动力；触发系统用于触发动力系统；动力系统用于装载气瓶；发射控制系统用于接收发射信号并带动动力系统相对触发系统工作从而使捕网系统的捕网射出。

本实施例中，采用捕网系统、增压系统、触发系统、动力系统和发射控制系统，实现了旋转触发功能、安全锁功能、捕网发射功能、增压弹射功能；同时，该捕网发射装置体积较小，能搭载在大多数的无人机平台上使用，能对诸如黑飞的消费级无人机等飞行物实施软杀伤性捕捉控制。其中，外罩的作用主要有三个：第一、外罩主要用来隔离内部零件与外部环境，从而达到保护内部零件的效果；第二、外罩用来挡住触发模块上的按钮，防止按钮在装置充气击发的时候被弹射出去；第三、外罩用来固定发射控制系统中的电机：通过螺钉将电机固定板给固定住，而电机固定板又通过螺钉与电机固定，因此电机与外罩就会相对固定。

具体的，发射控制系统包括电机2、以及与电机2输出轴连接的联轴器3，电机2安装在电机固定板4上，电机固定板4通过螺钉5与外罩1固定连接。

本实施例中，捕网发射指令可以以电流的形式连接到电机2上，通电电机2转动，从而带动联轴器3转动，进而带动底塞转动，这样就能带动动力模块相对触发模块转动，从而触发捕网发射开关，将捕网射出。值得注意的是底塞和动力模块的连接螺纹旋向应与动力模块和触发模块连接的螺纹旋向相反。而电机2的旋向应与动力模块与底塞连接螺纹的旋向相同，这样才能保证电机2启动的时候是动力模块相对于触发模块转动而不是底塞相对于动力模块转动。其中，电机2采用型号为395的小电机，联轴器3采用套筒联轴器，并采用螺栓拧紧。

具体的，动力系统包括动力模块6、设于动力模块6中的压缩气瓶7，动力模块6的底部设有一底塞8，底塞8与发射控制系统的联轴器3连接，动力模块6的上端部内壁设有一倾斜设置的滑槽6-1，动力模块6的上端部还设有两个通气槽6-2，且动力模块6的上端部延伸至触发系统中。

本实施例中，压缩气瓶7采用CO2规格为12g的压缩气瓶，动力模块6的作用主要体现在两方面：一方面是装载压缩气瓶7，另一方面与触发模块组成网包弹开机构中的旋转式触发开关；另外动力模块6的下部还与电机与联轴器构成的发射控制系统相连，且动力模块6内腔的底部与底塞8采用螺纹连接；采用倾斜设置的滑槽6-1的作用，使下述的撞针能够滑入动力模块6的滑槽6-1中触发压缩气瓶7，并在下述压簧的作用下缓缓弹归位；两个通气槽6-2均设计为腰形状，这样用于增大出气面积。

具体的，触发系统包括与动力模块6旋接的触发模块9、设于触发模块9内的撞针10和压簧11，压簧11设于撞针10的上方，压簧11的一侧设有按钮12，且按钮12上设有按钮弹簧13，撞针10的尖端10-1与压缩气瓶7的瓶口对应设置，且撞针10上设有一卡销14；触发模块9的内壁与动力模块6外壁的上端部之间形成一气路腔体15，气路腔体15与两个通气槽6-2相通。

其中，压簧11的上方设有一用于固定压簧11的固定凸台16，固定凸台16的上方设有支撑平台17，支撑平台17上设有若干个第一通气孔17-1，气路腔体15与若干个第一通气孔17-1相通。

本实施例中，该触发模块9的主要的作用是：装载将压缩气瓶击发的弹簧及撞针，引导气瓶释放的压缩气体冲向薄铜片以及捕网模块，向上承接捕网模块，向下连接动力模块。按钮12类似于手枪保险类的机构，以防在运输或者存放过程中触发本装置；压簧11用于推动撞针撞击压缩气瓶封口，压缩气瓶释放气体；卡销14的作用为：保证当动力模块上的滑槽与触发模块上的撞针中的卡销不重合时动力模块的上部能顶住撞针，而当滑槽与卡销重合时卡销能顺利进入动力模块将气瓶的封口戳破从而释放出被压缩的CO2气体，CO2气体通过两个通气槽6-2导向气路腔体15中；实际应用时，固定凸台16上也应该开孔，避免有气体进入压簧所在的区域后不能流通出去。其中，尖端10-1用于戳破压缩气瓶7的瓶口。

