一种无人飞行器弹跳起飞装置

摘要

本发明公开了一种无人飞行器弹跳起飞装置，包括弹射装置、蓄能装置、锁定装置、解锁装置，所述锁定装置设置在飞行器机身上，所述弹射装置的一端设置有蓄能装置，且另一端与锁定装置的锁止端连接；所述蓄能装置包括弹性件、压缩件、直线驱动装置，所述弹射装置的一端设置有压缩件，且弹射装置与压缩件之间设置有弹性件，所述直线驱动装置驱动压缩件沿弹射装置的轴向直线运动，所述弹射装置的侧壁沿轴向设置有滑动槽，所述解锁装置的一端穿过滑动槽并与压缩件连接。本发明实现了弹射、储能、解锁一体化，同步性高，无需单独驱动解锁，有利于实现飞行器的自主弹射，具有较好的实用性。

权利要求

1.一种无人飞行器弹跳起飞装置，其特征在于，包括弹射装置（11）、蓄能装置（12）、锁定装置（13）、解锁装置（14），所述锁定装置（13）设置在飞行器机身上，所述弹射装置（11）的一端设置有蓄能装置（12），且另一端与锁定装置（13）的锁止端连接；所述蓄能装置（12）包括弹性件（1201）、压缩件（1202）、直线驱动装置，所述弹射装置（11）的一端设置有压缩件（1202），且弹射装置（11）与压缩件（1202）之间设置有弹性件（1201），所述直线驱动装置驱动压缩件（1202）沿弹射装置（11）的轴向直线运动，所述弹射装置（11）的侧壁沿轴向设置有滑动槽（1102），所述解锁装置（14）的一端穿过滑动槽（1102）并与压缩件（1202）连接；

所述锁定装置（13）包括设置在飞行器上的锁止件（1301）以及闭锁销（1302）、外臂（1303），所述锁止件（1301）靠近弹射装置（11）的一侧设置有锁止腔，所述锁止腔内部滑动设置有闭锁销（1302），且锁止腔与闭锁销（1302）之间设置有复位弹性件（1305）；所述锁止腔靠近解锁装置（14）的一侧开设有滑动通槽，所述外臂（1303）的一端穿过滑动通槽并与闭锁销（1302）连接，且另一端设置有楔形面（1304），所述解锁装置（14）的解锁端对应设置有楔形面（1304）。

2.根据权利要求1所述的一种无人飞行器弹跳起飞装置，其特征在于，所述直线驱动装置包括螺杆（19）、电机（15）、电机支架（16），所述电机（15）通过电机支架（16）设置在飞行器机身上，所述电机（15）的输出轴通过联轴器（17）与螺杆（19）连接，所述螺杆（19）通过轴承（18）与飞行器机身转动连接，所述压缩件（1202）螺纹安装在螺杆（19）上。

3.根据权利要求2所述的一种无人飞行器弹跳起飞装置，其特征在于，所述弹性件（1201）为圆柱螺旋弹簧，所述压缩件（1202）为带法兰的圆形螺母。

4.根据权利要求2所述的一种无人飞行器弹跳起飞装置，其特征在于，所述弹射装置（11）包括从前至后依次设置的弹射头（1103）、套筒，所述套筒沿轴向开设有滑动槽（1102），所述压缩件（1202）与弹射头（1103）之间的套筒内部设置有弹性件（1201），所述套筒的一端对应螺杆（19）设置有开孔，所述螺杆（19）通过开孔伸入套筒内并与压缩件（1202）连接，所述弹射头（1103）的内部对应螺杆（19）设置有避让空腔。

5.根据权利要求4所述的一种无人飞行器弹跳起飞装置，其特征在于，还包括套设在套筒外侧的导向筒（1105），所述导向筒（1105）与飞行器机身固定连接，所述导向筒（1105）对应滑动槽（1102）设置有避让槽。

6.根据权利要求4所述的一种无人飞行器弹跳起飞装置，其特征在于，所述套筒由两半式瓦状弧形板（1104）径向拼接形成，且相邻两半式瓦状弧形板（1104）之间设置有滑动槽（1102）。

7.根据权利要求1‑6任一项所述的一种无人飞行器弹跳起飞装置，其特征在于，所述弹射装置（11）的另一端对应闭锁销（1302）设置有闭锁卡槽（1101）。

8.根据权利要求1所述的一种无人飞行器弹跳起飞装置，其特征在于，所述解锁装置（14）包括解锁板（1401）、解锁外臂（1402），所述解锁板（1401）与压缩件（1202）连接，所述弹射装置（11）两侧的侧壁沿轴向分别设置有滑动槽（1102），所述解锁板（1401）的两侧分别穿过滑动槽（1102）并与解锁外臂（1402）连接，所述解锁外臂（1402）靠近锁定装置（13）的一端对应设置有楔形面（1304）。

