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一种小型共轴飞行器弹射装置


技术摘要:
本发明公开一种小型共轴飞行器弹射装置,涉及无人机飞行技术领域,包括弹射外壳和设置于弹射外壳底部的底板护板,弹射外壳内安装弹簧蓄能组件和自动脱钩机构,弹射接驳处设置定位接驳锥,定位接驳锥用于共轴飞行器在蓄能状态下的固定,弹簧蓄能组件用于定位接驳锥的压  全部
背景技术:
无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。按应用 领域分类,无人机可分为军用与民用:军用方面,无人机可广泛用于空中侦察、监视、通信、 反潜、电子干扰等;民用方面,目前可广泛应用于航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾 难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等领域。按 尺度分类(民航法规),无人机可分为微型无人机、轻型无人机、小型无人机以及大型无人 机。 目前的微型无人机主要应用于军事目的,因此对微型无人机本身搭载的监视、监 听设备等任务载荷的稳定性提出了较高的要求。然而,随着微型无人机的小型化发展,整体 质量越来越轻,机身的震动会比较明显,有时会影响任务载荷运行的稳定性。同时,在一些 特殊情况下,由于不同任务需要,对微型无人机的性能往往会有不同的需求,执行任务时, 往往需要携带多个或多组执行不同任务的微型无人机。 传统单旋翼无人直升机因为需要平衡反作用扭矩与控制航向,因而必需配置尾 桨,尾桨不仅需要消耗30%动力,而且导致结构复杂、体积大、可靠性差,无法实现小型化。 共轴双旋翼直升机的特点是具有绕同一理论轴线一正一反旋转的上下两副旋翼,两副旋翼 的旋转方向相反,因此它们的反扭矩可以互相抵消,也就无需安装尾桨,机身长度可大大缩 短,因此可实现小型化。此外,共轴双旋翼无人机还包括可垂直起降,飞行稳定性好,气动力 对称,悬停效率比较高,对起降场地要求低以及使用便捷等特点,与单旋翼带尾桨直升机相 比,其操纵效率明显有所提高,因此发展前景巨大。 然而,在一些特殊应用领域,比如地形复杂的山区、偏僻的山区、茂密的森林中,由 于一些物体的遮蔽和干扰,终端的通讯信号和卫星信号微弱,无法实现正常的数据传输。在 进行特殊或者正常作业时,常常需要到处寻找信号优良的区域,才可完成数据连接;或者, 在茂密广阔的丛林之中,难以找到信号优良的区域。在现今解决方案中,采用自组网的方式 可完成特定区域的数据信号覆盖和数据传输,但是普通的无人机往往难以飞跃茂密高大的 丛林,达到组网预定高度。因此,如何提高无人机发射穿透性是目前亟待解决的问题。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种共轴无人机的弹射装置,其通过提供蓄能弹射机构,增 强共轴无人机起飞速度,实现快速反应起降,同时弹射式起飞形式还可使无人机穿越一定 的柔性障碍物,达到解决上述技术问题的目的。 为实现上述目的,本发明提供了如下方案: 本发明提供一种小型共轴飞行器弹射装置,包括弹射外壳和设置于所述弹射外壳 底部的底板护板,所述弹射外壳内安装弹簧蓄能组件和自动脱钩机构,弹射接驳处设置定 3 CN 111572801 A 说 明 书 2/5 页 位接驳锥,所述定位接驳锥用于共轴飞行器在蓄能状态下的固定,所述弹簧蓄能组件用于 所述定位接驳锥的压缩蓄能,所述自动脱钩机构能够实现所述定位接驳锥的自动脱钩,进 而使所述定位接驳锥在所述弹簧蓄能组件的蓄能作用下弹出,实现共轴无人机的弹射。 可选的,所述弹射外壳内套设有弹射内桶,所述定位接驳锥和所述自动脱钩机构 均设置于所述弹射内桶内。 