一种无人机吊舱降落伞开伞机构及延时开伞方法转让专利
申请号 : CN202210140406.4
文献号 : CN114180073B
文献日 : 2022-05-03
发明人 : 曾东 , 游进
申请人 : 四川腾盾科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种无人机吊舱降落伞开伞机构,其特征在于:包括与无人机固定连接的挂架结构(2)和投放机构(3),挂架结构(2)用于搭载吊舱(1),投放机构(3)用于释放吊舱(1);吊舱(1)上设置有主控拉线(4),主控拉线(4)的前端可分离地连接至投放机构(3),投放拉线的后端沿吊舱(1)表面延伸并分成开盖拉线(6)和延时触发拉线(5),开盖拉线(6)连接吊舱(1)口盖并用于开启吊舱(1)口盖,延时触发拉线(5)连接开伞器(16),开伞器(16)上设置有开伞拉线(17)且开伞拉线(17)连接降落伞包(7);所述的投放机构(3)包括投放主体,投放主体上设置有缓冲孔(14),缓冲孔(14)处设置有缓冲拉杆,缓冲拉杆沿缓冲孔(14)轴向往复滑动并在常态位和投放位之间切换;当缓冲拉杆位于常态位,缓冲拉杆的头部和尾部均位于缓冲孔(14)内,且尾部设置有卡槽(801),主控拉线(4)的前端设置有卡块(9)且卡块(9)卡入卡槽(801);缓冲拉杆向缓冲孔(14)外移动时,卡块(9)随尾部移动,当缓冲拉杆滑动至投放位时,尾部及卡槽(801)从缓冲孔(14)的孔口探出,卡块(9)从卡槽(801)内脱落以使主控拉线(4)与投放机构(3)脱离;缓冲孔(14)内设置有弹性复位件,弹性复位件对缓冲拉杆施加复位力以使缓冲拉杆从投放位滑回常态位。
2.根据权利要求1所述的无人机吊舱降落伞开伞机构,其特征在于:所述的开伞器(16)包括开伞器(16)主体,开伞器(16)主体上设置有开伞触发插销,所述的延时触发拉线(5)连接并用于拔出开伞触发插销。
3.根据权利要求1所述的无人机吊舱降落伞开伞机构,其特征在于:所述的降落伞包(7)上设置有伞包锁扣(26),开伞拉线(17)从开伞器(16)延伸至降落伞包(7)并连接伞包锁扣(26)。
4.根据权利要求1所述的无人机吊舱降落伞开伞机构,其特征在于:所述的吊舱(1)挂接于挂架结构(2)的下方,挂架结构(2)与吊舱(1)之间通过活动锁挂实现连接或分离。
5.根据权利要求4所述的无人机吊舱降落伞开伞机构,其特征在于:所述的投放机构(3)包括扣板(302)和底板(301),底板(301)与扣板(302)通过紧固件(10)连接成一个整体,所述的缓冲孔(14)设置于底板(301)件上。
6.根据权利要求1所述的无人机吊舱降落伞开伞机构,其特征在于:所述的吊舱(1)上设置有若干安装支座,安装支座上设置有用于引导主控拉线(4)、开盖拉线(6)和延时触发拉线(5)的拉线管,主控拉线(4)、开盖拉线(6)和延时触发拉线(5)分别从对应的拉线管穿过并沿拉线管的延伸方向拉直。
7.根据权利要求1所述的无人机吊舱降落伞开伞机构,其特征在于:降落伞包(7)上设置有伞包口盖,所述的吊舱(1)口盖包括至少两片相互压叠的盖板(25),盖板(25)与吊舱(1)端口连接并从吊舱(1)端口外往内弯折,弯折处设置有弹性开启件,弹性开启件对盖板(25)施加回复力以使盖板(25)往开启吊舱(1)端口的方向运动。
8.一种无人机吊舱(1)降落伞延时开伞方法,采用权利要求1 7中任一项所述的开伞机~
构,其特征在于,包括如下过程:
将吊舱(1)从挂架结构(2)上分离,使吊舱(1)自由下落并拉动主控拉线(4);
主控拉线带动开盖拉线(6)和延时触发拉线(5),开盖拉线(6)将吊舱(1)口盖开启,延时触发拉线(5)将开伞器(16)上的开伞触发插销拔出;主控拉线(4)继续被拉动,直至开盖拉线(6)和延时触发拉线(5)的分离点抵达最近一处引导主控拉线(4)的接线管,实现第一段延时;
