用于无人机的分离式降落伞弹射舱的制作方法与工艺

本发明涉及无人机的伞降回收技术领域，具体涉及一种无人机的分离式降落伞弹射舱。

背景技术：
目前，伞降是无人机回收的主要方式，降落伞的主要作用是在回收过程中保护无人机，防止降落时损坏。当前，开伞的可靠性是伞降面临的重要问题，降落伞与机身结构的缠绕、降落伞出舱开伞不及时都会导致伞降失败。中国专利CN103895870A提出的紧急伞降装置使用抛伞弹簧完成开舱并将降落伞垂直于机体向上抛掷，降落伞抛射较为可靠，但抛射方向朝上，无法抵消气流迫使降落伞向后运动的趋势，而且不适用于使用引伞开伞的降落伞；中国专利CN203946278U提出的无人机伞降伞舱，通过牵拉引伞实现主伞开启，结构巧妙，但是无法完全避免机构与引伞、主伞的缠绕。

技术实现要素：
本发明为了解决现有无人机降落伞存在降落伞与机身结构的缠绕、降落伞出舱开伞不及时都会导致伞降失败以及存在机身与引伞、主伞的缠绕等问题，提供一种用于无人机的分离式降落伞弹射舱。用于无人机的分离式降落伞弹射舱，包括主伞舱、引伞舱、伞舱盖、弹射弹簧、弹射板、解锁机构和连接机构；所述引伞舱倾斜设置在主伞舱内部，所述伞舱盖与主伞舱通过连接机构活动连接；弹射板将弹射弹簧压紧放入引伞舱并通过解锁机构的弹射锁芯锁止；当引伞通过解锁机构弹射出舱并展开后，可牵引主伞出舱。本发明的有益效果：本发明设计的一种无人机开伞机构，在开启伞降模式时迅速弹出引伞，并通过引伞开启主伞，并避免开伞时降落伞与机身的缠绕。具体优点体现为以下几点：1、本发明的引伞舱独立于主伞舱，实现了引伞有单独的弹射机构，保证了引伞的弹射机构不会影响主伞的开启；2、本发明的引伞舱倾斜向机头方向安装，而非垂直于机身向上，利用航向上的弹射速度分量部分抵消引伞受气流影响而向后运动的趋势，避免引伞与机身缠绕；3、本发明的引伞的弹射弹簧通过弹射锁芯锁止与解锁，伞舱盖通过开舱锁芯锁止与解锁，实现了对开舱与弹射顺序的掌控，保证了引伞飞出不与伞舱盖发生碰撞。4、本发明的开舱锁芯与弹射锁芯通过刚度不同的开舱锁弹簧与弹射锁弹簧、一根解锁线、一个解锁舵机实现了顺序动作，原理简单，工作可靠。5、本发明结构简单紧凑，实现了伞舱的模块化，安装方便，通用性好。附图说明图1为本发明所述的用于无人机的分离式降落伞弹射舱开舱前的轴测图；图2为本发明所述的用于无人机的分离式降落伞弹射舱开舱前的剖视图；图3为本发明所述的用于无人机的分离式降落伞弹射舱开舱前解锁机构的局部视图；图4为本发明所述的用于无人机的分离式降落伞弹射舱开舱后开伞前的轴测图；图5为本发明所述的用于无人机的分离式降落伞弹射舱开舱后开伞前的剖视图；图6为本发明所述的用于无人机的分离式降落伞弹射仓开舱后开伞前解锁机构的局部视图；图7为本发明所述的用于无人机的分离式降落伞弹射舱开伞后的轴测图；图8为本发明所述的用于无人机的分离式降落伞弹射舱开伞后的剖视图；图9为本发明所述的用于无人机的分离式降落伞弹射舱开伞后解锁机构的局部视图；图中：1、主伞舱；2、引伞舱；3、弹射弹簧；4、弹射板；5、弹射锁芯；6、弹射锁弹簧；7、锁盒；8、解锁舵机；9、解锁拨块；10、开舱锁弹簧；11、引伞；12、伞舱盖；13、伞间绳；14、主伞；15、开舱扭簧；16、自锁螺母；17、螺栓；18、锁盒螺钉；19、开舱锁芯；20、解锁线。具体实施方式具体实施方式一、结合图1至图9说明本实施方式，用于无人机的分离式降落伞弹射舱，包括主伞舱1、主伞14、引伞舱2、引伞11、伞舱盖12、伞间绳13、弹射弹簧3、弹射板4、解锁机构和连接机构。引伞舱2倾斜设置在主伞舱1内部，引伞舱2的底部采用树脂胶和玻璃布粘接在主伞舱1内部；伞舱盖12与主伞舱1通过连接机构活动连接；弹射板4将弹射弹簧3压紧放入引伞舱2，并通过解锁机构的弹射锁芯5锁止；引伞11与主伞14之间通过伞间绳13连接，引伞叠成圆柱状塞入引伞舱2，压紧弹射板4，主伞14叠整齐后放入主伞舱1内，当引伞11弹射出舱并展开后，可牵引主伞14出舱。本实施方式所述的连接机构包括开舱扭簧15、自锁螺母16和螺栓17，伞舱盖12与主伞舱1通过套有开舱扭簧15的螺栓17铰接，并用自锁螺母16锁紧；所述开舱扭簧15一端卡在伞舱盖12上，另一端卡在主伞舱1上。