一种折叠翼巡飞器挂载投放装置及投放方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种折叠翼巡飞器挂载投放装置及投放方法。

背景技术

折叠翼巡飞器是一种各翼面可折叠收纳的无人飞行器，通常由地面发射筒发射起飞，也可搭载在运输机、大型无人机等平台上进行空中远程投放。折叠翼巡飞器从发射筒发射出筒后或从搭载投放平台投放后各翼面展开锁定、进行正常飞行，通常搭载侦察吊舱用于远距离目标侦察，当携带战斗部等毁伤载荷时可对发现的目标进行实时自杀式攻击，也可根据任务需求搭载干扰器、诱饵、磁探测器等多种载荷。

折叠翼巡飞器通过运输机、大型无人机等平台挂载投放时，投放前各翼面需折叠收纳，投放后首先巡飞器需与搭载运输平台安全分离，完成安全分离后需解除巡飞器翼面约束并完成巡飞器翼面展开锁定。

现有技术中的巡飞器挂载投放装置存在以下缺点：

1、巡飞器不能保障在解除对折叠翼的约束并展开折叠翼时候已经与运载平台之间有了安全距离，巡飞器投放过程中与运载平台间可能会产生气动干扰，投放安全性不足；

2、巡飞器挂载投放装置一般采用火工品进行打开动作，相对来说不够安全，不能回收重复利用；

该挂载投放装置通过控制折叠翼巡飞器与运载平台之间的分离距离，使巡飞器达到与运载平台之间的相对安全距离后解除对折叠翼的约束并展开折叠翼，进入巡飞状态。该挂载投放装置降低了巡飞器投放过程中与运载平台间气动干扰，大幅提升了投放安全性。而且该挂载投放装置无火工品及减速伞，机构简单、安全、可靠，成本低，可多次重复使用，并给出了其工作过程。因此需要研发出一种折叠翼巡飞器挂载投放装置及投放方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种折叠翼巡飞器挂载投放装置及投放方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种折叠翼巡飞器挂载投放装置，包括：

投放筒；投放筒形成为空心圆柱状结构，投放筒包括由空心半圆柱状结构的筒身、以及两个1/4空心圆柱状舱门；两个舱门的外部一侧分别通过多个扭簧合页与筒身的外部两侧下方连接；投放筒的上端通过连接结构与运载平台连接；

用于两个舱门开闭控制的舱门控制舵机；舱门控制舵机用于连接两个舱门的下端；

控制装置；控制装置包括牵引绳及至少两根的固定绳，牵引绳和固定绳的上端均与控制装置主体连接；

分离环；分离环的下部置于两个舱门的下端内侧上；分离环包括两个半环、插销锁定机构；折叠翼巡飞器置于两个半环构成的圆环之间；两个半环的上端通过插销锁定机构连接，插销锁定机构的插销上端与牵引绳的下端连接，至少两根的固定绳的下端分别与两个半环连接。

具体地，折叠翼巡飞器挂载投放装置还包括挂架，筒身的上端面上设置有多个挂点，挂架的下端与多个挂点连接，挂架的上端与运载平台连接。

优选地，投放筒的前后两端均形成为半球形。

优选地，折叠翼巡飞器挂载投放装置还包括两个承力框，两个承力框沿投放筒的长度方向布设在投放筒的内侧面上，承力框包括半圆环框和1/4圆环框，半圆环框固定安装在筒身的内侧，1/4圆环框固定安装在舱门的内侧，半圆环框的两端分别与两个1/4圆环框的一端铰接，折叠翼巡飞器上的前后限位模块置于两个承力框之间。

优选地，筒身的两端内侧均设置有用于对巡飞器进行轴向限位和缓冲的缓冲垫。

进一步地，在筒身内侧设置有用于折叠翼巡飞器竖向移动的导向框，折叠翼巡飞器的两侧置于导向框之间。

进一步地，控制装置主体包括卷绳器，牵引绳和固定绳的上端与卷绳器连接。

一种折叠翼巡飞器挂载投放装置的投放方法，包括以下步骤：

S1、通过控制装置设定牵引绳的释放长度；

S2、舱门控制舵机解锁两个舱门的下端连接，在扭簧合页的作用下两个舱门向两侧打开；

S3、承载折叠翼巡飞器的分离环在其自身重力作用下沿着导向框向下移动，脱离投放筒；

S4、牵引绳绷直时候，牵引绳拉出插销锁定机构中的插销，分离环的两个半环在固定绳的作用下打开，释放折叠翼巡飞器；

S5、通过控制装置的卷绳器收卷牵引绳和固定绳，将分离环拉回投放筒内部，关闭舱门。

本发明的有益效果在于：

1、通过控制牵引绳及固定绳的设定可以控制在巡飞器与运载平台之间的安全分离距离，在达到安全分离距离时解除分离环对弹翼约束，降低了投放时巡飞器与运载平台之间的气动干扰，提升了投放安全性。