主控拉线(4)的前端拉动缓冲拉杆从常态位向投放位移动,实现第二段延时,当缓冲拉杆移动至投放位后,主控拉线(4)与缓冲拉杆分离,实现吊舱(1)与投放机构(3)分离。
9.根据权利要求8所述的无人机吊舱降落伞延时开伞方法,其特征在于:开伞延时的总时间按照如下方式确定:
计算确定吊舱及吊舱内部货物的总质量m;
确定主控拉线分开成开盖拉线和延时触发拉线的分离点与最近一处引导主控拉线接线管的距离d;
确定缓冲拉杆从常态位滑动至投放位的行程l;
设定弹性复位件的刚度为k;
按照如下方法确定延时开伞的时间T:
其中,T为降落伞开伞延时的总时间,t1为投放吊舱之后的第一段延时,t2为投放吊舱之后的第二段延时,g为重力加速度。
说明书 :
一种无人机吊舱降落伞开伞机构及延时开伞方法
技术领域
背景技术
来源于无人机上的飞管计算机,这样的设计,需要在吊舱中设置锁机构、舵机及信号收发设
备,以及相应的信号加强设备,这造成吊舱的成本高、可靠性低,且由于控制信号容易发生
遮挡或衰减,降低了开伞控制的精度和可靠性;这些问题不仅容易造成吊舱成本增加、还会
影响物资的投送,甚至开伞时间控制不合理,可能会造成飞行安全。
足以满足需求。故需要提出更为合理的技术方案,解决现有技术中的不足。
发明内容
伞任务,还能的降低传统吊舱的成本,此外还能够高精度的实现吊舱的延时开伞,解决现有
技术中的问题。
前端可分离地连接至投放机构,主控拉线的后端沿吊舱表面延伸并分成开盖拉线和延时触
发拉线,开盖拉线连接吊舱口盖并用于开启吊舱口盖,延时触发拉线延伸至吊舱内部并连
接开伞器,开伞器上设置有开伞拉线且开伞拉线连接降落伞包。
落的过程中,开盖拉线率先拉开吊舱口盖,并通过延时触发拉线触发开伞器;待主控拉线与
投放机构的连接处拉紧并带动投放机构的状态切换至一定程度时,主控拉线与投放结构分
离,从而实现吊舱的彻底投放;此后开伞器倒计时结束并打开降落伞包,实现降落伞的开
启。
降落伞提前打开影响飞行安全和卡滞等情况;开伞器的控制结构可被构造为多种形式,为
了实现这一延时过程,此处进行优化并举出如下一种可行的选择:所述的开伞器包括开伞
器主体,开伞器主体上设置有开伞触发插销,所述的延时触发拉线连接并用于拔出开伞触
发插销。采用如此方案时,开伞触发插销常态下插入开伞器内,当开伞触发插销被拔出后,
开伞器进行倒计时,并在倒计时结束后拉动开伞拉线进而开伞。
扣。采用如此方案时,将伞包锁扣与伞包口盖进行活动连接,在拉动开伞拉线时,便于拉动
伞包锁扣将伞包口盖打开。同理,吊舱口盖也设置对应的锁扣结构,在开盖拉线拉动时可带
动吊舱口盖开启。
过活动锁挂实现连接或分离。采用如此方案时,可使挂架结构与吊舱通过挂钩、吊耳等结构
进行连接,在挂载状态下,挂钩与吊耳连接固定,在需要投放时,挂钩打开与吊耳分离,从而
实现挂架结构与吊舱的分离。
放主体,投放主体上设置有缓冲孔,缓冲孔处设置有缓冲拉杆,缓冲拉杆沿缓冲孔轴向往复
滑动并在常态位和投放位之间切换;当缓冲拉杆位于常态位,缓冲拉杆的头部和尾部均位
于缓冲孔内,且尾部设置有卡槽,主控拉线的前端设置有卡块且卡块卡入卡槽;缓冲拉杆向
缓冲孔外移动时,卡块随尾部移动,当缓冲拉杆滑动至投放位时,尾部及卡槽从缓冲孔的孔
口探出,卡块从卡槽内脱落以使主控拉线与投放机构脱离;缓冲孔内设置有弹性复位件,弹
性复位件对缓冲拉杆施加复位力以使缓冲拉杆从投放位滑回常态位。采用如此方案时,将
缓冲孔的孔口朝向下设置,在投放吊舱后,吊舱位于无人机的下方,主动拉线在拉伸时更加
容易,从而避免主控拉线被弯折卡紧。
紧固件连接成一个整体,所述的缓冲孔设置于底板件上。采用如此方案时,扣板与挂架结构
连接固定,底板通过螺栓等连接件与扣板连接固定。
复位件为弹簧,弹簧套接在杆体上并被头部抵紧,当杆体向缓冲孔外滑动时头部将弹簧压
缩;所述的杆体的下端设置有尾部块,卡槽设置于尾部块上且被构造为内凹的弧形槽、V形
槽等结构。
