CN210235347U

CN210235347U - 一种低扰动无人机弹射架分离机构

Info

Publication number: CN210235347U
Application number: CN201920975233.1U
Authority: CN
Inventors: Bo Chen; 陈波; Jun Liu; 刘军
Original assignee: Beijing Jingpintezhuang Science And Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Jingpin special decoration technology Co., Ltd
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2020-04-03
Anticipated expiration: 2029-06-26

Abstract

本实用新型公开了一种低扰动无人机弹射架分离机构，属于飞机起飞领域。该弹射架分离机构包括：弹射底座，所述弹射底座两侧分别设有前座和后座，前座上设有前支杆，后座上设有后支杆，前支杆顶端设有支架接口，用于与无人机前部的飞机接口配合，后支杆顶端设有横撑，用于支撑无人机后部质量。本实用新型技术方案具有高可靠性和安全性，且零件结构简单，加工工艺简单，成本更低。

Description

一种低扰动无人机弹射架分离机构

技术领域

本实用新型涉及飞机起飞领域，具体涉及一种低扰动无人机弹射架分离机构，广泛适用于轻小型无人机的弹射起飞。

背景技术

轻小型无人机已经广泛运用于测绘、勘探、植保、侦察、消防、安保、电力巡检、影视航拍等领域，但它在各种复杂环境下的应用受制于起降条件，比如没有起飞跑道无法常规升空，那么基于弹射平台的无人机发射方式就应运而生。这种方式将势能(如弹性势能)转化为动能供飞机短距起飞，可以说很好的解决了大部分轻型和小型无人机的起飞痛点，加之有良好环境适应性，因此成为轻小型飞机的主流起飞方式。弹射平台要想发挥其性能，必须有一套行之有效的释放机构，即分离机构，来保证无人机安全、高效、可靠、稳定、精确的固定和分离，可以看出，这是弹射平台完成既定任务的重中之重。随着无人机种类的增多，市面上多数分离机构(以下简称弹射接口或接口)不足以满足某些特殊气动外形的飞行器的起飞需求，比如具有后推动力的飞机，往往其螺旋桨与弹射接口是相互干涉的；再如某些机腹后方有突出部分或者控制舵面的飞机，机体天然与弹射接口形成阻挡，无法发射；即便是下功夫克服了以上困难，又发现弹射接口本身设计复杂冗余，故障率高，且不能实现大载重和够稳定性要求，弹射接口适用性大打折扣；加之某些俯仰灵活性较高的机型，在起飞离地距离很低的情况下，没有充分空间克服起飞姿态扰动，造成对飞机安全的巨大威胁甚至是威胁到现场人员的生命财产安全。

实用新型内容

为彻底解决以上困扰，本专利提出一种低扰动无人机弹射架分离机构，即为一种广泛适用的轻小型无人机起飞弹射接口方案。

根据本实用新型，提供一种低扰动无人机弹射架分离机构，所述弹射架分离机构固定在受力小车上，其中，所述弹射架分离机构包括：弹射底座，所述弹射底座两侧分别设有前座和后座，前座上设有前支杆，后座上设有后支杆，前支杆顶端设有与无人机前部的飞机接口配合的支架接口，后支杆顶端设有无人机后部质量支撑横撑。

进一步的，所述前支杆能够围绕与前座的连接点朝向受力小车行进方向从直立位置旋转至水平位置，所述后支杆能够围绕与后座的连接点朝向受力小车行进方向从直立位置旋转至水平位置。

进一步的，所述后支杆在直立位置与后座平面的夹角为85～90度。

进一步的，所述后支杆与后座的连接点处设有角度调节螺钉，用于调节后支杆与后座平面的夹角。

进一步的，所述前支杆上固定有前锁钩，所述前锁钩尾部通过前锁紧弹簧连接至前支杆，当前支杆围绕与前座的连接点朝向一侧从竖直位置旋转至水平位置时，所述前锁钩与位于前座上的前钩销锁定。

进一步的，所述后支杆上固定有后锁钩，所述后锁钩尾部通过后锁紧弹簧连接至后支杆，当后支杆围绕与后座的连接点朝向相同侧从竖直位置旋转至水平位置时，所述后锁钩与位于后座上的后钩销锁定。