具体的，捕网系统包括捕网模块18，捕网模块18包括与触发模块9上端部旋接的第一凸台19和第二凸台20，第一凸台19内设有一中空腔体21，中空腔体21的下端部延伸至支撑平台17，中空腔体21的上端部延伸至第二凸台20；第二凸台20的上方设有一锥形槽22，锥形槽22内设有网包23，锥形槽22的外壁设有呈环状倾斜设置的六个第三通气孔24。

其中，六个第三通气孔24由锥形槽22外壁的锥顶延伸至锥形槽22外壁的锥底，且每个第三通气孔24的底部与第二凸台20上的第二通气孔20-1对应设置并相通，每个第三通气孔24的顶部设有一呈锥形的重物块25，重物块25与网包23的六角连接。

本实施例中，上述压缩气瓶、动力模块、撞针、压簧、触发模块构成本装置的网包弹开机构，其主要作用为：压缩气体沿着六个第三通气孔24将重物块射出，从而带动网包23射出。其中，第一凸台19的外壁设有螺纹，便于与捕网模块18旋接，第二凸台20上的第二通气孔20-1设有六个，且于六个第三通气孔24一一对应设置，且六个第三通气孔24均匀间隔设置，防止气体压力过高导致孔道炸裂现象。在实际设计时，第三通气孔24的直径是4mm，六个第二通气孔20-1的圆心组成的六边形的内接圆的直径是8mm，而中空腔体21直径是14mm，这样可满足使孔道内气体压力更强的要求。六个重物块25均实心结构，分别放置在六个第三通气孔24中，重物块25在自身重力的作用下会堵住第三通气孔24的端口，从而保证其气密性，并在重物块25的尾端设有用于与网包23连接的连接孔。网包23为正六边形网，展开时内接圆直径为2米，网眼的大小设置为3厘米，网线的主要材质有：棉线， PA尼龙线，PE线；本实施例优选PA尼龙线。

具体的，增压系统包括增压模块，增压模块为一薄铜片26，薄铜片26设于中空腔体21与第二凸台20之间。

本实施例中，该薄铜片26的作用为：为了避免通往捕网模块的气体压力不够强而影响捕网的射程，压缩气体从下面窜上来的时候会被薄铜片26挡住，直到气体压强大到冲破了薄铜片26才能往上到达捕网模块从而击发重物块。

具体的，重物块25的上方设有一挡板27，挡板27通过端盖28固定。

本实施例中，挡板27用于挡住网包以及重物块，这样一方面是为了防止平放或倒放装置的时候网包及重物块掉落；另一方面是略微阻挡一下重物块，增加重物块弹射出去时候的气体压力，使捕网的射程增加一分。端盖28用于固定挡板27，设于整个装置的最上端，与捕网模块通过螺纹连接。

本实用新型的工作原理：该装置收到发射信号后，电机带动压缩气瓶相对撞针旋转，旋转到合适位置后撞针撞开压缩气瓶，气瓶释放压缩气体，压缩气体沿着设置好的装置气体路径将重物块射出，从而带动捕网射出。同时，该无人机机载捕网发射装置全长303mm，直径为40mm，使用的是12克二氧化碳压缩气瓶作为动力将捕网射出，射程10米左右，捕网全部展开的时候是直径2米的六边形网，能捕捉直径3cm以上的各种飞行物；且本捕网发射装置可挂载在大多数的微小型无人机平台上。

另外，该装置使用的时候只需打开外罩及底盖，压好弹簧，放入气瓶，盖好底盖，打开保险，装好外罩，挂载在无人机上即可使用；不使用的时候可把压缩气瓶取出来避免误触发而造成事故。

