專利名稱：有效載荷機身無人機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無人駕駛飛機，尤其涉及一種有效載荷機身無人機。屬于航天航空裝備設(shè)計、制造領(lǐng)域。可用于空中或地面打擊、執(zhí)行偵查任務(wù)等；也可作為農(nóng)用、民用無人機，如農(nóng)藥噴灑、人工降雨、通訊、信息采集等。
背景技術(shù)：
21世紀(jì)是無人機的世紀(jì)，無人機的出現(xiàn)影響社會生活的各個方面。目前無人機平臺大多是偵察型無人機，察打一體的無人機以美國最為先進(jìn)。但大多是地面起飛，執(zhí)行空中偵察或?qū)Φ卮驌羧蝿?wù)。目前的察打一體無人機存在起飛重量大；體 積大、翼展長。目前無人機平臺的前沿研究更多的是把有人飛行器，比如四代機的高隱身、高巡航速度、敏捷性以及信息融合等設(shè)計理念照搬到無人機上來，所設(shè)計的無人機具有隱身外型、內(nèi)埋武器、多傳感器、專用余度數(shù)據(jù)鏈路等，這種先進(jìn)的無人機外型尺寸和重量與有人機相當(dāng)，其研制技術(shù)難度大、成本費用高。盡管目前各國開足馬力研制，但目前這種無人作戰(zhàn)平臺還沒有裝備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決目前無人機由于沿用有人飛行器的整體結(jié)構(gòu)，而存在的外形尺寸大、起飛重量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本費用高等技術(shù)問題，提供了一種有效載荷機身無人機，有效載荷機身無人機，它包括機身、機翼、尾翼；在所述機身上裝有電子設(shè)備、飛行控制系統(tǒng)、導(dǎo)彈載荷發(fā)控裝置及發(fā)動機；所述機身由掛載有效載荷的復(fù)式發(fā)射架和有效載荷共同構(gòu)成，即由橫截面呈品字形或倒品字形布置的主體及在品字形的左右對稱的機體下通過掛載裝置承載的有效載荷共同構(gòu)成。本發(fā)明的特點及有益效果是一種具有小型、輕便、實用、有效的無人機。該無人機采用獨特的品字形機身設(shè)計，改變了傳統(tǒng)的先以飛機為主體進(jìn)行飛機設(shè)計，掛載武器作為有效載荷的設(shè)計思想，改變?yōu)橐晕淦鬏d荷為主體，把武器載荷作為機體的運載工具，如把導(dǎo)彈發(fā)射裝置和導(dǎo)彈彈身作為無人機機身。使有效載荷比達(dá)到最大的無人機。本無人機也是唯一即可實現(xiàn)載機掛載空投又可地面起飛的無人機。其特點具體表現(xiàn)在(I)本發(fā)明采用品字形機身及在品字機身的左右兩邊設(shè)置有效載荷掛載裝置，使本機成為目前有效載荷比極高的能載彈的無人攻擊機，通過有效載荷將負(fù)載與無人機機身組為一體，不僅實現(xiàn)了無人機獨特的“品字形”機身外形，而且由于機身品字結(jié)構(gòu)布局，使結(jié)構(gòu)變得更加緊湊、簡單，減小了整機的體積和重量，同時降低了制造成本。(2)本無人機由于體積小、且采用模塊化組裝式結(jié)構(gòu)設(shè)計，可實現(xiàn)快速組裝和拆解；(3)由于本無人機采用通過有效載荷把負(fù)載與無人機機身組為一體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可實現(xiàn)負(fù)載空空導(dǎo)彈和空地導(dǎo)彈，以及實現(xiàn)對地攻擊吊艙的掛載和使用，使之成為一種攻擊型無人機。
(4)空投型有效載荷機身無人機，可實現(xiàn)載機遠(yuǎn)距空投，無人機接近目標(biāo)、構(gòu)成攻擊條件后再進(jìn)行攻擊，因而達(dá)到了最大范圍的武器增程，使射程很近的導(dǎo)彈可攻擊幾百公里外的目標(biāo)，提升武器威力和作戰(zhàn)效能。(5)地空型有效載荷機身無人機，可實現(xiàn)地面起飛，根據(jù)數(shù)據(jù)鏈目標(biāo)指示接敵，構(gòu)成攻擊條件后發(fā)射導(dǎo)彈進(jìn)行攻擊，攻擊后返場。因而成為對空攻擊型無人機；對地型通過加裝視頻組件，實現(xiàn)對地打擊或偵察。


