一种可重构甲板及其作业方法

技术领域

本发明涉及无人机回收技术领域，具体涉及一种可重构甲板及其作业方法。

背景技术

世界各国采用的无人机回收方式主要有降落伞回收、绳钩、撞网回收，及一些其它的回收方式包括水上回收、空中回收、气囊着陆回收等。现有的无人机回收装备无法满足无人机快速机动部署的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可重构甲板及其作业方法，能够满足无人机起飞回收，同时解决机场不足和快速部署的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种可重构甲板，包括若干阻拦模块和弹射模块；

每个模块均由作业车和设置在作业车两侧的三折式翻转折叠甲板构成；所述阻拦模块的甲板两侧安装有导向滚轮，用于安装拦阻锁；所述弹射模块的甲板中部预留弹射轨道；

若干阻拦模块和弹射模块依次首尾连接，三折式翻转折叠甲板展开后，相邻模块的三折式翻转折叠甲板固连成整体作为临时起降、回收平台。

进一步地，左侧三折式翻转折叠甲板与右侧三折式翻转折叠甲板结构一致，以左侧三折式翻转折叠甲板为例，所述三折式翻转折叠甲板包括左一级甲板、左二级甲板、左三级甲板、模块间连接机构、左一级甲板展开机构、左二级甲板展开机构、左三级甲板展开机构及支腿；

左一级甲板通过设置在底部的左一级甲板展开机构连接在作业车上的车载甲板左侧，左二级甲板通过设置在底部的左二级甲板展开机构与左一级甲板相连，左三级甲板通过设置在底部的左三级甲板展开机构与左二级甲板相连；所述模块间连接机构设置在左一级甲板、左二级甲板底部边缘，用于连接纵向相邻模块的甲板；所述支腿沿横向设置在左一级甲板、左二级甲板、左三级甲板下方。

进一步地，所述左一级甲板展开机构为由左一级翻转油缸、左二级翻转油缸和四眼板组成的外四连杆翻转机构；

所述四眼板一侧连接在左一级甲板与车载甲板之间，另一侧分别用于连接左一级翻转油缸、左二级翻转油缸；所述左一级翻转油缸一端与作业车上油缸座转动连接，另一端与四眼板另一侧转动连接；所述左二级翻转油缸一端与左一级甲板转动连接，另一端与四眼板另一侧转动连。

进一步地，所述左二级甲板展开机构为由左三级翻转油缸、三角支架Ⅰ和连杆Ⅰ组成的内四连杆翻转机构；

所述三角支架Ⅰ三角分别用于连接左一级甲板、左三级翻转油缸、连杆Ⅰ；所述左三级翻转油缸一端与左一级甲板转动连接，另一端与三角支架Ⅰ转动连接；所述连杆Ⅰ一端与左二级甲板转动连接，另一端与三角支架Ⅰ转动连接。

进一步地，所述左三级甲板展开机构为由左四级翻转油缸、三角支架Ⅱ和连杆Ⅱ组成的内四连杆翻转机构；

所述三角支架Ⅱ三角分别用于连接在左二级甲板、左四级翻转油缸、连杆Ⅱ；所述左四级翻转油缸一端与左二级甲板转动连接，另一端与三角支架Ⅱ转动连接；所述连杆Ⅱ一端与左三级甲板转动连接，另一端与三角支架Ⅱ转动连接。

进一步地，所述模块间连接机构包括锁钩油缸和挂钩，通过锁钩油缸的伸缩实现挂钩角度的调整，从而将纵向相邻模块的甲板连接在一起。

进一步地，所述左一级甲板、左二级甲板、左三级甲板均为板梁结构。

一种可重构甲板的作业方法，所述作业方法步骤如下：

步骤一，若干阻拦模块和弹射模块分别由集装箱内驶出，自行至作业区域；

步骤二，所有阻拦模块和弹射模块按顺序首尾连接；

步骤三，三折式翻转折叠甲板采用液压翻转机构展开；

步骤四，展开到位后，相邻模块的三折式翻转折叠甲板固连成整体作为临时起降、回收平台；

步骤五，撤收过程与架设过程相反。

进一步地，采用上述的可重构甲板，所述步骤三中，折式翻转折叠甲板的展开方法具体为：

以单个模块为例，先通过右一级翻转油缸翻转右侧三折式翻转折叠甲板至竖直状态，然后通过左一级翻转油缸翻转左侧三折式翻转折叠甲板至竖直状态；随后顺序间歇收回左、右二级翻转油缸，使左、右侧三折式翻转折叠甲板继续展开至一定角度；