实际应用时，本装置还可加装相应的瞄准模块、通讯模块等，进一步其可靠性和准确性。

另外，需要说明的是，本实施例中涉及的压缩气瓶、电机均为购买现有市场上的产品，因此其结构和工作原理等在这里不再详细阐述。

Claims (9)

1.一种无人机机载平台的捕网发射装置，包括外罩（1），其特征在于，所述外罩（1）内设置有捕网系统、增压系统、触发系统、动力系统和发射控制系统；所述捕网系统用于装载捕网并带动捕网射出；所述增压系统设于捕网系统和触发系统之间，用于增大气体压强为捕网系统提供辅助动力；所述触发系统用于触发动力系统；所述动力系统用于装载气瓶；所述发射控制系统用于接收发射信号并带动动力系统相对触发系统工作从而使捕网系统的捕网射出。

2.根据权利要求1所述的无人机机载平台的捕网发射装置，其特征在于，所述发射控制系统包括电机（2）、以及与电机（2）输出轴连接的联轴器（3），所述电机（2）安装在电机固定板（4）上，所述电机固定板（4）通过螺钉（5）与外罩（1）固定连接。

3.根据权利要求2所述的无人机机载平台的捕网发射装置，其特征在于，所述动力系统包括动力模块（6）、设于动力模块（6）中的压缩气瓶（7），所述动力模块（6）的底部设有一底塞（8），所述底塞（8）与发射控制系统的联轴器（3）连接，所述动力模块（6）的上端部内壁设有一倾斜设置的滑槽（6-1），所述动力模块（6）的上端部还设有两个通气槽（6-2），且所述动力模块（6）的上端部延伸至触发系统中。

4.根据权利要求3所述的无人机机载平台的捕网发射装置，其特征在于，所述触发系统包括与动力模块（6）旋接的触发模块（9）、设于触发模块（9）内的撞针（10）和压簧（11），所述压簧（11）设于撞针（10）的上方，所述压簧（11）的一侧设有按钮（12），且所述按钮（12）上设有按钮弹簧（13），所述撞针（10）的尖端（10-1）与压缩气瓶（7）的瓶口对应设置，且所述撞针（10）上设有一卡销（14）；所述触发模块（9）的内壁与动力模块（6）外壁的上端部之间形成一气路腔体（15），所述气路腔体（15）与两个通气槽（6-2）相通。

5.根据权利要求4所述的一种无人机机载平台的捕网发射装置，其特征在于，所述压簧（11）的上方设有一用于固定压簧（11）的固定凸台（16），所述固定凸台（16）的上方设有支撑平台（17），所述支撑平台（17）上设有若干个第一通气孔（17-1），所述气路腔体（15）与若干个第一通气孔（17-1）相通。

6.根据权利要求5所述的无人机机载平台的捕网发射装置，其特征在于，所述捕网系统包括捕网模块（18），所述捕网模块（18）包括与触发模块（9）上端部旋接的第一凸台（19）和第二凸台（20），所述第一凸台（19）内设有一中空腔体（21），所述中空腔体（21）的下端部延伸至支撑平台（17），所述中空腔体（21）的上端部延伸至第二凸台（20）；所述第二凸台（20）的上方设有一锥形槽（22），所述锥形槽（22）内设有网包（23），所述锥形槽（22）的外壁设有呈环状倾斜设置的六个第三通气孔（24）。

7.根据权利要求6所述的无人机机载平台的捕网发射装置，其特征在于，六个所述第三通气孔（24）由锥形槽（22）外壁的锥顶延伸至锥形槽（22）外壁的锥底，且每个所述第三通气孔（24）的底部与第二凸台（20）上的第二通气孔（20-1）对应设置并相通，每个所述第三通气孔（24）的顶部设有一呈锥形的重物块（25），所述重物块（25）与网包（23）的六角连接。

8.根据权利要求6所述的无人机机载平台的捕网发射装置，其特征在于，所述增压系统包括增压模块，所述增压模块为一薄铜片（26），所述薄铜片（26）设于中空腔体（21）与第二凸台（20）之间。

9.根据权利要求7所述的无人机机载平台的捕网发射装置，其特征在于，所述重物块（25）的上方设有一挡板（27），所述挡板（27）通过端盖（28）固定。

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