圖I本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2是圖I的正面結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是圖I的另一種實施狀態(tài)(倒品字形機身)結(jié)構(gòu)示意4是圖3的正面結(jié)構(gòu)示意5是圖3的另一實施狀態(tài)靜態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖(可折疊式機翼)圖6是圖5的動態(tài)結(jié)構(gòu)示意7是圖5的正面結(jié)構(gòu)示意8是圖5的俯視結(jié)構(gòu)示意9是圖7的機身局部放大示意10是發(fā)動機安裝示意11是機翼連接示意12是折疊機翼結(jié)構(gòu)示意13是折疊尾翼結(jié)構(gòu)示意圖附圖中各標(biāo)記的含義I—機身(品字形或倒品字形)2—機翼(或可折疊機翼)；3掛載裝置；4—尾翼(或可折疊尾翼)；5發(fā)動機；6 有效載荷(如導(dǎo)彈)；7折疊翼肩；8---無人機吊耳。
具體實施例方式參看圖I-圖13，有效載荷機身無人機，它包括機身I、機翼2、尾翼4;在所述機身I上裝有電子設(shè)備、飛行控制系統(tǒng)、導(dǎo)彈載荷發(fā)控裝置及發(fā)動機5 ;所述機身I由掛載有效載荷6的復(fù)式發(fā)射架和有效載荷6共同構(gòu)成，即由橫截面呈品字形或倒品字形布置的主體及在品字形的左右對稱的機體下通過掛載裝置3承載的有效載荷6共同構(gòu)成。其中品字形或倒品字形機身的所述機翼由左、右兩部分構(gòu)成，并與固定在機身中部的帶撐開/鎖定的折疊翼肩7活動連接，形成可折疊式機翼，所述尾翼4采用可折疊尾翼；所述發(fā)動機I裝在品字形的左右機體之間，位于機體下方；
所述發(fā)動機I背裝在倒品字形的左右機體之間的機身上；上述無人機的各部分采用模塊化組裝式結(jié)構(gòu)設(shè)計。實施例I
參看圖I-圖2，有效載荷機身無人機，該無人機機體各部分采用模塊化組裝式結(jié)構(gòu)設(shè)計，它包括機身、機翼、V型尾翼；在所述機身上裝有電子設(shè)備、飛行控制系統(tǒng)及渦噴發(fā)動機；所述機身1，由橫截面呈品字形布置的主體及在品字形的左右對稱的機體下通過掛載裝置3承載的有效載荷6共同構(gòu)成。參看圖7，所述掛載裝置3，由固定在品字形的左右對稱的機體下的帶鎖定結(jié)構(gòu)的T字型滑道構(gòu)成；參看圖10，渦噴發(fā)動機通過安裝導(dǎo)軌吊裝在機身下，并通過鎖死機構(gòu)與機身固定；由指數(shù)傳/圖傳設(shè)備、任務(wù)計算機、武器發(fā)射裝置組成的所述電子設(shè)備和飛行控制系統(tǒng)，裝在品字形機身位于中間部分的機身上。所述機翼也可設(shè)計成可折疊式，該機適于作為空投型無人攻擊機。掛載母機通過本無人機機身吊耳8掛載帶飛時，無人機機翼折疊，品字形機身I的左右兩邊設(shè)置的有效載荷掛載裝置3上載有導(dǎo)彈復(fù)式掛彈與品字形機身成為一體；掛載母機通過數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)瞻l(fā)系統(tǒng)給無人機提供攻擊目標(biāo)位置信息和速度信息，使無人機實現(xiàn)截?fù)麸w行；當(dāng)無人機進(jìn)入到導(dǎo)彈導(dǎo)引頭探測范圍后，掛載母機控制無人機導(dǎo)彈導(dǎo)引頭解鎖，搜索目標(biāo)，導(dǎo)彈導(dǎo)引頭探測到并截獲目標(biāo)后，無人機自主發(fā)射導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)。導(dǎo)彈發(fā)射后，無人機在自主飛行控制系統(tǒng)的控制下轉(zhuǎn)入返航航線，實現(xiàn)就近機場或公路著陸。由于空投型有效載荷機身無人機，是在靠近目標(biāo)，構(gòu)成攻擊條件后再進(jìn)行攻擊，而實現(xiàn)了最大范圍的武器增程，使射程很近的導(dǎo)彈可攻擊100-200公里外的目標(biāo)。下面是有效載荷機身無人機攻擊事例品字形/倒品字形機身是融合了飛機機身和有效載荷體的一體化設(shè)計，既是有效載荷的掛裝發(fā)射裝置，又是無人機的機身；機翼插接在無人機機身兩側(cè)…型尾翼成45度角固定于品字機身兩側(cè)。