自动折叠与展开无人机起落架装置及具有其的无人机

技术领域

本发明涉及飞行器领域，特别涉及一种自动折叠与展开无人机起落架装置及具有其的无人机。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”（“UAV”），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行器。

垂直起降无人机的起落架的主要作用是安全地使无人机进行起飞和降落，同时还有保护无人机底部的光电吊舱不因触底碰撞而损坏。传统的垂直起降无人机起落架有快卸式起落架，固定式起落架，电子控制收放式起落架。

筒内发射无人机这种起飞方式，对垂直起降无人机的高度尺寸、外扩直径尺寸和整机重量要求严格。传统的快卸式起落架不适用于筒内发射；固定式起落架因脚架展开外扩直径尺寸大约是无人机机身外扩直径尺寸的2倍以上，因此无法放入筒内，如果设计外扩直径尺寸小的起落架无法保证无人机安全地降落；电子控制收放起落架结构复杂，需要增加2个以上伺服控制舵机来控制起落架收放，整机增重10%~20%以上，同时电子收放控制存在复杂结构损坏，舵机损坏等不稳定因素。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中上述问题，提供一种自动折叠与展开无人机起落架装置及具有其的无人机。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种自动折叠与展开无人机起落装置，包括起落架舱，可旋转的安装在起落架舱外周的可折叠起落架，折叠机构，设置在可折叠起落架下方、使得可折叠起落架固定在展开状态的锁紧机构；与起落架舱配合安装的下舱体，所述下舱体的内径大于起落架舱，设置在下舱体内壁上、触发可折叠起落架解锁的解锁机构，设置在下舱体外壁上的辅助折叠机构。

上述的自动折叠与展开无人机起落装置，所述可折叠起落架为柱状杆体，所述折叠机构包括固定连接在起落架舱外周上的底座，螺纹销钉，大扭簧，所述底座具有上、下部开孔，所述大扭簧和可折叠起落架通过螺纹销钉安装固定在底座的上部开孔上，所述大扭簧一端作用于可折叠起落架，另一端作用于起落架舱的外壁。

上述的自动折叠与展开无人机起落装置，所述锁紧机构包括锁扣，锁紧扭簧，销钉，所述锁扣和锁紧扭簧通过销钉安装固定在底座的下部开孔上，所述锁紧扭簧一端作用于锁扣，另一端作用于起落架舱的外壁。

上述的自动折叠与展开无人机起落装置，所述解锁机构包括设置在下舱体内壁上、并可沿着内壁移动的解锁顶块，解锁顶块底部连接复位弹簧，当可折叠起落架在展开状态时，将起落架舱放入下舱体时，锁扣触发解锁，可折叠起落架可旋转折叠。

上述的自动折叠与展开无人机起落装置，所述锁扣的上端面为平面，下端面为斜面；所述解锁顶块的顶部为斜面。

上述的自动折叠与展开无人机起落装置，所述下舱体内壁固定连接有定位销钉，复位弹簧套设在定位销钉上。

上述的自动折叠与展开无人机起落装置，所述辅助折叠机构为突出于下舱体外壁的辅助折叠凸台，当可折叠起落架展开状态时，将起落架舱放入下舱体时，所述折叠机构与可折叠起落架触碰并发生作用力，辅助其折叠。

本发明还提供一种具有自动折叠与展开无人机起落装置的无人机，包括主轴、机身、光电吊舱、发射筒，所述光电吊舱的舱体采用上述的起落架舱；所述发射筒的筒体采用上述的下舱体。

本发明起落装置应用于筒内发射垂直起降的无人机时，自动折叠展开起落架通过一系列机构触发，能够解决垂直起降无人机筒内发射起飞后，能够安全地降落的起落架设计难题。

垂直起降无人机在筒内折叠状态，发射起飞后，可折叠起落架没有了约束后自动弹开展开，展开到正常的锁紧位置，其与锁扣配合锁紧，使垂直起降无人机起落架能降落在地面上，折叠起落架旋转展开的角度可选130度到150度。

本发明的起落装置在垂直起降无人机上可以根据需求配备2套至4套。其入筒的过程为：垂直起降无人机入筒开始时，起落架舱重力向下，解锁顶块向上的弹力顶开锁扣产生扭矩并解锁，可折叠起落架处于解锁可折叠的状态。

无人机在入筒过程中，锁扣和解锁顶块一直相互作用，使可折叠起落架处于解锁可折叠的状态。下舱体辅助折叠凸台结构给可折叠起落架向上的力，使可折叠起落架旋转折叠产生扭矩力，使可折叠起落架自动折叠。

起落架舱到达下舱体底部时，此时可折叠起落架贴紧垂直起降无人机机身外侧，折叠完成。下舱体给起落架舱提供向上的支撑力。垂直起降无人机的整体外扩直径尺寸和高度尺寸相对较小。

将垂直起降无人机放入发射筒内，采用火炮发射、气动弹射或是机械发射，使垂直起降无人机能快速起飞，进入飞行状态执行任务。无人机和整套发射系统可以安装在可以快速部署的车辆上，或是部署在战略根据地上。

本发明具有积极的效果：（1）起落架装置放入筒内自动折叠，发射出筒自动弹开，结构巧妙，操作方便；（2）相比传统的固定式起落架和快卸式起落架，本折叠起落架能缩小无人机的外扩直径和高度尺寸，放入更小的发射筒内；（3）机械结构实现解锁上锁，与电子控制收放起落架相比，垂直起降无人机自动折叠展开起落装置的结构更简单，更可靠，重量更轻。