说明书

一种无人飞行器弹跳起飞装置

技术领域

[0001] 本发明属于无人飞行器起飞设备的技术领域，具体涉及一种无人飞行器弹跳起飞装置。

背景技术

[0002] 无人飞行器的起飞阶段是无人飞行器作战运用中最困难、最关键的阶段，它直接影响无人飞行器系统作战的机动灵活性、地域适应性、重复使用性和生存能力等战技指标
和要求。对于小（微）型固定翼无人机的起飞，大多采用手抛发射，如RQ‑11B“大鸦”无人机、
I‑SURSS“龙眼”无人机、“彩虹”‑902无人机等。手抛发射方式需地面操作人员举起无人机在
地面助跑，达到一定速度后才能抛出，不仅需要一定长度的路面，对地形适应能力要求较
高，使得飞行器的飞行安全和可靠寄托在人员表现上，为飞行埋下事故隐患，因此本发明提
出一种弹跳式起飞装置，整个装置弹射储能和解锁一体化，无人飞行器通过弹跳能实现较
大的弹射初速度，并且地形适应性高，利于实现无人飞行器的自主弹跳起飞。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种无人飞行器弹跳起飞装置，旨在解决上述问题。

[0004] 本发明主要通过以下技术方案实现：

[0005] 一种无人飞行器弹跳起飞装置，包括弹射装置、蓄能装置、锁定装置、解锁装置，所述锁定装置设置在飞行器机身上，所述弹射装置的一端设置有蓄能装置，且另一端与锁定
装置的锁止端连接；所述蓄能装置包括弹性件、压缩件、直线驱动装置，所述弹射装置的一
端设置有压缩件，且弹射装置与压缩件之间设置有弹性件，所述直线驱动装置驱动压缩件
沿弹射装置的轴向直线运动，所述弹射装置的侧壁沿轴向设置有滑动槽，所述解锁装置的
一端穿过滑动槽并与压缩件连接。所述解锁装置经过滑动槽穿至弹射装置外部，并形成用
于与锁定装置接触配合以实现解锁的解锁端，所述解锁装置与滑动槽轴向滑动配合。

[0006] 所述蓄能装置与弹射装置连接用于为弹射装置蓄能，所述锁定装置用于在蓄能过程中对弹射装置锁定，所述解锁装置用于在蓄能完成后触发锁定装置解锁，使得弹射装置
被弹射出去撞击地面。本发明配合无人飞行器使用，可使得飞行器采用弹跳运动方式起飞，
利于飞行器获得较大弹射初速度，提高飞行器的自主弹射能力，保证飞行器地形适应能力。
而且解锁装置和蓄能装置相互关联，使得整个装置实现了弹射储能和解锁一体化，同步性
高，无需单独驱动解锁，利于实现无人飞行器的自主弹射。

[0007] 为了更好地实现本发明，进一步地，所述直线驱动装置包括螺杆、电机、电机支架，所述电机通过电机支架设置在飞行器机身上，所述电机的输出轴通过联轴器与螺杆连接，
所述螺杆通过轴承与飞行器机身转动连接，所述压缩件螺纹安装在螺杆上。

[0008] 为了更好地实现本发明，进一步地，所述弹性件为圆柱螺旋弹簧，所述压缩件为带法兰的圆形螺母。

[0009] 为了更好地实现本发明，进一步地，所述弹射装置包括从前至后依次设置的弹射头、套筒，所述套筒沿轴向开设有滑动槽，所述压缩件与弹射头之间的套筒内部设置有弹性
件，所述套筒的一端对应螺杆设置有开孔，所述螺杆通过开孔伸入套筒内并与压缩件连接，
所述弹射头的内部对应螺杆设置有避让空腔。

[0010] 为了更好地实现本发明，进一步地，还包括套设在套筒外侧的导向筒，所述导向筒与飞行器机身固定连接，所述导向筒对应滑动槽设置有避让槽。

[0011] 为了更好地实现本发明，进一步地，所述套筒由两半式瓦状弧形板径向拼接形成，且相邻两半式瓦状弧形板之间设置有滑动槽。

[0012] 为了更好地实现本发明，进一步地，所述锁定装置包括设置在飞行器上的锁止件以及闭锁销、外臂，所述锁止件靠近弹射装置的一侧设置有锁止腔，所述锁止腔内部滑动设
置有闭锁销，且锁止腔与闭锁销之间设置有复位弹性件；所述锁止腔靠近解锁装置的一侧
开设有滑动通槽，所述外臂的一端穿过滑动通槽并与闭锁销连接，且另一端设置有楔形面，
所述解锁装置的解锁端对应设置有楔形面。

