一种无人机弹射起飞用多级弹射架的制作方法

专利2025-10-18  90


本发明属于航空飞行器,具体涉及一种无人机弹射起飞用多级弹射架。


背景技术:

1、无人机在起飞过程中,需要一定的初速度,为了适应野外场地的使用,无人机一般采用弹射架弹射起飞的方式,在弹射架上利用无人机上的发动机以及弹射装置的共同作用给无人机加速,使无人机快速达到起飞速度,完成起飞;无人机在利用气缸弹射时,需要先启动空气压缩机蓄能,之后驱动气缸进行弹射起飞,随着压缩空气的消耗,气缸动力输出会出现衰减,导致无人机弹射起飞的加速度出现波动,另外受到气缸伸缩杆的行程限制,弹射装置的有效弹射行程低于弹射轨道的长度,当气缸伸缩杆达到最大行程之后,且无人机尚未脱离弹射轨道时,需要无人机本身发动机进行加速,为了确保无人机起飞瞬间达到起飞速度,然而加速度峰值过大会造成无人机过载,对无人机机身强度、机载设备造成较大损伤,加速度过小会导致无人机速度较低,无人机起飞失败导致无人机坠毁。

2、针对现有无人机弹射架的不足,需要进行进一步的改进,通过设置两个气缸,两个气缸交替伸缩进行多级弹射,可以有效摆脱单个气缸伸缩杆的行程限制,确保无人机在弹射轨道上时,气缸均能对无人机进行有效加速,在确保无人机起飞初速度大小,减小加速度的波动,避免无人机过载。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种无人机弹射起飞用多级弹射架,以解决上述问题。

2、为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种无人机弹射起飞用多级弹射架;包括底座、弹射导轨、弹射座、储气筒、空气压缩机和换气装置;所述弹射导轨设置在底座上方,所述底座靠近左端部位固定有储气筒,所述储气筒内部设置多个隔板将储气筒内部空腔分成多个独立的储气空腔,且储气筒外侧设置有多个空气压缩机,空气压缩机与储气筒内部储气空腔一一对应,且空气压缩机的排气口与储气筒内部对应的储气空腔连通,便于将外界空气压缩之后充入储气筒的储气空腔中,储气筒上方设置有换气装置,所述换气装置下侧设置有多个进气口分别与储气筒的储气空腔一一连通,且换气装置上侧设置有四个排气口,所述弹射导轨后端与底座铰接,弹射导轨下侧靠近中部部位与底座之间设置有角度调节装置,所述角度调节装置包括调节转筒和调节螺杆,所述调节转筒下端转动套接有第一安装座,第一安装座与底座上侧靠近右边缘部位铰接,调节转筒与调节螺杆螺纹配合连接,调节螺杆上端与第二安装座固定连接,第二安装座与弹射导轨铰接,弹射导轨上滑动连接有弹射座。

3、所述弹射导轨的后端设置有动力箱,所述动力箱内设置有两个隔板将动力箱内部空腔分为一个中空腔和分布在中空腔前后两侧的两个侧空腔,中空腔内设置有收卷辊筒,收卷辊筒上收卷有牵引绳,收卷辊筒左右两侧均设置有内齿式棘轮机构,内齿式棘轮机构包括内棘轮和拨盘,拨盘侧面均匀分布有多个与内棘轮配合的棘爪,其中内棘轮与收卷辊筒固定连接,拨盘背离收卷辊筒的一侧中部固定有传动转轴,传动转轴通过轴承与动力箱内的隔板转动连接,且传动转轴插入侧空腔内的部位固定有传动齿轮,传动齿轮上下两侧均设置有传动齿条,传动齿条与传动齿轮啮合,每个传动齿条右侧均设置有一个气缸,气缸的缸体固定在侧空腔内,且两个气缸的伸缩杆分别与对应传动齿条右端固定连接,伸缩杆伸长通过内齿式棘轮机构驱动收卷辊筒逆时针转动的气缸为弹射装置,伸缩杆伸长通过内齿式棘轮机构的拨盘相对内棘轮转动的气缸为复位装置。