附图说明

图1为本发明自动折叠与展开无人机起落架装置剖切结构示意图；

图2为本发明起落架舱和可折叠起落架剖切结构示意图，为图1中A的局部放大图；

图3为本发明起落架舱和可折叠起落架结构示意图；

图4为锁紧机构剖切机构示意图，是图1中A的局部放大图；

图5为本发明具有自动折叠与展开无人机起落装置的无人机展开状态时结构示意图；

图6为本发明具有自动折叠与展开无人机起落装置的无人机折叠状态时结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件如下：

其中，1起落架舱，2可折叠起落架，3折叠机构，31底座，32螺纹销钉，33大扭簧，4锁紧机构，41锁扣，42锁紧扭簧，43销钉，5下舱体，6解锁机构，61解锁顶块，62复位弹簧，63定位销钉，7辅助折叠机构，8主轴，9机身，10光电吊舱，11发射筒。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

（实施例1）

见图1-4，一种自动折叠与展开无人机起落装置，包括起落架舱1，可旋转的安装在起落架舱1外周的可折叠起落架2，折叠机构3，设置在可折叠起落架2下方、使得可折叠起落架2固定在展开状态的锁紧机构4；与起落架舱1配合安装的下舱体5，设置在下舱体5内壁上、触发可折叠起落架2解锁的解锁机构6，设置在下舱体5外壁上的辅助折叠机构7。可折叠起落架2为柱状杆体，折叠机构3包括焊接在起落架舱1外周上的底座31，螺纹销钉32，大扭簧33，其中底座31具有上、下部开孔，大扭簧33和可折叠起落架2通过螺纹销钉32安装固定在底座31的上部开孔上，大扭簧33一端作用于可折叠起落架2，另一端作用于起落架舱1的外壁。锁紧机构4包括锁扣41，锁紧扭簧42，销钉43，所述锁扣41和锁紧扭簧42通过销钉43安装固定在底座31的下部开孔上，所述锁紧扭簧42一端作用于锁扣41，另一端作用于起落架舱1的外壁。解锁机构6包括设置在下舱体5内壁上、并可沿着内壁移动的解锁顶块61，解锁顶块61底部连接复位弹簧62，在下舱体5的内壁上开设一个平台，在平台上固定定位销钉63，复位弹簧62套接在定位销钉63上，当可折叠起落架2在展开状态时，将起落架舱1放入下舱体5时，锁扣41触发解锁，可折叠起落架2可旋转折叠，定位销钉63为复位弹簧62提供定位导向的作用。其中锁扣41的上端面为平面，下端面为斜面；解锁顶块61的顶部为斜面。下舱体5外壁上的辅助折叠机构7为突出于舱体的辅助折叠凸台，将起落架舱1放入下舱体5时，解锁顶块61与锁扣41作用触发解锁，可折叠起落架2解锁可折叠，辅助折叠凸台与可折叠起落架2触碰并发生作用力，辅助其折叠。

见图5-6，一种具有自动折叠与展开无人机起落装置的无人机，包括主轴8、机身9、光电吊舱10、发射筒11，其中光电吊舱10的舱体采用本实施例起落架舱1；发射筒11的筒体为本实施例下舱体5。光电吊舱10及发射筒11上具有3组本实施例自动折叠与展开无人机起落装置。

工作原理：

可折叠起落架2的正常状态是处于展开锁紧的。入筒时，锁扣41被解锁顶块61顶开并解锁，可折叠起落架2处于解锁可折叠的状态，入筒时可以被筒内辅助折叠凸台结构向上折叠，无人机到达筒内底部时，可折叠起落架2折叠完成，贴紧无人机机身外侧，此时无人机的整体外扩直径尺寸和高度尺寸相对较小。

无人机在筒内为折叠状态，发射起飞后，可折叠起落架2没有了约束后自动弹开展开，展开到正常的锁紧位置，它和锁扣41配合形成锁紧结构，使垂直起降无人机起落架能降落在地面上。

这样的一套折叠展开机构在无人机上可以根据需求配备2套至4套，本实施例为3套自动折叠展开机构。

锁扣41与光电吊舱10下方的辅助折叠凸台抵触来进行限位，它的正常工作状态是垂直90度。锁扣41的工作折叠角度可选20度到40度，本实例中的工作折叠角度是25度。锁扣41的固定连接关系是使用销钉43穿过锁扣41和锁紧扭簧42，安装固定在光电吊舱10上。锁紧扭簧42一端作用于锁扣41，另一端作用于光电吊舱10的内槽平面。

可折叠起落架2展开后与光电吊舱10内槽抵触来进行限位，折叠状态是垂直90度贴紧机身。可折叠起落架2旋转展开的角度可选130度到150度，本实例中的旋转展开角度是140度。可折叠起落架2固定连接关系是使用螺纹销钉32穿过可折叠起落架2和大扭簧33，安装固定在光电吊舱10上。大扭簧33的一端作用于可折叠起落架2，另一端作用于光电吊舱10的外壁。

无人机入筒时，光电吊舱10重力向下，解锁顶块61向上的弹力顶开锁扣41产生扭矩并解锁，可折叠起落架2处于解锁可折叠的状态。

无人机在入筒过程中，锁扣41和解锁顶块61一直相互作用，使可折叠起落架2处于解锁可折叠的状态。发射筒11的辅助折叠凸台结构给可折叠起落架2向上的力，使可折叠起落架2旋转折叠产生扭矩力，使可折叠起落架2自动折叠。

光电吊舱10到达发射筒11内底部时，此时可折叠起落架2贴紧无人机机身外侧，折叠完成。发射筒11内平台给光电吊舱10提供向上的支撑力。无人机的整体外扩直径尺寸和高度尺寸相对较小。

将无人机放入发射筒内，采用火炮发射、气动弹射或是机械发射，使垂直起降无人机能快速起飞，进入飞行状态执行任务。无人机和整套发射系统可以安装在可以快速部署的车辆上，或是部署在战略根据地上。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。