安装支座上设置有用于引导主控拉线、开盖拉线和延时触发拉线的拉线管,主控拉线、开盖
拉线和延时拉线分别从对应的拉线管穿过并沿拉线管的延伸方向拉直。采用如此方案时,
至少在主控拉线的前端处配合有一处安装支座和接线管,且该处接线管设置为弯折状或弧
形,便于主控拉线在此处发生转向与投放机构配合;同时在吊舱上还设置有一处引导主控
拉线的安装支座和直线性接线管;在主控拉线分开成开盖拉线和延时触发拉线后,还设置
一处安装支座并配合两个直线形接线管分别用于引导开盖拉线和延时触发拉线。如此即可
引导主控拉线、开盖拉线和延时触发拉线顺畅拉动,便于成功开启降落伞。
盖板与吊舱端口连接并从吊舱端口外往内弯折,弯折处设置有弹性开启件,弹性开启件对
盖板施加回复力以使盖板往开启吊舱端口的方向运动。采用如此方案时,伞包口盖可以被
设置为多片盖板依次压叠,在每个盖板上对应设置锁孔,通过伞包锁扣穿过锁孔实现伞包
口盖的关闭,当开伞器的开伞拉线将伞包锁扣拉出时,在弹性开启件的作用下盖板均向外
翻开以确保伞包口盖完全开启,降落伞顺利开启。同理,吊舱口盖也采用类似的结构,确保
吊舱口盖顺利开启,不同之处在于,可调整吊舱口盖的盖板数量多于降落伞包的盖板数量。
的分离点抵达最近一处引导主控拉线的接线管,实现第一段延时;
舱口盖处于打开的状态;当吊舱再后续的下落过程中拉动主控拉线时,弹性复位件被压缩
直至主控拉线与缓冲拉杆分离,此处能够实现第二段延时。
避免投放造成吊舱和内部物资的损坏。
附图说明
范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这
些附图获得其它相关的附图。
8、尾部块;801、卡槽;802、线槽;9、卡块;10、紧固件;11、杆体;12、头部块;13、弹性恢复件;
14、缓冲孔;15、开伞器安装座;16、开伞器;17、开伞拉线;18、第一安装支座;19、第二安装支
座;20、一分二接头;21、第三安装支座;22、第一接线管;23、第二接线管;24、吊舱锁扣;25、
盖板;26、伞包锁扣;27、开伞触发插销;28、插销口。
具体实施方式
而,可用很多备选的形式来体现本发明,并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施
例中。
1;吊舱1上设置有主控拉线4,主控拉线4的前端可分离地连接至投放机构3,主控拉线的后
端沿吊舱1表面延伸并分成开盖拉线6和延时触发拉线5,开盖拉线6连接吊舱1口盖并用于
开启吊舱1口盖,延时触发拉线5延伸至吊舱1内部并连接开伞器16,开伞器16上设置有开伞
拉线17且开伞拉线17连接降落伞包7。
拉线4;在吊舱1持续下落的过程中,开盖拉线6率先拉开吊舱1口盖,并通过延迟触发拉线触
发开伞器16;待主控拉线4与投放机构3的连接处拉紧并带动投放机构3的状态切换至一定
程度时,主控拉线4与投放结构分离,从而实现吊舱1的彻底投放;此后开伞器16倒计时结束
并打开降落伞包7,实现降落伞的开启。
座15,开伞器16设置于开伞器安装座15上。
落伞提前打开影响飞行安全和卡滞等情况;开伞器16的控制结构可被构造为多种形式,为
了实现这一延时过程,此处进行优化并采用如下一种可行的选择:如图10、图11所示,所述
的开伞器16包括开伞器16主体,开伞器16主体上设置有开伞触发插销27,所述的延时触发
拉线5连接并用于拔出开伞触发插销27。采用如此方案时,开伞触发插销27常态下插入开伞
器16内,当开伞触发插销27被拔出后,开伞器16进行倒计时,并在倒计时结束后拉动开伞拉
线17进而开伞。
伞包7并连接伞包锁扣26。采用如此方案时,将伞包锁扣26与伞包口盖进行活动连接,在拉
动开伞拉线17时,便于拉动伞包锁扣26将伞包口盖打开。同理,吊舱1口盖也设置对应的锁
扣结构,在开盖拉线6拉动时可带动吊舱1口盖开启。
动锁挂实现连接或分离。采用如此方案时,可使挂架结构2与吊舱1通过挂钩201、吊耳101等