4、所述弹射导轨主体由一个水平面板和两个竖直面板两部分组成,两个竖直面板下边缘分别与水平面板前后边缘固定连接,两个竖直面板内侧均设置有限位横板,弹射导轨上内设置有弹射推板,弹射面板左右两侧均设置有限位凹槽,弹射面板的每个限位凹槽内均转动连接有两个第一水平导向滚轮和一个第一竖直导向滚轮,两个第一导向滚轮分别与限位横板上下侧面接触,且第一竖直导向滚轮与限位横板侧边缘接触,弹射推板前侧固定有推杆,弹射导轨前端固定有第一凹形面板,第一凹形面板内设置有转动连接有第一导向轮,动力箱的中空腔内设置有第二导轮,收卷辊筒上的牵引绳穿过第二导轮、第一导轮之后与弹射推板固定连接,利用牵引绳拉动弹射推板向弹射导轨前端滑动。

5、所述弹射座包括弹射座框架、两个挂钩、两个第二凹形面板,所述两个挂钩固定在弹射座框架上侧,两个第二凹形面板固定在弹射座框架下侧,且两个第二凹形面板内均转动连接有两个第二水平导向滚轮和一个第二竖直导向滚轮,两个第二导向滚轮分别与限位横板上下侧面接触,且第二竖直导向滚轮与限位横板侧边缘接触,两个第二凹形面板之间设置有推板,推杆与推板接触。

6、所述换气装置包括第一换气箱、第一过度箱、第二换气箱和第二过度箱,所述第一换气箱下端与第一过度箱上端连通,第一过度箱下端与第二换气箱连通;所述第一换气箱内转动连接有第一调节转盘,第一调节转盘上设置有两个对称的第一弧形孔,第一换气箱上侧固定有无刷电机,无刷电机的输出转轴插入第一换气箱中且与第一调节转盘固定连接,第一换气箱上侧设置有四个排气口,且第一换气箱的四个排气口通过导管分别与四个气缸的缸体连通,所述第二换气箱内转动连接有第二调节转盘,第二调节转盘上设置有第二弧形孔,第二调节转盘侧面设置有限位块,第二换气箱下侧环形分布有多个第二过度箱,第二过度箱与储气筒内部的储气空腔一一对应,且第二过度箱下端端口与储气筒内部对应的储气空腔连通。

7、每个所述第二过度箱均对应设置有一个气压调节筒,气压调节筒固定在第二换气箱侧面,气压调节筒内通过隔板分为内空腔和外空腔,其中外空腔与对应的第二过度箱连通,内空腔内滑动连接有活塞,活塞一侧固定有第一限位杆,活塞另一侧固定有第二限位杆,其中第一限位杆穿过内空腔且插入第二换气箱中,第二限位杆穿出外空腔,第二限位杆上套有拉簧,拉簧一端与活塞固定连接,拉簧另一端隔板固定连接,第二限位杆上设置有限位凹槽,且外空腔靠近端口部位设置有限位螺杆,限位螺杆与外空腔侧壁螺纹连接,所述第一过度箱内设置有涡轮风扇,涡轮风扇的转轴与第二调节转盘上侧中部固定连接。

8、优选的,所述第一弧形孔的弧度为π/2。

9、优选的,所述第二限位杆和限位螺杆端部均设置有手柄。

10、优选的,所述复位装置的气缸与第一换气箱端口连通的导管上设置有节流阀,通过节流阀调节进入到气缸气流的流量,减小复位装置对气流的消耗。

11、优选的,所述第二过度箱下端端口设置有阀门。

12、本发明的有益效果是:本发明利用气流吹向涡轮风扇带动第二调节转盘转动使储气空腔交替向第一过度箱提供达到弹射所需压力的压缩气体,避免将压缩气体一次性释放导致气压压力降低,弹射力不足,同时任意储气空腔向第一过度箱提供压缩气体的过程中,空气压缩机向其余储气空腔补充压缩气体,确保压缩气体持续向第一过度箱持续输出;在内齿式棘轮机构的作用,在两个侧空腔内作为弹射装置的气缸交替工作,进行多级弹射驱动收卷辊筒转动,确保收卷辊筒持续转动收卷牵引绳将无人机弹射出去;使弹射装置对无人机的加速行程摆脱单个气缸伸缩杆伸缩行程的限制,确保弹射座与弹射导轨分离之前均能对无人机进行加速,提升加速行程,通过提升加速的行程,降低加速度峰值,进而减小加速过程中,负载对无人机机身以及机载设备的损伤。


