一种低过载峰值高分离速度的折叠翼无人机部署装置的制作方法

本技术属于无人机发射，尤其涉及一种低过载峰值高分离速度的折叠翼无人机部署装置。

背景技术：

1、考虑到隐蔽性和成本问题，冷气发射蜂群无人机优势明显。受制于蜂群无人机发射平台空间尺寸影响，无人机有效弹射行程有限，而冷气弹射无人机需要保证无人机在分离末端达到起飞速度。

2、现有的弹射装置多使用压缩空气或燃气作为弹射动力源，在弹射过程初期，以气瓶压力或者燃爆弹为压力来源的高压腔压力处于最大状态，由于机构之间静摩擦转动摩擦、无人机负载惯性，导致进入作动筒内的气体产生拥塞，从而使作动筒内压力快速升高，导致活塞承受力值快速增加，从而导致无人机受到较大的过载，某些弹射装置发射过程中带给无人机峰值过载达70g以上，这对无人机的机体结构、元器件提出更高要求。

3、而在弹射过程进入中段，随着活塞运动速度不断提高，作动筒进气端容积快速扩充，而此时以气瓶压力或者燃爆弹为压力来源的高压腔压力快速下降，导致给作动筒补气速度减小，活塞所受压力也快速减小，给无人机的推力及加速度也快速降低。若需要保证无人机的分离速度能够达到起飞速度，则需要增加弹射行程、提高气瓶压力或/和体积、提高燃爆弹能量等手段。增加弹射行程和气瓶体积，则会增加无人机发射装置体积和重量，影响无人机发射装置在运载平台上的可适配性。提高气瓶压力、燃爆弹能量，一方面需要作动筒耐压等级提高，对体积、重量产生影响；另一方面，又会增加弹射初段的峰值过载，需要无人机承受更大过载，对机体结构、所选元器件要求更高，甚至影响无人机使用寿命。

4、综上所述，亟需提供一种在无人机发射时解决在不增加行程、保证无人机起飞高速情况下，降低无人机弹射峰值过载的技术问题的低过载峰值高分离速度的折叠翼无人机部署装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种在无人机发射时解决在不增加行程、保证无人机起飞高速情况下，降低无人机弹射峰值过载的技术问题的低过载峰值高分离速度的折叠翼无人机部署装置。

2、上述目的是通过如下技术方案实现：一种低过载峰值高分离速度的折叠翼无人机部署装置，包括后盖、壳体、前盖、活塞组件、底板组件、储气罐和阀组，所述后盖、壳体和前盖构成容置腔，所述底板组件设置在所述容置腔内并将所述容置腔分隔成储物空间和发射空间，所述底板组件设有用于连通所述储物空间和发射空间的第一气路通道和第二气路通道，所述第二气路通道内设有用于启闭第二气路通道的活门，所述阀组的进气口连接所述储气罐的出气口，所述阀组的出气口与所述第一气路通道和第二气路通道相连，所述储气罐和阀组设置在所述储物空间内，所述活塞组件设置在所述发射空间内，所述活塞组件包括活塞和柱塞，所述柱塞的一端与所述活塞的相连，另一端插入所述第一气路通道远离所述阀组的一端，所述柱塞与所述第一气路通道为大间隙配合，所述活塞通过定长引线与所述活门相连并可拉动活门开启所述第二气路通道，所述前盖与所述壳体相连并可被无人机顶开。

3、本实用新型用于低过载高速无人机的发射，具体应用时，无人机装载在前盖、底板组件和壳体围合构成封闭的所述发射空间内，在未接到发射指令时，阀组处于关闭状态，接到发射指令后，打开阀组，使储气罐中的高压气体通过阀组流入底板组件的第一气路通道内；高压气体进入底板组件后，沿底板组件与柱塞之间的大间隙流入发射空间内，推动活塞沿前盖方向移动。此时，由于活塞组件的柱塞插入底板组件中心的气路通道中，进入气量有限，相比于传统的活塞，在底板组件、活塞和壳体所围成的空腔内压力降低，使得作用在活塞力值减小，进而减小活塞组件推动无人机的力值，限制了无人机所受的过载峰值；

4、无人机运动至5mm后顶开前盖，活塞组件继续向前移动后，随着活塞组件的柱塞从第一气路通道中拔出气体流量快速增加，高压气体持续进入空腔，推动活塞组件及无人机运动；