接着顺序间歇伸出左、右三级翻转油缸，使左、右二级甲板继续展开至一定角度；然后继续顺序间歇收回左、右二级翻转油缸，使左、右一级甲板完全水平；继续顺序间歇伸出左、右三级翻转油缸，使左、右二级甲板完全水平；

之后依次伸出左、右三级甲板翻转油缸，使左、右三级甲板完全展开至水平位置；最后伸出全部支腿，调平整个模块。

进一步地，通过程序控制进行一键架设、撤收作业和自动调平。

有益效果：

1、本发明作为车载式移动装备可以满足无人机起飞回收，解决机场不足的问题；其次，本发明采用模块化配置，能够实现快速部署。

2、本发明甲板布置空间有限，将展开机构均设置在甲板底部，使得甲板承载面平整光滑，无凸出物，满足起飞降落适用需求。

3、本发明考虑到甲板展开时的受力情况及容纳空间，分别采用外四连杆翻转机构和内四连杆翻转机构来实现甲板的折叠翻转，满足使用需求。

4、本发明甲板均采用板梁结构，具有高承载、低重量优势。

5、本发明各级甲板展开机构均由液压油缸驱动，可以满足一键架设与撤收作业。

6、本发明各级甲板均采用液压支腿，可以通过程序控制进行自动调平，自动化程度高。

附图说明

图1为可重构甲板单一模块折叠状态示意图。

图2为可重构甲板工作状态示意图。

图3为单一模块展开状态示意图。

图4为单一模块展开状态俯视图。

图5为左一级甲板展开机构示意图。

图6为左二级甲板展开机构示意图。

图7为左三级甲板展开机构示意图。

图8为模块间连接机构示意图。

图9为单一模块陆续展开状态示意图。

其中，1-集装箱，2-三折式翻转折叠甲板，3-作业车，4-阻拦模块，5-弹射模块，6-左一级甲板展开机构，7-左二级甲板展开机构，8-左三级甲板展开机构，9-右一级甲板展开机构，10-右二级甲板展开机构，11-右三级甲板展开机构，12-支腿，13-车载甲板，14-左一级甲板，15-左二级甲板，16-左三级甲板，17-右一级甲板，18-右二级甲板，19-右三级甲板，20-模块间连接机构，21-四眼板，22-左一级翻转油缸，23-左二级翻转油缸，24-三角支架Ⅰ，25-左三级翻转油缸，26-连杆Ⅰ，27-三角支架Ⅱ，28-左四级翻转油缸，29-连杆Ⅱ，30-锁钩油缸，31-挂钩。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种可重构甲板，包括若干阻拦模块4和弹射模块5；两模块主体结构形式一致，每个模块均由作业车3和设置在作业车3两侧的三折式翻转折叠甲板2构成；阻拦模块4的甲板两侧安装有导向滚轮，用于安装拦阻锁；弹射模块5的甲板中部预留弹射轨道。若干阻拦模块4和弹射模块5依次首尾连接，三折式翻转折叠甲板2展开后，相邻模块的甲板固连成整体作为临时起降、回收平台即车载停机坪。

如图1所示，本实施例中，单个模块由集装箱1运输，形成作业平台的弹射轨道不小于57m，阻拦轨道不小于34m，因此采用五个弹射模块5和三个阻拦模块4。作战使用时，八个模块由作业车3运输至指定位置，模块分别从集装箱1内驶出，自行至作业区域；三个阻拦模块4分别首尾相连，然后将五个弹射模块5分别首尾连接并与阻拦模块4尾部相连，相邻模块连接后可依次展开三折式翻转折叠甲板2；直至甲板全部展开，并将相邻模块甲板连接成整体后形成临时起降、回收平台，如图2所示。无人机起飞时从弹射模块5处弹射起飞，回收时降落至阻拦模块4。

弹射模块5和阻拦模块4折叠与展开均采用液压翻转机构实现，待左、右侧甲板均展开到位，通过液压支腿油缸实现起降、回收平台调平。本发明自动化程度较高，可以通过程序控制进行一键架设、撤收作业和自动调平。

如图3、图4所示，以弹射模块5为例，该模块包括车载甲板13、左一级甲板14、左二级甲板15、左三级甲板16、右一级甲板17、右二级甲板18、右三级甲板19、模块间连接机构20、左一级甲板展开机构6、左二级甲板展开机构7、左三级甲板展开机构8、右一级甲板展开机构9、右二级甲板展开机构10、右三级甲板展开机构11、支腿12、液压系统及电气系统。