技术特征:

1.一种无人机弹射起飞用多级弹射架;包括底座、弹射导轨、弹射座、储气筒、空气压缩机和换气装置;其特征在于:所述弹射导轨设置在底座上方,所述底座靠近左端部位固定有储气筒,所述储气筒内部设置多个隔板将储气筒内部空腔分成多个独立的储气空腔,且储气筒外侧设置有多个空气压缩机,空气压缩机与储气筒内部储气空腔一一对应,且空气压缩机的排气口与储气筒内部对应的储气空腔连通,便于将外界空气压缩之后充入储气筒的储气空腔中,储气筒上方设置有换气装置,所述换气装置下侧设置有多个进气口分别与储气筒的储气空腔一一连通,且换气装置上侧设置有四个排气口,所述弹射导轨后端与底座铰接,弹射导轨下侧靠近中部部位与底座之间设置有角度调节装置,所述角度调节装置包括调节转筒和调节螺杆,所述调节转筒下端转动套接有第一安装座,第一安装座与底座上侧靠近右边缘部位铰接,调节转筒与调节螺杆螺纹配合连接,调节螺杆上端与第二安装座固定连接,第二安装座与弹射导轨铰接,弹射导轨上滑动连接有弹射座。

2.根据权利要求1所述的一种无人机弹射起飞用多级弹射架,其特征在于,所述弹射导轨的后端设置有动力箱,所述动力箱内设置有两个隔板将动力箱内部空腔分为一个中空腔和分布在中空腔前后两侧的两个侧空腔,中空腔内设置有收卷辊筒,收卷辊筒上收卷有牵引绳,收卷辊筒左右两侧均设置有内齿式棘轮机构,内齿式棘轮机构包括内棘轮和拨盘,拨盘侧面均匀分布有多个与内棘轮配合的棘爪,其中内棘轮与收卷辊筒固定连接,拨盘背离收卷辊筒的一侧中部固定有传动转轴,传动转轴通过轴承与动力箱内的隔板转动连接,且传动转轴插入侧空腔内的部位固定有传动齿轮,传动齿轮上下两侧均设置有传动齿条,传动齿条与传动齿轮啮合,每个传动齿条右侧均设置有一个气缸,气缸的缸体固定在侧空腔内,且两个气缸的伸缩杆分别与对应传动齿条右端固定连接,伸缩杆伸长通过内齿式棘轮机构驱动收卷辊筒逆时针转动的气缸为弹射装置,伸缩杆伸长通过内齿式棘轮机构的拨盘相对内棘轮转动的气缸为复位装置。

3.根据权利要求1所述的一种无人机弹射起飞用多级弹射架,其特征在于,所述弹射导轨主体由一个水平面板和两个竖直面板两部分组成,两个竖直面板下边缘分别与水平面板前后边缘固定连接,两个竖直面板内侧均设置有限位横板,弹射导轨上内设置有弹射推板,弹射面板左右两侧均设置有限位凹槽,弹射面板的每个限位凹槽内均转动连接有两个第一水平导向滚轮和一个第一竖直导向滚轮,两个第一导向滚轮分别与限位横板上下侧面接触,且第一竖直导向滚轮与限位横板侧边缘接触,弹射推板前侧固定有推杆,弹射导轨前端固定有第一凹形面板,第一凹形面板内设置有转动连接有第一导向轮,动力箱的中空腔内设置有第二导轮,收卷辊筒上的牵引绳穿过第二导轮、第一导轮之后与弹射推板固定连接,利用牵引绳拉动弹射推板向弹射导轨前端滑动。

