细长机翼无人机起飞系统

摘要

本发明针对长航时无人机需求，提出了细长机翼无人机起飞系统。该起飞系统按执行的功能可以分为三个部分，即：无人机、发射车和起飞架。无人机安装在起飞架中，通过起飞架实现无人机的定位与固定。起飞架安装在发射车顶部，发射车开动为无人机加速，实现无人机的车载起飞。该发明针对长航时无人机起飞系统进行创新设计，使无人机降低气动阻力的同时减少起飞重量，保障无人机的长航时飞行。

说明书

技术领域

本发明涉及细长机翼无人机起飞系统。

背景技术

小型长航时无人机在动力系统设计上会在一定范围内降低发动机功率，作为提高飞行航时的一种有效举措。对于滑跑起飞的无人机来说，滑跑过程需要克服较大的起落架机轮滚动阻力，降低发动机功率会造成无人机起飞困难，甚至无法起飞。在飞机气动设计上，小型长航时无人机为了提高飞机的升阻比，普遍使用大展弦比的机翼。具备大展弦比机翼的飞机在起飞过程中容易发生因起飞跑道颠簸不平发生机翼的抖动，同时飞机整体较大不方便运输等诸多问题。受限于这些因素，无人机难以实现快速起飞。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种细长机翼无人机起飞系统，其特征在于包括：

起飞架和发射车，

发射车的顶部安装有行李架，

起飞架与汽车顶部的行李架相连，实现发射架与发射车的固连，

起飞架包括：长方体框架结构、机翼托、前机身托、后机身托、水平横梁，

长方体框架结构用于承担无人机的整机重量，并用于与其余部分实现配合连接，

前机身托与后机身托位于长方体框架结构上方中间位置，

前机身托位于沿车辆前进方向的靠前位置,后机身托位于沿车辆前进方向的靠后位置，

前机身托和后机身托用于支撑无人机机身，

位于后机身托中间位置的定位销，用于实现无人机与起飞架的定位，

起飞架通过机翼托来托住无人机机翼，

机翼托安装在横梁上，横梁安装在长方体框架结构上，横梁可以在长方体框架结构上方调整安装位置，使得固连在横梁上方的机翼托改变支撑机翼的位置

通过四根机翼托固定钢索实现对机翼托的加固，

两个机翼托之间的相对距离通过调节水平横梁的长度来调节，以适应不同翼展的无人机,

通过固定绳实现无人机与起飞架的固连，

起飞架与固定绳之间的连接通过调节螺栓连接，通过转动调节螺栓调节固定绳的松紧,

固定绳穿过电子剪线器，电子剪线器在接收到放飞指令电信号后，点燃内部火药，推动工作机构剪断穿入其中的固定绳，实现无人机的车载起飞。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的无人机起飞系统的整体结构图。

图2是根据本发明的一个实施例的无人机起飞系统的正视图。

图3是根据本发明的一个实施例的起飞架的正视图。

图4是图3所示的起飞架的等轴测图。

图5是根据本发明的一个实施例的起飞架与行李架连接部分的局部爆炸图。

图6是根据本发明的一个实施例的无人机起飞系统的全系统连接部分局部爆炸图。

图7是根据本发明的一个实施例的无人机释放机构局部示意图。

具体实施方式

现有技术中，长航时无人机在设计过程中为了尽可能提高飞机的升阻比，会降低飞机发动机的功率来获取更长的飞行航时，但这样改动的长航时无人机会面临起飞条件苛刻，难以满足无人机快速起飞的需求。故此需要在充分考虑长航时无人机特点的基础上，针对性设计一种可以满足多种复杂外界条件的细长机翼无人机起飞系统。

针对现有技术的上述问题，本发明提供了一种细长机翼无人机起飞系统，其包括起飞架、无人机、发射车；通过对起飞架的整体结构、起飞架与发射车的连接结构和无人机释放机构进行合理和或新的设计，克服现有技术的上述问题。

以下结合附图对细长机翼无人机起飞系统进行详细说明。

1)整体结构

根据本发明的一个实施例的细长机翼无人机起飞系统的整体结构图如图1和图2所示。该细长机翼无人机起飞系统包括无人机(1)、起飞架(3)和发射车(5)。根据本发明的一个具体实施例，发射车(5)采用普通汽车，汽车顶部安装有行李架(4)。起飞架(3)与汽车顶部的行李架(4)相连，实现发射架与汽车的固连。