可选的,所述弹簧蓄能组件包括蓄能弹簧和用于压缩所述蓄能弹簧的弹簧压缩机 构,所述蓄能弹簧安装于所述弹射内桶内;所述定位接驳锥上固定有中心托板,所述蓄能弹 簧的底端固定,顶端连接所述中心托板。 可选的,所述弹簧压缩机构为滚珠丝杆机构,所述滚珠丝杠、螺纹连接于所述滚珠 丝杠上的滚珠丝杠螺母以及用于驱动所述滚珠丝杠转动的电机动力组件,所述滚珠丝杠安 装于所述弹射内桶与所述弹射外壳之间;所述滚珠丝杠螺母位于所述中心托板的上方,用 于在所述滚珠丝杠驱动后,下压所述中心托板。 可选的,所述电机动力组件安装于所述弹射内桶内部,包括电机、电机内罩和电机 底板,所述电机外部套设所述电机内罩,所述电机内罩和所述电机固定于所述电机底板上, 所述电机底板固定于所述底板护板的上方,所述电机的输出端通过齿轮传动副与所述滚珠 丝杠传动连接。 可选的,所述自动脱钩机构包括脱钩固定块、舵机和脱钩旋转块,所述脱钩旋转块 上开设有用于所述定位接驳锥的底端穿过的槽孔,所述脱钩旋转块安装于所述脱钩固定块 内部,并通过轴承与所述脱钩固定块转动连接,所述舵机用于转动所述脱钩旋转块,以使所 述槽孔与所述定位接驳锥的底端之间错位挂钩或对齐脱钩。 可选的,所述脱钩旋转块的顶部固定压片形成脱钩机构,所述压片和所述脱钩旋 转块上同轴开设所述槽孔。 可选的,所述脱钩固定块底部螺纹连接有框架连接件,且相互连接处设有凸槽和 槽口,用于周向传力。 可选的,所述共轴飞行器包括转动方向相反的上桨叶机构和下桨叶机构;所述上 桨叶机构用于定轴转动;所述下桨叶机构位于所述下桨叶机构的下方,能够改变旋转平面, 实现变距功能。 可选的,所述共轴飞行器的外壳为弹形外壳,所述上桨叶机构和所述下桨叶机构 将桨叶内折后能够放入所述弹射外壳内。 本发明相对于现有技术取得了以下技术效果: 本发明提供的小型共轴飞行器弹射装置,通过设置蓄能弹射机构,为共轴飞行器 初始提供动能,增强了共轴无人机起飞速度,实现快速反应起降,节约飞行器起飞阶段能源 耗损,适用于某些特殊场景的快速反应飞行,可使共轴无人机快速抵达预定远程地点,可靠 性高。此外,本发明体积小型化,结构简单,便于携带。本发明可进行多次装机发射,发射频 率高,动作迅速可靠。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 4 CN 111572801 A 说 明 书 3/5 页 例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图 获得其他的附图。 图1是本发明小型共轴飞行器弹射装置的主视图; 图2是本发明小型共轴飞行器弹射装置移除部分外壳后的主视图; 图3是本发明小型共轴飞行器弹射装置移除部分外壳后的侧视图; 图4是本发明小型共轴飞行器弹射装置的部分剖视图; 图5是本发明小型共轴飞行器弹射装置弹射后桨叶展开示意图; 图6是本发明小型共轴飞行器弹射装置爆炸分解立体示意图; 图7是图6中A处的放大示意图; 图8是本发明小型共轴飞行器弹射装置框架连接件的结构示意图; 图9是本发明小型共轴飞行器弹射装置轴承顶环的结构示意图; 其中,附图标记为:100.小型弹射共轴飞行器,111.弹射外壳,112.弹射内桶,113. 顶部环,114.底板护板,121.电机,122.电机内罩,123.电机底板,124,传动正齿轮,125.传 动副齿轮,126.定位环,131.滚珠丝杠螺母,132.滚珠丝杠,141.蓄能弹簧,142.中心托板, 151.舵机,152.定位接驳锥,153.脱钩固定块,154.摇臂连接臂,155.压片,156.轴承顶环, 1561.凹槽,1562.凸槽,157.框架连接件,1571.凸起,1572.螺纹孔,1573.卡槽,158.舵机 臂,159.脱钩旋转块,160.共轴飞行器,161.上桨叶机构,162.下桨叶机构,163.弹形外壳, 164.共轴飞行器底座。
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