一種小型筒式發(fā)射無人機(jī)及發(fā)射裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及小型無人機(jī)及發(fā)射領(lǐng)域，尤其涉及一種小型筒式發(fā)射無人機(jī)及發(fā)射裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無人機(jī)的發(fā)射階段往往被認(rèn)為是無人機(jī)作戰(zhàn)運(yùn)用中最困難、最關(guān)鍵的階段之一，無人機(jī)的發(fā)射階段直接影響著無人機(jī)系統(tǒng)作戰(zhàn)的機(jī)動(dòng)靈活性、地域適應(yīng)性、重復(fù)使用性和生存能力等戰(zhàn)技指標(biāo)及要求。
[0003]為了滿足前線偵察需要，最早提出來的是筒式發(fā)射無人機(jī)的概念，即用機(jī)翼折疊的方式將帶有可折疊展開機(jī)構(gòu)的無人機(jī)裝入相應(yīng)口徑的發(fā)射筒中，在發(fā)射筒中將液/氣壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械動(dòng)能，使無人機(jī)在一定長度的發(fā)射筒中加速到安全起飛速度，偵察任務(wù)完成后可對(duì)目標(biāo)進(jìn)行選擇性自毀攻擊或傘降著陸回收；
但在小型無人機(jī)發(fā)射領(lǐng)域中，國內(nèi)尚未出現(xiàn)筒式發(fā)射的成功案例，也無相關(guān)報(bào)道。與筒式發(fā)射類似的技術(shù)是無人機(jī)的箱式發(fā)射技術(shù)。
[0004]南京理工大學(xué)以國外箱式發(fā)射無人機(jī)為模型，研究在無人機(jī)發(fā)射過程中火箭助推器配射出的高溫高速燃?xì)饬鲌鰧?duì)機(jī)體出筒狀態(tài)的影響，使用動(dòng)態(tài)網(wǎng)格對(duì)無人機(jī)發(fā)射時(shí)燃?xì)饬鲌鲞M(jìn)行模擬分析，得到發(fā)射全過程中發(fā)射箱內(nèi)燃?xì)獾乃俣?、溫度、壓力等狀態(tài)，為無人機(jī)箱式發(fā)射的安裝和調(diào)整提供了理論依據(jù)。箱式發(fā)射技術(shù)與無人機(jī)筒式發(fā)射相比，箱式發(fā)射技術(shù)存在以下缺點(diǎn):首先由于熱發(fā)射在發(fā)射箱內(nèi)由火箭助推，因此需要根據(jù)燃?xì)饬鳒囟葓黾皦毫龅姆治?，并需安裝能夠承受多次高溫高速燃?xì)饬鞯娜細(xì)馀艑?dǎo)裝置；其次，箱式發(fā)射技術(shù)的排導(dǎo)機(jī)構(gòu)通常較為復(fù)雜，而且箱式發(fā)射技術(shù)的設(shè)計(jì)火工品的貯存、運(yùn)輸和使用，具有一定的危險(xiǎn)性，同時(shí)發(fā)射過程中的聲、光、煙等特征使發(fā)射地點(diǎn)容易暴漏。
[0005]西北工業(yè)大學(xué)針對(duì)箱式發(fā)射技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)提出了變體機(jī)翼的概念，變體機(jī)翼可將將大展長無人機(jī)安放到小尺寸的發(fā)射箱中，并且根據(jù)不同的飛行狀態(tài)對(duì)機(jī)翼后掠角進(jìn)行調(diào)整，使之能夠滿足不同的飛行性能要求。變體機(jī)翼雖然可以改變機(jī)翼位置及機(jī)翼面積以適應(yīng)不同階段飛行性能的要求，但是相應(yīng)的，變體機(jī)翼必須在機(jī)身及機(jī)翼上增加轉(zhuǎn)軸、連桿、舵機(jī)及動(dòng)力裝置，從而增加了裝入發(fā)射箱/筒的難度，并使任務(wù)載荷系數(shù)變小了，不能機(jī)載一些偵查設(shè)備。而且變體機(jī)翼為了能夠?qū)崿F(xiàn)不同的機(jī)翼組合形式，機(jī)翼面積往往較小，飛行速度快，不利于偵查定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種小型筒式發(fā)射無人機(jī)及發(fā)射裝置，能夠適應(yīng)不同發(fā)射地形，而且便于存儲(chǔ)運(yùn)輸及偵查定位，發(fā)射過程中隱蔽性好。