[0013] 为了更好地实现本发明，进一步地，所述弹射装置的另一端对应闭锁销设置有闭锁卡槽。所述解锁装置被驱动，可与外臂接触使得两楔形面相互贴合，并驱动外臂连同闭锁
销滑动，使得闭锁销脱出闭锁卡槽。

[0014] 为了更好地实现本发明，进一步地，所述解锁装置包括解锁板、解锁外臂，所述解锁板与压缩件连接，所述弹射装置两侧的侧壁沿轴向分别设置有滑动槽，所述解锁板的两
侧分别穿过滑动槽并与解锁外臂连接，所述解锁外臂靠近锁定装置的一端对应设置有楔形
面。所述解锁板设置在弹射装置内，且两侧分别穿过滑动槽并连接有解锁外臂。所述发射装
置的侧壁两侧分别设置有滑动槽。所述解锁装置与压缩件连接，蓄能过程中，所述压缩件带
动解锁装置向靠近闭锁销侧移动，使得解锁装置与闭锁销接触并驱动闭锁销滑动使得闭锁
销脱出闭锁卡槽。

[0015] 本发明的有益效果：

[0016] （1）本发明使飞行器实现以弹跳运动的方式起飞，利于飞行器获得较大弹射初速度，提高了飞行器的弹射起飞能力，保证了飞行器的地形适应能力。本发明实现了弹射、储
能、解锁一体化，同步性高，无需单独驱动解锁，有利于实现飞行器的自主弹射；

[0017] （2）本发明通过螺杆驱动压缩件的方式实现弹跳，相比于液压式蓄能，整个装置结构简单，重量轻，可实现较大的弹射初速度，而且该弹跳方式不借助于爆燃方式产生能量，
不需要借助外部空气，具备良好的起飞场地隐蔽性与环境适应性。而且相比于气缸式蓄能，
本发明不受外界环境变化的影响，避免了由于环境变化产生复杂未知的运动情况的问题，
具有较好的实用性。

附图说明

[0018] 图1为本发明的整体结构示意图；

[0019] 图2为弹射装置与蓄能装置的连接结构示意图；

[0020] 图3为图2的剖视结构示意图；

[0021] 图4为锁定装置的结构示意图。

[0022] 其中：11‑弹射装置、12‑蓄能装置、13‑锁定装置、14‑解锁装置、15‑电机、16‑电机支架、17‑联轴器、18‑轴承、19‑螺杆；

[0023] 1101‑闭锁卡槽、1102‑滑动槽、1103‑弹射头、1104‑瓦状弧形板、1105‑导向筒；

[0024] 1201‑弹性件、1202‑压缩件；

[0025] 1301‑锁止件、1302‑闭锁销、1303‑外臂、1304‑楔形面、1305‑复位弹性件；

[0026] 1401‑解锁板、1402‑解锁外臂。

具体实施方式

[0027] 实施例1：

[0028] 一种无人飞行器弹跳起飞装置，如图1所示，包括弹射装置11、蓄能装置12、锁定装置13、解锁装置14，所述锁定装置13设置在飞行器机身上，所述弹射装置11的一端设置有蓄
能装置12，且另一端与锁定装置13的锁止端连接；如图3所示，所述蓄能装置12包括弹性件
1201、压缩件1202、直线驱动装置，所述弹射装置11的一端设置有压缩件1202，且弹射装置
11与压缩件1202之间设置有弹性件1201，所述直线驱动装置驱动压缩件1202沿弹射装置11
的轴向直线运动，所述弹射装置11的侧壁沿轴向设置有滑动槽1102，所述解锁装置14的一
端穿过滑动槽1102并与压缩件1202连接。

[0029] 所述蓄能装置12与弹射装置11连接用于为弹射装置11蓄能，所述锁定装置13用于在蓄能过程中对弹射装置11锁定，所述解锁装置14用于在蓄能完成后触发锁定装置13解
锁，使得弹射装置11被弹射出去撞击地面。所述解锁装置14经过滑动槽1102穿至弹射装置
11外部形成用于与锁定装置13接触配合以实现解锁的解锁端，所述解锁装置14与滑动槽
1102轴向滑动配合。如图1所示，通过滑动槽1102既保证了解锁装置14伸至弹射装置11外
部，同时通过解锁装置14与滑动槽1102的配合，可防止解锁装置14和压缩件1202相对弹射
装置11转动，即保证压缩件1202在螺杆19驱动时，可靠的沿弹射装置11轴向直线运动。