结构进行连接,在挂载状态下,挂钩201与吊耳101连接固定,在需要投放时,挂钩201打开与
吊耳101分离,从而实现挂架结构2与吊舱1的分离。
放机构3包括投放主体,投放主体上设置有缓冲孔14,缓冲孔14处设置有缓冲拉杆,缓冲拉
杆沿缓冲孔14轴向往复滑动并在常态位和投放位之间切换;当缓冲拉杆位于常态位,缓冲
拉杆的头部和尾部均位于缓冲孔14内,且尾部设置有卡槽801,主控拉线4的前端设置有卡
块9且卡块9卡入卡槽801;缓冲拉杆向缓冲孔14外移动时,卡块9随尾部移动,当缓冲拉杆滑
动至投放位时,尾部及卡槽801从缓冲孔14的孔口探出,卡块9从卡槽801内脱落以使主控拉
线4与投放机构3脱离;缓冲孔14内设置有弹性复位件,弹性复位件对缓冲拉杆施加复位力
以使缓冲拉杆从投放位滑回常态位。采用如此方案时,将缓冲孔14的孔口朝向下设置,在投
放吊舱1后,吊舱1位于无人机的下方,主动拉线在拉伸时更加容易,从而避免主控拉线4被
弯折卡紧。
302通过紧固件10连接成一个整体,所述的缓冲孔14设置于底板301件上。采用如此方案时,
扣板302与挂架结构2连接固定,底板301通过螺栓等连接件与扣板302连接固定。
的弹性复位件为弹簧,弹簧套接在杆体11上并被头部抵紧,当杆体11向缓冲孔14外滑动时
头部将弹簧压缩;所述的杆体11的下端设置有尾部块8,卡槽801设置于尾部块8上且被构造
为内凹的弧形槽、V形槽等结构。优选的,尾部块8上还设置有线槽802,主控拉线4的前端卡
入线槽802内,卡块9卡入卡槽801内。
装支座,安装支座上设置有用于引导主控拉线4、开盖拉线6和延时触发拉线5的拉线管,主
控拉线4、开盖拉线6和延时触发拉线5分别从对应的拉线管穿过并沿拉线管的延伸方向拉
直。采用如此方案时,至少在主控拉线4的前端处配合有一处安装支座和接线管,且该处接
线管设置为弯折状或弧形,便于主控拉线4在此处发生转向与投放机构3配合;同时在吊舱1
上还设置有一处引导主控拉线4的安装支座和直线性接线管;在主控拉线4分开成开盖拉线
6和延时触发拉线5后,还设置一处安装支座并配合两个直线形接线管分别用于引导开盖拉
线6和延时触发拉线5。如此即可引导主控拉线4、开盖拉线6和延时触发拉线5顺畅拉动,便
于成功开启降落伞。
管22,第一接线管22为弯折状或弧形状,主控拉线4的前端从投放机构3延伸至吊舱1后率先
通过第一接线管22;吊舱1上还设置有第二安装支座19和第三安装支座21,第二安装支座19
上设置有第二接线管23,主控拉线4穿过第二接线管23后连接一分二接头20,开盖拉线6和
延时触发拉线5分别从第三安装支座21处的接线管穿过。
板25与吊舱1端口连接并从吊舱1端口外往内弯折,弯折处设置有弹性开启件,弹性开启件
对盖板25施加回复力以使盖板25往开启吊舱1端口的方向运动。采用如此方案时,伞包口盖
可以被设置为多片盖板25依次压叠,在每个盖板25上对应设置锁孔,通过伞包锁扣26穿过
锁孔实现伞包口盖的关闭,当开伞器16的开伞拉线17将伞包锁扣26拉出时,在弹性开启件
的作用下盖板25均向外翻开以确保伞包口盖完全开启,降落伞顺利开启。同理,吊舱1口盖
也采用类似的结构,通过吊舱锁扣24对吊舱1处的盖板25进行开合锁紧,确保吊舱1口盖顺
利开启,不同之处在于,可调整吊舱1口盖的盖板25数量多于降落伞包7的盖板25数量。
态下插入插销口28中;主控拉线继续被拉动,直至开盖拉线和延时触发拉线的分离点抵达
最近一处引导主控拉线的接线管,实现第一段延时;
舱口盖处于打开的状态;当吊舱再后续的下落过程中拉动主控拉线时,弹性复位件被压缩
直至主控拉线与缓冲拉杆分离,此处能够实现第二段延时。
的启示下都可得出其他各种形式的实施方式。上述具体实施方式不应理解成对本实施例的
保护范围的限制,本实施例的保护范围应当以权利要求书中界定的为准,并且说明书可以
用于解释权利要求书。