[0007]本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種小型筒式發(fā)射無人機(jī)及發(fā)射裝置，包括折疊翼無人機(jī)機(jī)體、用于儲(chǔ)運(yùn)及發(fā)射折疊翼無人機(jī)機(jī)體的筒式發(fā)射裝置和用于折疊翼無人機(jī)機(jī)體的機(jī)翼并在發(fā)射后展開無人機(jī)機(jī)翼的機(jī)翼展開鎖緊裝置；
所述的折疊翼無人機(jī)機(jī)體由機(jī)頭、機(jī)身、一對(duì)后翼、一對(duì)主翼、一對(duì)垂尾及一對(duì)折疊螺旋槳組成；所述的機(jī)頭與機(jī)身通過法蘭機(jī)械連接，機(jī)身內(nèi)部設(shè)置有用于隔離機(jī)載設(shè)備并增加機(jī)身蒙皮剛度的多塊航空層板質(zhì)隔框；所述的主翼、后翼和垂尾均通過機(jī)翼展開鎖緊機(jī)構(gòu)與機(jī)身連接。
[0008]所述的機(jī)翼展開鎖緊裝置由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸緊固件、上機(jī)翼軸套、下機(jī)翼軸套、扭簧及第一、第二鋼制刀片組成；第一、第二機(jī)翼軸套扣合形成一個(gè)環(huán)形空腔，腔內(nèi)設(shè)置扭簧，扭簧兩伸出端分別與第一、第二機(jī)翼軸套固連；所述的轉(zhuǎn)軸穿過機(jī)身下蒙皮與上機(jī)翼軸套、下機(jī)翼軸套間隙配合，轉(zhuǎn)軸內(nèi)壁與轉(zhuǎn)軸緊固件外壁通過螺紋固定連接；所述轉(zhuǎn)軸在第一第二機(jī)翼軸套軸向?qū)?yīng)位置加工有楔形槽，楔形槽根部加工出第一、第二刀片卡槽，第一、第二鋼制刀片的背部分別卡在第一、第二刀片卡槽中，且均為過盈配合。
[0009]所述的第一、第二鋼制刀片在轉(zhuǎn)軸圓周表面與上機(jī)翼軸套、下機(jī)翼軸套的軸向?qū)?yīng)位置，并在轉(zhuǎn)軸圓周截面上呈180°等陣列分布，第一、第二鋼制刀片的刀口方向相反。
[0010]所述的筒式發(fā)射裝置包括:發(fā)射筒筒體，筒體的兩端分別設(shè)置有上端蓋和承壓底座，筒體的中間設(shè)置有支腿；筒體內(nèi)壁上設(shè)置有滑軌，筒體內(nèi)后端隔離設(shè)置有低壓室、破孔和高壓室，低壓室的上方設(shè)置有發(fā)射推板；低壓室和高壓室通過破孔聯(lián)通，破孔內(nèi)設(shè)置有破孔覆片，高壓室底部放置有底火和發(fā)射藥，底火與電信號(hào)發(fā)射端相連。
[0011]所述發(fā)射筒筒體內(nèi)與無人機(jī)外沿軸線方向裝配有扇形瓦，扇形瓦置于無人機(jī)機(jī)翼中部，由兩塊半圓柱面聚四氟乙烯板組成，與無人機(jī)Y-Z面成對(duì)稱布置。
[0012]發(fā)射推板由尼龍推板和設(shè)置在尼龍推板上的分離彈簧柱塞、機(jī)身軸向旋轉(zhuǎn)定位銷組成；分離彈簧柱塞、機(jī)身軸向旋轉(zhuǎn)定位銷均為對(duì)稱設(shè)置，且分離彈簧柱塞、機(jī)身軸向旋轉(zhuǎn)定位銷的軸向與機(jī)身軸向相同；所述分離彈簧柱塞柱塞頭處于壓緊狀態(tài)定位銷與機(jī)身尾部定位孔配合，確保發(fā)射推板不與螺旋槳及機(jī)身的安裝座接觸。
[0013]具有防止無人機(jī)筒內(nèi)無人機(jī)發(fā)射時(shí)旋轉(zhuǎn)的止旋塊，所述的止旋塊與機(jī)頭固連，且止旋塊與筒體滑軌間隙配合。
[0014]所述的無人機(jī)采用串列式布局:所述的主翼、后翼設(shè)置在機(jī)身下方，左右翼層疊設(shè)置，且右翼位于左翼上方；垂尾置于機(jī)身尾部對(duì)稱布置；副翼嵌入在主翼中，通過方向舵控制，折疊螺旋槳安裝在無人機(jī)尾部，為飛機(jī)提供推力。