[0030] 本发明在使用过程中，本发明可上下摆动的安装于无人飞行器尾部或后下方，在需要弹跳时，使得整个装置向下摆动斜向支撑于底面，然后通过弹射装置11的弹射撞击地
面为飞行器提供弹跳所需要的能量，蓄能装置12可通过液压蓄能或者机械蓄能等方式。本
发明使飞行器实现以弹跳运动的方式起飞，有利于飞行器获得较大弹射初速度，提高飞行
器的弹射能力，保证飞行器的地形适应能力。而且蓄能装置12和解锁装置14相互关联，使得
整个装置实现了弹射、储能和解锁一体化，同步性高，无需单独驱动解锁，利于实现飞行器
的自主弹射。

[0031] 实施例2：

[0032] 本实施例是在实施例1的基础上进行优化，如图2、图3所示，所述直线驱动装置包括螺杆19、电机15、电机支架16，所述电机15通过电机支架16设置在飞行器机身上，所述电
机15的输出轴通过联轴器17与螺杆19连接，所述螺杆19通过轴承18与飞行器机身转动连
接，所述压缩件1202螺纹安装在螺杆19上。

[0033] 进一步地，所述弹性件1201为圆柱螺旋弹簧，所述压缩件1202为带法兰的圆形螺母。

[0034] 所述螺杆19由电机15驱动，其中电机15安装于电机支架16上，电机支架16固定安装于飞行器机身上，电机15的输出轴通过联轴器17与螺杆19传动配合，螺杆19的末端通过
轴承18与飞行器机身转动配合，本发明通过螺杆19驱动压缩件1202的方式实现蓄能弹跳。
所述压缩件1202通过螺杆19驱动实现直线运动，当压缩件1202被驱动向靠近弹射装置11移
动时，弹性件1201被压缩实现蓄能，此时弹性件1201具有使得弹射装置11被弹射出去的弹
性力，而此时由于弹射装置11被锁定装置13锁定使得蓄能过程持续进行，当锁定装置13被
驱动解锁时，弹射装置11被释放，实现弹射装置11的动作。

[0035] 本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

[0036] 实施例3：

[0037] 本实施例是在实施例1或2的基础上进行优化，如图3所示，所述弹射装置11包括从前至后依次设置的弹射头1103、套筒，所述套筒沿轴向开设有滑动槽1102，所述压缩件1202
与弹射头1103之间的套筒内部设置有弹性件1201，所述套筒的一端对应螺杆19设置有开
孔，所述螺杆19通过开孔伸入套筒内并与压缩件1202连接，所述弹射头1103的内部对应螺
杆19设置有避让空腔。弹射头1103内具有与套筒内腔连通的空腔，弹射头1103内的空腔对
螺杆19形成避让。

[0038] 进一步地，如图1‑图3所示，还包括套设在套筒外侧的导向筒1105，所述导向筒1105与飞行器机身固定连接，所述导向筒1105对应滑动槽1102设置有避让槽。所述导向筒
1105与飞行器机身固定，对弹射头1103以及套筒的弹射形成导向，导向筒1105外侧壁轴向
开设有与滑动槽1102正对的避让槽，以供解锁装置14穿出，或者导向筒1105也可以为开设
于飞行器机身上的柱形开孔。

[0039] 进一步地，所述套筒由两半式瓦状弧形板1104径向拼接形成，且相邻两半式瓦状弧形板1104之间设置有滑动槽1102。所述套筒由两半式瓦状弧形板1104径向拼接形成，且
两弧形板之间留有间隙以形成两条滑动槽1102。瓦状弧形板1104与弹射头1103可固定连接
或者可拆卸连接。

[0040] 所述弹射装置11为套筒结构，所述压缩件1202和弹性件1201安装于弹射装置11内部且压缩件1202可被驱动沿轴向滑动。弹射装置11的头部用于撞击地面，弹射装置11内部
具有安装腔，使得压缩件1202和弹性件1201可封装于套筒内部，利于对压缩件1202和弹性
件1201的保护，同时利于压缩件1202的润滑，而且利于提高整个装置的结构紧凑性。