其中左一级甲板14与右一级甲板17、左二级甲板15与右二级甲板18、左三级甲板16与右三级甲板19结构一致，左一级甲板展开机构6与右一级甲板展开机构9作业原理相同，左二级甲板展开机构7与右二级甲板展开机构10、左三级甲板展开机构8与右三级甲板展开机构11完全相同。以左侧的三折式翻转折叠甲板2为例，左一级甲板14通过设置在底部的左一级甲板展开机构6连接在作业车3上的车载甲板13左侧，左二级甲板15通过设置在底部的左二级甲板展开机构7与左一级甲板14相连，左三级甲板16通过设置在底部的左三级甲板展开机构8与左二级甲板15相连；模块间连接机构20设置在左一级甲板14、左二级甲板15边缘底部，用于连接纵向相邻模块的甲板；支腿12沿横向设置在左一级甲板14、左二级甲板15、左三级甲板16下方。

如图5所示，左一级甲板展开机构6为由左一级翻转油缸22、左二级翻转油缸23和四眼板21组成的外四连杆翻转机构；通过左一级、二级翻转油缸的伸缩，实现左一级甲板14的折叠与展开。

四眼板21一侧连接在左一级甲板14与车载甲板13之间，另一侧分别用于连接左一级翻转油缸22、左二级翻转油缸23；左一级翻转油缸22一端与作业车3上油缸座转动连接，另一端与四眼板21另一侧转动连接；左二级翻转油缸23一端与左一级甲板14转动连接，另一端与四眼板21另一侧转动连接。

右一级甲板展开机构9原理与左一级甲板展开机构6原理相同。

如图6所示，左二级甲板展开机构7为由左三级翻转油缸25、三角支架Ⅰ24和连杆Ⅰ26组成的内四连杆翻转机构；通过左三级翻转油缸25的伸缩，实现左二级甲板15的折叠与展开。

三角支架Ⅰ24三角分别用于连接左一级甲板14、左三级翻转油缸25、连杆Ⅰ26；左三级翻转油缸25一端与左一级甲板14转动连接，另一端与三角支架Ⅰ24转动连接；连杆Ⅰ26一端与左二级甲板15转动连接，另一端与三角支架Ⅰ24转动连接。

右二级甲板展开机构10与左二级甲板展开机构7完全相同。

如图7所示，左三级甲板展开机构8为由左四级翻转油缸28、三角支架Ⅱ27和连杆Ⅱ29组成的内四连杆翻转机构；通过左四级翻转油缸28的伸缩，实现左三级甲板16的折叠与展开。

三角支架Ⅱ27三角分别用于连接在左二级甲板15、左四级翻转油缸28、连杆Ⅱ29；左四级翻转油缸28一端与左二级甲板转动连接，另一端与三角支架Ⅱ27转动连接；连杆Ⅱ29一端与左三级甲板16转动连接，另一端与三角支架Ⅱ27转动连接。

右三级甲板展开机构11与左三级甲板展开机构8完全相同。

如图8所示，模块间连接机构20包括锁钩油缸30和挂钩31，通过锁钩油缸30的伸缩实现挂钩31角度的调整，从而将纵向相邻模块的甲板连接在一起。

左一级甲板14、左二级甲板15、左三级甲板16均为板梁结构。甲板内部设置有各展开油缸和支腿油缸安装座，同时对与油缸干涉的局部区域进行了开缺口处理。

如图9所示，上述可重构甲板的作业方法步骤如下：

步骤一，三个阻拦模块4和五个弹射模块5分别由集装箱1内驶出，自行至作业区域。

步骤二，所有阻拦模块4和弹射模块5按顺序首尾连接。

步骤三，三折式翻转折叠甲板2采用液压翻转机构展开，具体为：以单个模块为例，先通过右一级翻转油缸翻转右侧三折式翻转折叠甲板至竖直状态，然后通过左一级翻转油缸22翻转左侧三折式翻转折叠甲板至竖直状态；随后顺序间歇收回左二级翻转油缸23、右二级翻转油缸，使左、右侧三折式翻转折叠甲板继续展开至一定角度；

接着顺序间歇伸出左三级翻转油缸25、右三级翻转油缸，使左二级甲板15、右二级甲板18继续展开至一定角度；然后继续顺序间歇收回左二级翻转油缸23、右二级翻转油缸，使左一级甲板14、右一级甲板17完全水平；继续顺序间歇伸出左三级翻转油缸25、右三级翻转油缸，使左二级甲板15、右二级甲板18完全水平；

之后依次伸出左三级甲板16、右三级甲板19翻转油缸，使左三级甲板16、右三级甲板19完全展开至水平位置；继续伸出支腿变幅油缸使支腿12至竖直状态，最后伸出全部支腿油缸，调平整个模块。

步骤四，展开到位后，相邻模块的三折式翻转折叠甲板2通过模块间连接机构20的挂钩31拉紧固连成整体，形成临时起降、回收平台。

步骤五，撤收过程与架设过程相反。

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