进一步的，所述前锁紧弹簧和后锁紧弹簧为扭簧或拉簧。

进一步的，所述后座与弹射底座之间设有可调后座垫，使得所述后座能够在弹射底座移动。

进一步的，所述支架接口的接口销分为前销和后销，飞机接口一端具有钩部，飞机接口的钩部与支架接口的前销配合。

进一步的，所述支架接口的前销为圆柱体，所述飞机接口的钩部的弯曲部为圆弧形，从而实现与前销配合。

进一步的，所述弯曲部的弯曲角度为45-60度，优选为60度。如果弯曲角度过大，发射如有抖动，会有脱钩危险，因为发射过程中，飞机已经有升力。

本实用新型的特点及有益效果：

1、由于任何形式的弹射装置对地面而言基本存在发射角度，那么底座安装于倾斜轨道面，前后支杆直立状态飞机安放于其上，其重力的水平向后分量自然保持前后支杆不会向前倾倒，免去了直立锁定机构，本实用新型巧妙地利用此原理简化了设计，从而在实际的使用测试中，达到故障率为0的佳绩。

2、前后支杆的倾倒锁定过程，完全依靠系统自身结构件惯性力完成，在不增加系统复杂程度的基础上达到了高可靠性。

3、前后支杆的倾倒即时锁定，在系统自身结构件惯性力作用倒下时，弹簧(可采用扭簧或拉簧，图例中采用拉簧结构)拉动挂钩自动锁止。此机构可准确防止发射末段的支杆高频振荡现象发生，不仅保证飞机起飞安全性，同时极大延长发射架使用寿命。再次弹射时，需要手动解锁，立起支杆。

4、在飞机接口与支架接口分离的过程中，系统能够自然克服支杆因为前倾而引发的飞机下沉问题，最大程度保证了飞机起飞的平稳和安全。

5、可倾倒双支撑的结构设计，能够满足多种机型的起飞要求，尤其对离地高度有特殊要求的飞行器，提供了较高的通过性能，由图八可以直观的感受到其通过安全性；本实用新型可以根据不同机型进行最优化的尺寸配置，不局限于当前设计比例。

6、本实用新型零件数目精简至最少，机构可靠性达到最优，同时自身重量可极大降低，因此消耗动能较少，间接提高了起飞速度和能量使用效率，进而与之配合的弹射系统寿命得到延长。

7、本实用新型零件结构简单，加工工艺简单，成本更低。

8、飞机接口的外形可做一定程度调整，比如可以减少高度或改变倾斜角度以适应不同机型。

9、由于飞机挂钩和接口销的连接形成了圆柱面接触，天然保证了飞机起飞的航向稳定性；左右挂点的距离越大，稳定性越高。

10、后支杆在直立状态下，与底座上平面夹角需＜90度，关键在于保证在倾倒过程中不会对飞机额外施加向上力，以保证飞机姿态不受干扰。具体角度视支撑形式或支撑杆与无人机的支撑面积及位置。

11、机构寿命长，保养简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1示出根据本实用新型的低扰动无人机弹射架分离机构的整体装配效果图；

图2示出根据本实用新型的低扰动无人机弹射架分离机构的装配后视图；

图3示出根据本实用新型的低扰动无人机弹射架分离机构的弹射接口的剖面视图；

图4示出根据本实用新型的低扰动无人机弹射架分离机构的弹射接口的剖面放大视图；

图5示出根据本实用新型的低扰动无人机弹射架分离机构的弹射机构配合等二轴测图；

图6示出根据本实用新型的低扰动无人机弹射架分离机构的弹射机构配合等二轴测图直立状态展示图；

图7示出根据本实用新型的低扰动无人机弹射架分离机构的弹射机构配合等二轴测图倾倒状态展示图；

图8示出根据本实用新型的低扰动无人机弹射架分离机构的的弹射机构等二轴测图倾倒状态剖面展示图。

其中：1、弹射底座；2、可调后座垫；3、后座；4、后支杆；5、后横撑；6、前座；7、前支杆；8、支架接口；9、接口销子；10、前锁钩；11、后锁钩；12、弹簧挂钉；13、锁紧弹簧；14、前锁销；15、后锁销；16、飞机；17、飞机接口。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本公开的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