4.根据权利要求1所述的一种无人机弹射起飞用多级弹射架,其特征在于,所述弹射座包括弹射座框架、两个挂钩、两个第二凹形面板,所述两个挂钩固定在弹射座框架上侧,两个第二凹形面板固定在弹射座框架下侧,且两个第二凹形面板内均转动连接有两个第二水平导向滚轮和一个第二竖直导向滚轮,两个第二导向滚轮分别与限位横板上下侧面接触,且第二竖直导向滚轮与限位横板侧边缘接触,两个第二凹形面板之间设置有推板,推杆与推板接触。

5.根据权利要求1所述的一种无人机弹射起飞用多级弹射架,其特征在于,所述换气装置包括第一换气箱、第一过度箱、第二换气箱和第二过度箱,所述第一换气箱下端与第一过度箱上端连通,第一过度箱下端与第二换气箱连通;所述第一换气箱内转动连接有第一调节转盘,第一调节转盘上设置有两个对称的第一弧形孔,第一换气箱上侧固定有无刷电机,无刷电机的输出转轴插入第一换气箱中且与第一调节转盘固定连接,第一换气箱上侧设置有四个排气口,且第一换气箱的四个排气口通过导管分别与四个气缸的缸体连通,所述第二换气箱内转动连接有第二调节转盘,第二调节转盘上设置有第二弧形孔,第二调节转盘侧面设置有限位块,第二换气箱下侧环形分布有多个第二过度箱,第二过度箱与储气筒内部的储气空腔一一对应,且第二过度箱下端端口与储气筒内部对应的储气空腔连通。

6.根据权利要求5所述的一种无人机弹射起飞用多级弹射架,其特征在于,所述第二过度箱均对应设置有一个气压调节筒,气压调节筒固定在第二换气箱侧面,气压调节筒内通过隔板分为内空腔和外空腔,其中外空腔与对应的第二过度箱连通,内空腔内滑动连接有活塞,活塞一侧固定有第一限位杆,活塞另一侧固定有第二限位杆,其中第一限位杆穿过内空腔且插入第二换气箱中,第二限位杆穿出外空腔,第二限位杆上套有拉簧,拉簧一端与活塞固定连接,拉簧另一端隔板固定连接,第二限位杆上设置有限位凹槽,且外空腔靠近端口部位设置有限位螺杆,限位螺杆与外空腔侧壁螺纹连接,所述第一过度箱内设置有涡轮风扇,涡轮风扇的转轴与第二调节转盘上侧中部固定连接。

7.根据权利要求2所述的一种无人机弹射起飞用多级弹射架,其特征在于,所述复位装置的气缸与第一换气箱端口连通的导管上设置有节流阀,通过节流阀调节进入到气缸气流的流量,减小复位装置对气流的消耗。

8.根据权利要求5所述的一种无人机弹射起飞用多级弹射架,其特征在于,所述第二过度箱下端端口设置有阀门。


技术总结
本发明涉及一种无人机弹射起飞用多级弹射架;包括底座、弹射导轨、弹射座、储气筒、空气压缩机和换气装置;利用气流吹向涡轮风扇带动第二调节转盘转动使储气空腔交替向第一过度箱提供达到弹射所需压力的压缩气体,确保压缩气体持续向第一过度箱持续输出;在内齿式棘轮机构的作用,在两个侧空腔内作为弹射装置的气缸交替工作驱动收卷辊筒转动,确保收卷辊筒持续转动收卷牵引绳将无人机弹射出去;使弹射装置对无人机的加速行程摆脱单个气缸伸缩杆伸缩行程的限制,确保弹射座与弹射导轨分离之前均能对无人机进行加速,提升加速行程,通过提升加速的行程,降低加速度峰值,进而减小加速过程中,负载对无人机机身以及机载设备的损伤。

技术研发人员:牛彦陈,张丙杰,张昊非
受保护的技术使用者:安阳国遥星图信息技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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