2、投放筒采用舱门控制舵机解锁舱门，保证舱门的可靠锁定和解锁同步性；并且通过多组扭簧合页提供弹力，保证舱门解锁后的快速可靠打开。

3、投放筒内的承力框不仅可以承受巡飞器主要重力，而且对折叠翼巡飞器进行横向和纵向进行了限位，投放筒的头、尾部设置的缓冲垫可以对折叠翼巡飞器进行轴向限位和缓冲。

4、投放筒内设置有导向框，在巡飞器脱离时起到导向作用，防止机翼发生左右旋转，对投放分离过程造成干扰。

5、巡飞器投放分离结束后回收分离环，减小了运载平台的气动阻力，提升了安全性，而且挂载投放装置能够多次重复使用。

6、整个挂载投放装置无火工品及减速伞，机构简单、安全、可靠，成本低。

附图说明

图1为挂载投放装置的结构示意图；

图2为挂载投放装置的侧视图；

图3为挂载投放装置的开舱图；

图4为分离环的结构示意图；

图中：1-投放筒，2-折叠翼巡飞器，3-承力框，4-挂点，5-分离环，51-半环，52-插销锁定机构，53-插销，54-固定绳，55-牵引绳，6-控制装置，7-缓冲垫，8-扭簧合页，9-导向框，10-舱门控制舵机，11-舱门，12-挂架。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

如图1-4所示，一种折叠翼巡飞器挂载投放装置，包括：

投放筒1；投放筒1形成为空心圆柱状结构，投放筒1包括由空心半圆柱状结构的筒身、以及两个1/4空心圆柱状舱门11；两个舱门11的外部一侧分别通过多个扭簧合页8(通过扭簧合页8提供的弹力保证两个舱门11可以快速可靠打开)与筒身的外部两侧下方连接；投放筒1的上端通过连接结构与运载平台连接；

用于两个舱门11开闭控制的舱门控制舵机10；舱门控制舵机10用于连接两个舱门11的下端；

控制装置6；控制装置6包括牵引绳55及两根固定绳54，牵引绳55和固定绳54的上端均与控制装置6主体连接；

分离环5；分离环5的下部置于两个舱门11的下端内侧上；分离环5包括两个半环51、插销锁定机构52；折叠翼巡飞器2置于两个半环51构成的圆环之间；两个半环51的上端通过插销锁定机构52连接，插销锁定机构52的插销53上端与牵引绳55的下端连接，至少两根的固定绳54的下端分别与两个半环51连接。

在本实施例中，通过分离环5对巡飞器的折叠翼进行锁定，分离环5解锁后左右两半环51体自动弹开解除对折叠翼的锁定并与之分离，结构简单可靠。

如图1-3所示，折叠翼巡飞器2挂载投放装置还包括挂架12，筒身的上端面上设置有四个挂点4，挂架12的下端与四个挂点4连接，挂架12的上端与运载平台连接。

如图1-3所示，投放筒1的前后两端均形成为半球形。

如图1和3所示，折叠翼巡飞器2挂载投放装置还包括两个承力框3，两个承力框3沿投放筒1的长度方向布设在投放筒1的内侧面上，承力框3包括半圆环框和1/4圆环框，半圆环框固定安装在筒身的内侧，1/4圆环框固定安装在舱门11的内侧，半圆环框的两端分别与两个1/4圆环框的一端铰接，折叠翼巡飞器2上的前后限位模块置于两个承力框3之间。承力框3作为投放筒1内的连接件将上下筒身连接起来，并且是投放筒1内的主要承力件，承力框3同时对折叠翼巡飞器2进行横向和纵向的限位。

如图1所示，筒身的两端内侧均设置有用于对巡飞器进行轴向限位和缓冲的缓冲垫7。

如图1和3所示，在筒身内侧设置有用于折叠翼巡飞器2竖向移动的导向框9，折叠翼巡飞器2的两侧置于导向框9之间。

在一些实施例中，控制装置6主体包括卷绳器，牵引绳55和固定绳54的上端与卷绳器连接。控制装置6通过控制牵引绳55长度来控制巡飞器与运载平台之间的分离距离，确保达到相对安全距离，操作步骤为通过卷绳器的收放，同时最后在释放完毕折叠翼巡飞器2后还可以通过卷绳器收起牵引绳55和固定绳54，从而将分离环5拉回投放筒1内部，进而减小了运载平台的气动阻力，提升了安全性，而且挂载投放装置能够多次重复使用。

在一些实施例中，投放筒1筒身采用具有透波功能的玻璃纤维材料，重量轻，同时便于折叠翼巡飞器2在投放前进行卫星定位及与地面无线通信。

一种折叠翼巡飞器挂载投放装置的投放方法，包括以下步骤：

S1、通过控制装置6设定牵引绳55的释放长度；

S2、舱门控制舵机10解锁两个舱门11的下端连接，在扭簧合页8的作用下两个舱门11向两侧打开；

S3、承载折叠翼巡飞器2的分离环5在其自身重力作用下沿着导向框9向下移动，脱离投放筒1；

S4、牵引绳55绷直时候，牵引绳55拉出插销锁定机构52中的插销53，分离环5的两个半环51在固定绳54的作用下打开，释放折叠翼巡飞器2；折叠翼解锁并展开、巡飞器进入飞行状态；

S5、通过控制装置6的卷绳器收卷牵引绳55和固定绳54，将分离环5拉回投放筒1内部，关闭舱门。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。