本实施方式中所述的解锁机构还包括弹射锁弹簧6、锁盒7、解锁舵机8、解锁拨块9、开舱锁弹簧10、锁盒螺钉18、开舱锁芯19和解锁线20；弹射锁芯5锁止弹射弹簧3，为弹射引伞11储备动力；开舱锁芯19前端穿过主伞舱1上的方孔，后端穿过开舱锁弹簧10与锁盒7，并通过开舱锁芯19的台肩压紧开舱锁弹簧10；弹射锁芯5前端穿过主伞舱1上的圆孔，后端穿过弹射锁弹簧6与锁盒7，并通过开舱锁芯19的台肩压紧弹射锁弹簧6；开舱锁芯19与弹射锁芯5后端通过解锁线20连接；解锁舵机8通过螺钉安装在主伞舱1上，解锁舵机8后端固定解锁拨块9，解锁拨块9位于张紧的解锁线20左侧，锁盒7通过四个锁盒螺钉18安装在主伞舱1上。结合图2、图5和图8说明本实施方式，所述的引伞舱2与主伞舱1分离，实现了引伞11的单独弹射。所述的引伞舱2在主伞舱1内部倾斜放置，倾斜方向朝向飞机的前进方向，以部分抵消引伞11受气流影响而向后运动的趋势。本实施方式中，所述的引伞舱2与主伞舱1在开启伞降模式时受控于开舱锁芯19同时开启伞舱盖12，而弹射弹簧3受控于弹射锁芯5延迟弹射，保证了引伞11飞出不与伞舱盖12发生碰撞。所述的用以铰接伞舱盖12与主伞舱1的螺栓17安装于主伞舱1之外，避免了主伞14打开时受任何凸起结构阻碍。结合图3、图6和图9说明本实施方式，所述的开舱锁芯19与锁盒7间安装开舱锁弹簧10，所述的弹射锁芯5与锁盒7之间安装弹射锁弹簧6，弹射锁弹簧6比开舱锁弹簧10的刚度系数大。所述的开舱锁芯19与弹射锁芯5之间通过二者尾部的光孔，用解锁线20连接，保证在开舱锁弹簧10将开舱锁芯19、弹射锁弹簧6将弹射锁芯5压紧时，解锁线20是张紧的；所述的解锁舵机8尾部固定解锁拨块9，用以拨动解锁线20，解锁时，解锁舵机8摆动，带动解锁拨块9压紧解锁线20，解锁线20牵引开舱锁芯19与弹射锁芯5，由于开舱锁弹簧10的刚度小于弹射锁弹簧6，开舱锁芯19先缩回，到开舱锁弹簧10缩短到最短，弹射锁芯5开始缩回，实现顺序解锁。具体实施方式二、本实施方式为具体实施方式一所述的用于无人机的分离式降落伞弹射舱的装配过程：由以下步骤实现：步骤一、将引伞舱2的底面与主伞舱1的底面配合、侧面配合，并保证弹射锁芯5可以顺利穿过二者，使用树脂胶与玻璃布将引伞舱2与主伞舱1在底面粘牢。步骤二、将弹射弹簧3和弹射板4依次放入引伞舱2中，用弹射板4将弹射弹簧3压缩，并用弹射锁芯5穿过引伞舱2和主伞舱1卡紧弹射弹簧3和弹射板4。步骤三、将主伞14折叠后放入主伞舱1，将引伞11叠成圆柱状放入引伞舱2，两伞之间的连接绳索放于引伞舱2上的凹槽内。步骤四、将伞舱盖12与主伞舱1的销轴孔对正，用螺栓17穿过伞舱盖12的销轴孔、主伞舱1的销轴孔与开舱扭簧15，最后用自锁螺母10压紧伞舱盖12与主伞舱1，压紧程度保持可以容许伞舱盖12相对于主伞舱1灵活转动。开舱扭簧15两端分别卡入伞舱盖12与主伞舱1上的卡槽内。步骤五、将解锁拨块9通过螺纹连接固定在解锁舵机8的尾部，将解锁舵机8通过螺钉连接紧固在主伞舱1的侧壁，将开舱锁弹簧10套在开舱锁芯19的尾端，将开舱锁芯19头部插入主伞舱1上的方孔内。步骤六、将弹射锁弹簧6套在弹射锁芯5的尾端，将弹射锁芯5部插入主伞舱1上的圆孔内。将锁盒7上对应于开舱锁芯19、弹射锁芯5尾部的圆孔与二者对正后压住开舱锁弹簧10和弹射锁弹簧6，通过锁盒螺钉18固定在主伞舱1侧壁。步骤七、将解锁线20穿过开舱锁芯19、弹射锁芯5，经过解锁拨块9的右侧张紧并结牢，剪去多余的线头。检查推动解锁拨块9，压紧解锁线20并使之变形，看开舱锁芯19与弹射锁芯5是否灵活地依次完全缩回主伞舱1侧壁内，完成伞舱整体的装配。将装配好的伞舱整体放入与其相配的无人机内，连接解锁舵机8的控制线电源线，完成安装。本实施方式中，当无人机开启伞降模式时，解锁舵机8顺时针转动，带动解锁拨块9压紧解锁线20，解锁线20在开舱锁芯19、弹射锁芯5的尾部同时施加拉力，由于弹射锁弹簧6的刚度较开舱锁弹簧10为大，因此开舱锁弹簧10先被压短、开舱锁芯19先缩回。此时，伞舱盖12被释放，伞舱盖12在开舱扭簧15的驱动下迅速打开。到开舱锁弹簧10缩回到最短时，弹射锁弹簧6才开始被压短、弹射锁芯5才开始缩回。此时，弹射弹簧3推动弹射板4将引伞11相对飞机朝向前上方弹出；引伞11出舱后展开，并牵引主伞9出舱、展开，完成无人机的伞降回收。