[0041] 本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

[0042] 实施例4：

[0043] 本实施例是在实施例1‑3任一个的基础上进行优化，如图1、图4所示，所述锁定装置13包括设置在飞行器上的锁止件1301以及闭锁销1302、外臂1303，所述锁止件1301靠近
弹射装置11的一侧设置有锁止腔，所述锁止腔内部滑动设置有闭锁销1302，且锁止腔与闭
锁销1302之间设置有复位弹性件1305；所述锁止腔靠近解锁装置14的一侧开设有滑动通
槽，所述外臂1303的一端穿过滑动通槽并与闭锁销1302连接，且另一端设置有楔形面1304，
所述解锁装置14的解锁端对应设置有楔形面1304。所述解锁装置14与压缩件1202连接，蓄
能过程中，所述压缩件1202带动解锁装置14向靠近闭锁销1302侧移动，使得解锁装置14与
闭锁销1302接触并驱动闭锁销1302滑动使得闭锁销1302脱出闭锁卡槽1101。

[0044] 进一步地，所述弹射装置11的另一端对应闭锁销1302设置有闭锁卡槽1101。

[0045] 进一步地，如图1所示，弹射装置11为圆柱形结构，闭锁卡槽1101为开设于弹射装置11外圆的环形槽，闭锁销1302可以为方形销或者圆柱形销。在蓄能过程中，压缩件1202轴
向向靠近弹射装置11方向移动，使得压缩件1202带动解锁装置14向靠近锁定装置13处移
动，直至解锁装置14与锁定装置13接触，并驱动闭锁销1302滑动脱出闭锁卡槽1101，完成解
锁，此时弹射装置11被弹射出去完成飞行器的弹跳过程。

[0046] 所述复位弹性件1305位于闭锁销1302与锁止件1301之间，用于为闭锁销1302提供向外滑动进而卡入闭锁卡槽1101内的弹性力。本实施例中，闭锁弹性件1201采用圆柱螺旋
弹簧，当然也可采用其他结构形成的弹性结构，应保证闭锁销1302在滑出闭锁卡槽1101后，
闭锁销1302通过复位弹性件1305的弹力压在弹射装置11的外表面，当弹射装置11被驱动复
位时，闭锁卡槽1101的位置与闭锁销1302正对时，闭锁销1302自动滑入闭锁卡槽1101内完
成锁定。

[0047] 本实施例的其他部分与上述实施例1‑3任一个相同，故不再赘述。

[0048] 实施例5：

[0049] 本实施例是在实施例1‑4任一个的基础上进行优化，如图1、图3所示，所述解锁装置14包括解锁板1401、解锁外臂1402，所述解锁板1401与压缩件1202连接，所述弹射装置11
两侧的侧壁沿轴向分别设置有滑动槽1102，所述解锁板1401的两侧分别穿过滑动槽1102并
与解锁外臂1402连接，所述解锁外臂1402靠近锁定装置13的一端对应设置有楔形面1304。
所述解锁装置14被直线驱动装置驱动，实现可与外臂1303接触，使得两楔形面1304相互贴
合并驱动外臂1303连同闭锁销1302滑动，进而使得闭锁销1302脱出闭锁卡槽1101。

[0050] 进一步地，如图3所示，套筒的后端部位封闭式结构，套筒的后端部上开设有供螺杆19穿入的开孔，解锁板1401外轮廓尺寸大于该开孔，使得解锁板1401始终位于套筒内部，
同时当螺杆19反转时，驱动解锁板1401和压缩件1202向后移动，解锁板1401抵在套筒内腔
的后侧带动整个弹射装置11复位。

[0051] 进一步地，如图1、图4所示，外臂1303与闭锁销1302呈垂直状态，外臂1303与弹射装置11轴向平行，闭锁销1302垂直于弹射装置11，其中外臂1303末端具有楔形面1304，相应
的解锁装置14的解锁外臂1402与弹射装置11轴向平行，解锁外臂1402的末端与外臂1303的
末端轴向相对，解锁外臂1402的末端同样设置有楔形面1304。当压缩件1202沿轴向向靠近
弹射装置11处轴向滑动时，解锁装置14随着压缩件1202沿轴向向靠近锁定装置13移动，解
锁外臂1402上的楔形面1304与外臂1303的楔形面1304接触后，会驱动外臂1303以及闭锁销
1302径向向远离弹射装置11的方向移动，进而使得闭锁销1302脱出闭锁卡槽1101完成解
锁，该装置将闭锁和解锁过程同蓄能过程关联，利于实现整个装置的自动锁定和解锁。

[0052] 本实施例的其他部分与上述实施例1‑4任一个相同，故不再赘述。

[0053] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护
范围之内。