多个，包括两个或者两个以上。

和/或，应当理解，对于本公开中使用的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

根据本实用新型，提供一种低扰动无人机弹射架分离机构。根据图1至图8所示，该机构包括前支杆总成(主要零件序号6、7、8、9、10)和后支杆总成(3、4、5、11)组成。如图在弹射底座1上，右端为前方，安装有前支杆总成，负责飞机前段的固定支撑，前支杆7可绕前座6向前(受力小车行进方向)倾倒约90度，并且在倒下后由10和14相互配合锁定同时弹簧13提供张紧力，防止前支杆二次弹起；前支杆顶端安装有支架接口8，其接口上安装有两支接口销9，至此完成了全部前支杆的介绍。支撑底座1左侧为后方，安装有后支杆总成，负责飞机后段的固定支撑，后支杆3可绕后座4向前(受力小车行进方向)倾倒约90度，并且在倒下后由11和15相互配合锁定，弹簧12提供预紧力，原理同前支杆的锁定，防止后支杆二次弹起；后支杆的顶端有横撑5，起到托住飞机后段质量的作用，同时增大了后支杆与机身的接触面积，避免飞机表面损伤，另外后座3和底座1之间，有一可调后座垫2，可调整后支杆前后位置，以适应不同长度规格的飞机。关键点在于，飞机接口17和支架接口8的配合方式，如图4所示，把接口销分为前后两根分别叫做A销和B销，飞机接口右端(即前端)有一小钩，它和接口销A完全吻合，且钩子的向后弯曲角度为45-60度，优选为60度，该弯曲角度经过精心设计，在提供可靠前向力传递的同时避免支杆倾倒趋势带来的飞机接口下沉影响，同时由于整个动态倾倒过程伴随后端接口销B上移，此时B传递给飞机接口一个向上的力而加速前端A的钩销分离，二者相辅相成，最终完成飞机接口的顺利分离且不影响飞机初始腾空姿态的目标。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种低扰动无人机弹射架分离机构，所述弹射架分离机构固定在受力小车上，其特征在于，所述弹射架分离机构包括：弹射底座，所述弹射底座两侧分别设有前座和后座，前座上设有前支杆，后座上设有后支杆，前支杆顶端设有与无人机前部的飞机接口配合的支架接口，后支杆顶端设有无人机后部质量支撑横撑。

2.根据权利要求1所述的低扰动无人机弹射架分离机构，其特征在于，所述前支杆能够围绕与前座的连接点朝向受力小车行进方向从直立位置旋转至水平位置，所述后支杆能够围绕与后座的连接点朝向受力小车行进方向从直立位置旋转至水平位置。

3.根据权利要求2所述的低扰动无人机弹射架分离机构，其特征在于，所述前支杆上固定有前锁钩，所述前锁钩尾部通过前锁紧弹簧连接至前支杆，当前支杆围绕与前座的连接点朝向一侧从竖直位置旋转至水平位置时，所述前锁钩与位于前座上的前钩销锁定。

4.根据权利要求2所述的低扰动无人机弹射架分离机构，其特征在于，所述后支杆上固定有后锁钩，所述后锁钩尾部通过后锁紧弹簧连接至后支杆，当后支杆围绕与后座的连接点朝向相同侧从竖直位置旋转至水平位置时，所述后锁钩与位于后座上的后钩销锁定。

5.根据权利要求1所述的低扰动无人机弹射架分离机构，其特征在于，所述后座与弹射底座之间设有可调后座垫，使得所述后座能够在弹射底座移动。

6.根据权利要求1所述的低扰动无人机弹射架分离机构，其特征在于，所述支架接口具有接口销，分为前销和后销，飞机接口一端具有钩部，飞机接口的钩部与支架接口的前销配合。

7.根据权利要求6所述的低扰动无人机弹射架分离机构，其特征在于，所述支架接口的前销为圆柱体，所述飞机接口的钩部的弯曲部为圆弧形，从而实现与前销配合。