渦噴發(fā)動機通過發(fā)動機安裝導(dǎo)軌吊裝在機身下；前三點起落架的前起在品字形機身下，主起在發(fā)動機兩側(cè)；有效載荷掛載裝置固定安裝與品字形機身下。自主飛行控制裝置和數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)瞻l(fā)系統(tǒng)以及武器計算與投放系統(tǒng)安裝于品字形機身內(nèi)。由掛飛載機攜帶有效載荷機身無人機到戰(zhàn)場，掛飛載機感知戰(zhàn)場信息，發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)情后，發(fā)出有效載荷機身無人機準(zhǔn)備指令，無人機導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行動機座對準(zhǔn)，通過數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)瞻l(fā)系統(tǒng)建立通訊；掛飛載機裝訂任務(wù)規(guī)劃信息給有效載荷機身無人機的自動駕駛儀。當(dāng)構(gòu)成攻擊條件后，掛飛載機投放有效載荷機身無人機，發(fā)動機點火，有效載荷機身無人機自主張開機翼，實現(xiàn)自主飛行。有效載荷機身根據(jù)數(shù)據(jù)鏈目標(biāo)信息修正飛行軌跡，當(dāng)?shù)竭_(dá)目標(biāo)附近時，啟動導(dǎo)彈準(zhǔn)備，導(dǎo)彈導(dǎo)引頭根據(jù)數(shù)據(jù)鏈傳來的目標(biāo)位置信息建立搜索區(qū)域，當(dāng)導(dǎo)引頭截獲目標(biāo)后，回傳給載機截獲目標(biāo)，同時發(fā)射導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)。實施例2參看圖3-圖4，有效載荷機身無人機的所述機身，由三條橫截面呈倒品字形布置的主體及在品字形的左右對稱的機體下通過掛載裝置3承載的有效載荷6共同構(gòu)成。所述渦噴發(fā)動機I背裝在倒品字形的左右機體之間的機身上。所述機翼設(shè)計成可折疊式，其結(jié)構(gòu)參看圖11-圖12，左右機翼通過插接及螺栓固定機構(gòu)連接；通過撐開/鎖定支撐機構(gòu)實現(xiàn)機翼折疊/展開；可折疊尾翼隨著機翼的展開而彈起(參看圖13，由水平狀態(tài)變?yōu)榇怪睜顟B(tài))。該機身由于采用倒品字，更適于起落架安裝和光電探測載荷的安裝。
打擊空中目標(biāo)時，通過數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)為無人機的任務(wù)系統(tǒng)提供攻擊目標(biāo)位置信息和速度信息，無人機實現(xiàn)截?fù)麸w行，當(dāng)進(jìn)入到導(dǎo)彈導(dǎo)引頭探測范圍后，由地面站控制無人機導(dǎo)彈導(dǎo)引頭解鎖，搜索目標(biāo)，導(dǎo)彈導(dǎo)引頭探測到并截獲目標(biāo)后，無人機通過任務(wù)系統(tǒng)控制自主發(fā)射導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)。導(dǎo)彈發(fā)射后，無人機轉(zhuǎn)入返航航線，實現(xiàn)就近機場或公路著陸。參看圖5-圖9，所述機翼設(shè)計成可折疊式。該機適于作為打擊地面目標(biāo)的有效載荷機身無人機。參看圖5，當(dāng)無人機在投入使用前處于靜止?fàn)顟B(tài)時，左右機翼并攏，并與機體保持
一致；參看圖6、圖13，當(dāng)無人機在投入使用起飛后左右機翼展開，尾翼4從機身相應(yīng)位置的槽內(nèi)彈起；進(jìn)入飛行狀態(tài)。打擊地面目標(biāo)時，地面站首先裝訂航行路線，無人機按航行路線飛行，臨近目標(biāo)點 上空時機身自帶的攝像頭通過數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)回傳感知外景圖像，地面站通過圖像識別目標(biāo)，控制無人機實現(xiàn)對目標(biāo)打擊。