图3与图4分别为起飞架(3)的正视图和俯视图，起飞架(3)按执行的功能不同可以将整体结构分为长方体框架结构、机翼托(7)、前机身托(6)、后机身托(9)、水平横梁(11)。长方体框架结构承担无人机(1)的整机重量，同时与其余部分实现配合连接。起飞架(3)通过位于车辆方向靠前位置的前机身托(6)和靠后位置的后机身托(9)来支撑无人机(1)机身。前机身托(6)与后机身托(9)位于长方体框架结构上方中间位置，呈现圆弧形，与无人机机身底部紧密贴合实现无人机的定位。位于后机身托(9)中间位置的定位销(10)实现无人机(1)与起飞架(3)的定位。起飞架(3)通过机翼托(7)来托住无人机机翼(2)。机翼托(7)安装在横梁(11)上，横梁(11)安装在长方体框架结构上，机翼托(7)随横梁(11)相对于长方体框架结构位置的变化，进而调整机翼托(7)支撑无人机机翼(2)的位置。同时，通过四根机翼托固定钢索(8)实现对机翼托(7)的加固，两个机翼托(7)之间的相对位置可以通过调节水平横梁(11)的长度来实现。

2)起飞架与发射车的连接方式

根据本发明的一个实施例的起飞架(3)与行李架(4)连接部分的局部爆炸图如图5所示，其中，起飞架(3)与行李架(4)通过U型螺栓(12)、U型螺栓挡片(13)和固定螺母(14)固定，实现起飞架(3)与发射车(5)的安装固定。

3)无人机释放机构

根据本发明的一个实施例的全系统连接部分局部爆炸图如图6所示，无人机释放机构的局部示意图如图7所示，其中，起飞架(3)通过固定绳(15)实现无人机(1)与起飞架(3)的固连，使得在发射车(5)的加速阶段无人机(1)不会与起飞架(3)分离。起飞架(3)与固定绳(15)之间的连接通过调节螺栓(16)连接，转动该调节螺栓(16)可以调节固定绳(15)的松紧，使得无人机(1)与起飞架(3)之间保持较好的连接，通过断开固定绳(15)实现无人机的放飞。

固定绳(15)穿过电子剪线器(17)，电子剪线器(17)在接收到放飞指令电信号后，点燃内部火药，推动工作机构剪断穿入其中的固定绳(15)，实现无人机(1)的车载起飞。

本发明的有益效果包括：

1)起飞架广泛适配目前市面上的各种车型，适用性广。

2)起飞系统的发射车为普通汽车，对起飞跑道要求低，降低了无人机起飞门槛。

3)起飞架带有机翼托，通过机翼托的位置可根据机翼大小适当调整，满足大展弦比机翼的起飞要求。

4)起飞架与无人机之间的连接通过销孔进行定位，通过固定绳进行固定，通过断开固定绳进行无人机的放飞。此方案可靠高效，起飞系统不增加飞机的起飞重量。

下面通过无人机放飞全流程对本发明的具体实施方式进行说明：

首先将无人机(1)安装到起飞架(3)上，无人机(1)机身的前后部分分别放置在前机身托(6)和后机身托(9)上，用以支撑无人机(1)，后机身托(9)的定位销(10)插入到无人机(1)上的特定销孔中，用以实现无人机(1)的定位。用固定绳(15)连接起飞架(3)上的调节螺栓(16)和无人机(1)机身，调整调节螺栓(16)，使得固定绳(15)的松紧在合适的范围内，无人机(1)与起飞架(3)即可完成固定。

其次，将固定好无人机(1)的起飞架(3)安装到发射车(5)的行李架(4)上，将起飞架(3)底部的框体对准行李架(4)后，使用U型螺栓(12)、U型螺栓挡片(13)和紧固螺母(14)对起飞架(3)和行李架(4)实现固定。

如图1所示，完成无人机(1)安装到发射车(5)的整体装配，检查各系统正常后即可进行无人机(1)的车载起飞。开动发射车(5)使发射车(5)带动无人机(1)加速，当无人机满足起飞条件后断开固定绳(15)，实现无人机(1)的放飞。