5、随着活塞组件在壳体快速运动，底板组件、壳体之间空腔的容积增大，储气罐压力降低，导致底板组件、壳体之间空腔内的压力逐渐缩小，使得加速度降低。在活塞组件的牵引下，定长引线逐渐伸展，定长引线完全伸展后，定长引线拉动活门，使活门绕中心轴旋转，打开第二气路通道，使得底板组件、壳体之间空腔内的进气量增加，压力增大，稳定了加速度。直至无人机完全脱离壳体，完成无人机的发射。从而使得无人机受到相对平稳的加速度，既降低了过载峰值，又提高了无人机的末速度。

6、进一步的技术方案是，所述柱塞包括圆柱段和圆锥段，所述圆柱段的一端与所述活塞相连，另一端与所述圆锥段相连，所述圆锥段和圆柱段依次插入所述第一气路通道，所述圆柱段与所述底板组件为大间隙配合。如此设置，无人机运动至5mm后顶开前盖，活塞组件继续向前移动后，活塞组件的圆柱段先从底板组件中心的第一气路通道中拔出，圆锥段开始逐渐从底板组件中心的气路通道拔出，通道截面开始变大，气体流量快速增加，由于活塞组件快速移动而快速增加的空腔内的气体，使得底板组件、活塞和壳体所围成的空腔内压力保持平稳变化，活塞组件的圆锥段从底板组件中心的气路通道拔出后，高压气体持续进入空腔，推动活塞组件及无人机运动。

7、进一步的技术方案是，所述活门通过中心轴与所述底板组件铰接，所述中心轴上套设有用于保持活门关闭的限位扭簧。如此设置，定长引线未完全伸展时，在没有外力的情况下，限位扭簧的弹力保证了活门关闭，使得第二气路通道关闭。

8、进一步的技术方案是，所述活塞的一侧设有弹性元件，所述弾性元件一端固定在所述活塞上，另一端与锁销固定连接，所述锁销与定长引线相连。弾性元件在自由状态时，可将锁销插入活塞的腔体内。定长引线完全伸展后，活塞继续运动，弾性元件在伸长5mm时，产生的拉力大于活门打开所需的力(限位扭簧的弹力)，此时可拉开活门。

9、进一步的技术方案是，所述定长引线与活门通过偏心拉环相连。

10、进一步的技术方案是，所述发射空间设有用于限定无人机位置的限位锁定组件，所述限位锁定组件与所述壳体固定连接，所述限位锁定组件在无人机所受的力值大于预订力值时可解除对无人机的限位约束。如此设置，限位锁定组件用于限定无人机位置，保证在无人机在不发射时处于预定的位置，具体设计，在无人机所受的力值大于10g以上，限位锁定组件可解除对无人机的约束，无人机运动至5mm时，保证所受的力克推动限位锁定组件解锁，并可顶开前盖。

11、进一步的技术方案是，所述限位锁定组件为限位环或限位销，所述限位环或限位销可沿所述发射空间的径向移动并可通过锁固件锁定在预订位置。如此设置，锁固件将限位环或限位销锁定在预订位置可挡住无人机，限制无人机运动，当无人机所受的力值大于10g以上，可推动锁固件解锁，限位环或限位销向发射空间的径向外移动，不在对无人机进行限位。

12、进一步的技术方案是，所述后盖、底板组件和壳体围合构成封闭的所述储物空间，所述前盖、底板组件和壳体围合构成封闭的所述发射空间。

13、进一步的技术方案是，所述阀组为常闭的控制阀，所述低过载峰值高分离速度的折叠翼无人机部署装置还包括控制器，所述控制阀与所述控制器电连，所述控制器用于控制所述控制阀的启闭。

14、进一步的技术方案是，所述限位锁定组件设在所述前盖的内侧。

15、本实用新型技术方案的实施，在无人机弹射初始阶段，通过被动控制进气量，缓慢推动活塞无人机移动，待无人机移动到中段后，快速扩大进气量，补充活塞移动后逐步增大的空腔压力，提高后半程无人机过载，从而提高无人机弹射分离速度，实现弹射装置满足短行程、小体积条件下，为无人机提供低过载峰值、高分离速度的目标。解决了在不增加行程、保证无人机起飞高速情况下，降低无人机弹射峰值过载的技术矛盾，可有效减小结构重量，提高无人机的航程，提高无人机使用寿命，降低无人机整体成本。