有效載荷機身無人機攻擊事例有效載荷機身無人機，地面發(fā)射車彈射發(fā)射，打擊空中目標(biāo)時，通過數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)給無人機的攻擊目標(biāo)位置信息和速度信息，無人機實現(xiàn)截?fù)麸w行，當(dāng)進(jìn)入到TY-90導(dǎo)彈導(dǎo)引頭探測范圍后，地面站控制無人機導(dǎo)彈導(dǎo)引頭解鎖，搜索目標(biāo)，導(dǎo)彈導(dǎo)引頭探測到并截獲目標(biāo)后，無人機自主發(fā)射導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)。導(dǎo)彈發(fā)射后，無人機轉(zhuǎn)入返航航線，實現(xiàn)就近機場或公路著陸。打擊地面目標(biāo)時，地面站首先裝訂航路，無人機按航路飛行，臨近目標(biāo)點上空時攝像頭通過數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)回傳感知外景圖像，地面站通過圖像識別目標(biāo)，控制無人機實現(xiàn)對目標(biāo)打擊。其他同實施例I。本發(fā)明也同樣適用于民用無人機，通過配置不同的負(fù)載和控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。如通過該無人機實現(xiàn)噴灑農(nóng)藥、人工降雨等。
權(quán)利要求
1.有效載荷機身無人機，它包括機身(I)、機翼(2)、尾翼(4);在所述機身(I)上裝有電子設(shè)備、飛行控制系統(tǒng)、導(dǎo)彈載荷發(fā)控裝置及發(fā)動機(5);其特征在于所述機身(I)由掛載有效載荷(6)的復(fù)式發(fā)射架和有效載荷(6)共同構(gòu)成，即由橫截面呈品字形或倒品字形布置的主體及在品字形的左右対稱的機體下通過掛載裝置(3)承載的有效載荷(6)共同構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有效載荷機身無人機，其特征在于品字形或倒品字形機身的所述機翼由左、右兩部分構(gòu)成，并與固定在機身中部的帶撐開/鎖定的折疊翼肩(7)活動連接，形成可折疊式機翼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有效載荷機身無人機，其特征在于所述尾翼(4)采用可折疊尾翼。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有效載荷機身無人機，其特征在于所述發(fā)動機(I)裝在品字形的左右機體之間，位于機體下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有效載荷機身無人機，其特征在于所述發(fā)動機(I)背裝在倒品字形的左右機體之間的機身上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I一 5中任意一項中所述的有效載荷機身無人機，其特征在于無人機的各部分均采用模塊化組裝式結(jié)構(gòu)設(shè)計。
全文摘要
有效載荷機身無人機，是為了解決目前無人機由于沿用有人飛行器的整體結(jié)構(gòu)，而存在的外形尺寸大、起飛重量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高等技術(shù)問題而設(shè)計的。它包括機身、機翼、尾翼；在機身上裝有電子設(shè)備、飛行控制系統(tǒng)、導(dǎo)彈載荷發(fā)控裝置及發(fā)動機；機身由掛載有效載荷的復(fù)式發(fā)射架和有效載荷共同構(gòu)成，即由橫截面呈品字形或倒品字形布置的主體及在品字形對稱機體下通過掛載裝置承載的有效載荷共同構(gòu)成。有益效果具有小型、輕便、實用、有效等特點。采用獨特的品字形機身設(shè)計，改變了飛機主體與有效載荷相分離的傳統(tǒng)設(shè)計思想，以武器載荷為主體，并將武器載荷與機體融為一體，即把導(dǎo)彈發(fā)射裝置和導(dǎo)彈彈身作為無人機機身。使無人機的有效載荷比達(dá)到最大。也是唯一即可實現(xiàn)載機掛載空投又可地面起飛的無人機。
文檔編號B64D7/00GK102700713SQ20121021057
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者郗杰 申請人:沈陽申藍(lán)航空科技有限公司