[0015]本發(fā)明采用筒式發(fā)射裝置使筒式發(fā)射無人機(jī)在運(yùn)輸及儲(chǔ)存狀態(tài)可折疊并保存在發(fā)射筒中，空間利用率高，便于運(yùn)輸和貯存；而且筒式發(fā)射無人機(jī)在發(fā)射筒攜行狀態(tài)可立即發(fā)射，無需組裝和調(diào)整，有效減少了發(fā)射前的準(zhǔn)備時(shí)間；操作簡單，平臺(tái)連接至地面站或手持終端后可實(shí)現(xiàn)一鍵發(fā)射，出筒瞬間機(jī)翼自動(dòng)展開，發(fā)射時(shí)無需發(fā)射場地及跑道，在平原、陡坡或山地等惡劣地形均可使用，對(duì)發(fā)射場地的依賴性小。本發(fā)明機(jī)體及發(fā)射筒均由復(fù)合材料制成，發(fā)射筒攜行狀態(tài)不超過5kg，整套系統(tǒng)可由單兵便攜，大大提高復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下單兵的偵察和作戰(zhàn)能力。
【附圖說明】
[0016]圖1為無人機(jī)機(jī)體機(jī)翼完全展開軸測(cè)圖；
圖2為無人機(jī)機(jī)體機(jī)翼完全折疊時(shí)外觀軸測(cè)圖； 圖3為無人機(jī)機(jī)體裝配關(guān)系圖；
圖4為無人機(jī)機(jī)體機(jī)身與機(jī)頭裝配關(guān)系圖；
圖5為機(jī)翼展開鎖緊機(jī)構(gòu)裝配爆炸視圖；
圖6為機(jī)翼展開鎖緊機(jī)構(gòu)展開過程狀態(tài)示意圖；
圖7機(jī)翼展開鎖緊機(jī)構(gòu)工作示意圖；
圖8筒式發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9為發(fā)射推板結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，一種小型筒式發(fā)射無人機(jī)及發(fā)射裝置，包括折疊翼無人機(jī)機(jī)體、用于放置和發(fā)射折疊翼無人機(jī)機(jī)體6的筒式發(fā)射裝置和用于折疊翼無人機(jī)機(jī)體的機(jī)翼并在發(fā)射后展開無人機(jī)機(jī)翼的機(jī)翼展開鎖緊裝置；所述的折疊翼無人機(jī)機(jī)體由機(jī)頭9、機(jī)身6、一對(duì)后翼1、一對(duì)主翼10、一對(duì)垂尾3及一對(duì)折疊螺旋槳4組成；如圖4所不，機(jī)頭9與機(jī)身6通過機(jī)頭法蘭15與機(jī)身法蘭16機(jī)械連接，機(jī)身法蘭上的3個(gè)螺紋孔對(duì)應(yīng)機(jī)頭法蘭的腰孔，可根據(jù)情況進(jìn)行微調(diào)。所述無人機(jī)的主翼、后翼和垂尾均通過機(jī)翼展開鎖緊機(jī)構(gòu)與機(jī)身連接。
[0018]機(jī)身內(nèi)部設(shè)置有用于隔離機(jī)載設(shè)備并增加機(jī)身蒙皮剛度的多塊航空層板質(zhì)隔框；所述的無人機(jī)機(jī)翼采用串列式布局，主翼10、后翼1，布置于機(jī)身6下方，分別通過主翼展開鎖緊機(jī)構(gòu)8、后翼折疊展開機(jī)構(gòu)5與機(jī)身6連接。主、后翼左右翼層疊布置，右翼位于左翼上方；垂尾3置于機(jī)身尾部左右對(duì)稱布置，通過垂尾展開鎖緊機(jī)構(gòu)2與機(jī)身6連接；副翼7作為主翼的后緣部分嵌入在主翼10中，通過鉸鏈(隱藏在主翼中)與主翼10連接。方向舵11轉(zhuǎn)動(dòng)輸出軸直接與副翼7連接用于控制其的作動(dòng)角度。折疊螺旋槳4安裝在無人機(jī)尾部，為飛機(jī)提供推力。
[0019]如圖2所示，所述機(jī)翼展開鎖緊裝置包括主翼展開鎖緊機(jī)構(gòu)8、后翼展開鎖緊機(jī)構(gòu)5和垂尾展開鎖緊機(jī)構(gòu)2，其結(jié)構(gòu)相同，尺寸大小不同。主翼10、后翼I可分別圍繞主翼展開鎖緊機(jī)構(gòu)8、后翼展開鎖緊機(jī)構(gòu)5旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而折疊入機(jī)身下方，并與機(jī)身軸線平行。垂尾3圍繞垂尾展開鎖緊機(jī)構(gòu)2旋轉(zhuǎn)折疊，緊貼于機(jī)身尾部兩側(cè)，可折疊螺旋槳4折疊后置于垂尾兩側(cè)。
[0020]發(fā)射出筒瞬間，無人機(jī)由折疊狀態(tài)展開，如圖3所示。主翼10、后翼I由對(duì)應(yīng)機(jī)翼展開鎖緊機(jī)構(gòu)8、5中的彈性元件驅(qū)動(dòng)，向機(jī)身兩側(cè)以展開鎖緊機(jī)構(gòu)軸線為軸心對(duì)稱展開。當(dāng)機(jī)翼展開到