【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種固定翼彈射型無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置及其設(shè)計(jì)方法。
技術(shù)介紹
1、彈射型固定翼無(wú)人機(jī)由于無(wú)需跑道就能起飛，與傳統(tǒng)滑跑起降固定翼無(wú)人機(jī)相比擺脫了對(duì)跑道的依賴，可以在一些狹小、不平整甚至是在車輛、艦艇等移動(dòng)平臺(tái)上進(jìn)行發(fā)射，對(duì)發(fā)射場(chǎng)地要求較低。同時(shí)，無(wú)人機(jī)在彈射支架上進(jìn)行簡(jiǎn)單安裝固定好之后就能完成起飛動(dòng)作，因此，無(wú)人機(jī)的這種起飛方式被廣泛應(yīng)用于小型無(wú)人機(jī)領(lǐng)域。
2、無(wú)人機(jī)彈射發(fā)射時(shí)，將彈射型固定翼無(wú)人機(jī)安裝于發(fā)射裝置的彈射支架上，彈射支架在獲得彈射能量后，帶動(dòng)無(wú)人機(jī)沿著固定滑軌持續(xù)向前加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，位于彈射支架上的無(wú)人機(jī)也隨彈射支架獲得持續(xù)加速度，在無(wú)人機(jī)達(dá)到預(yù)定速度后，彈射支架在設(shè)計(jì)好的吸能裝置作用下快速減速，無(wú)人機(jī)則在慣性作用下脫離彈射支架，繼續(xù)保持預(yù)定速度向前運(yùn)動(dòng)，完成起飛。
3、彈射型固定翼無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于彈射支架和無(wú)人機(jī)之間的支點(diǎn)連接形式和支點(diǎn)傳力方式。現(xiàn)有常見(jiàn)發(fā)射裝置支點(diǎn)形式包括4支點(diǎn)形式、3支點(diǎn)形式和兩支點(diǎn)形式。4支點(diǎn)形式發(fā)射裝置形式是無(wú)人機(jī)機(jī)翼下方設(shè)計(jì)4個(gè)掛鉤，掛鉤和彈射支架對(duì)接，位于后方的兩個(gè)掛鉤主要作用是支撐無(wú)人機(jī)，將無(wú)人機(jī)托舉在彈射支架上，不受彈射推力作用；位于前方的兩個(gè)掛鉤受彈射推力作用。4支點(diǎn)形式發(fā)射裝置設(shè)計(jì)有限位機(jī)構(gòu)，能夠限制無(wú)人機(jī)由于發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)或較大推力引起的前移。但是4支點(diǎn)形式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受力形式復(fù)雜，彈射時(shí)支點(diǎn)受力不均，易引入較大附加彎矩，可能對(duì)機(jī)體強(qiáng)度造成破壞，難以保證結(jié)構(gòu)安全性和彈射壽命。3支點(diǎn)形式發(fā)射裝置包括兩個(gè)機(jī)翼支撐組件和一個(gè)前
4、除支點(diǎn)形式外，支點(diǎn)傳力方式直接影響無(wú)人機(jī)安全和壽命。因?yàn)闊o(wú)人機(jī)彈射起飛要求在極短時(shí)間內(nèi)獲得大量動(dòng)能，所以發(fā)射時(shí)無(wú)人機(jī)機(jī)體受到的瞬時(shí)彈射過(guò)載較高，對(duì)無(wú)人機(jī)機(jī)體強(qiáng)度設(shè)計(jì)提出了更高的要求。為了能夠有效地將彈射載荷從彈射支點(diǎn)傳遞到無(wú)人機(jī)主梁，從而帶動(dòng)整個(gè)無(wú)人機(jī)起飛，并保證機(jī)體在彈射過(guò)程中不受損，因此要求發(fā)射支點(diǎn)設(shè)計(jì)合理的傳力路徑。現(xiàn)有的4支點(diǎn)形式、3支點(diǎn)形式和兩支點(diǎn)形式均未對(duì)彈射載荷傳力路徑提出明確設(shè)計(jì)方法，大多按照以往經(jīng)驗(yàn)，無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)完成后對(duì)機(jī)體強(qiáng)度進(jìn)行簡(jiǎn)單工程計(jì)算校核，以滿足固定翼無(wú)人機(jī)彈射強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。由于在設(shè)計(jì)階段未充分考慮合理傳力路徑設(shè)計(jì)，往往會(huì)帶來(lái)意想不到的設(shè)計(jì)缺陷，比如發(fā)生蒙皮撕裂、支點(diǎn)變形和螺釘連接失效等事故。目前對(duì)彈射推力傳力路徑設(shè)計(jì)研究較少，也沒(méi)有具體的設(shè)計(jì)方法和準(zhǔn)則，無(wú)法為工程實(shí)踐提供實(shí)際的技術(shù)指導(dǎo)，為此亟需總結(jié)一套固定翼無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置設(shè)計(jì)方法，以指導(dǎo)工程實(shí)際應(yīng)用，解決目前彈射型固定翼無(wú)人機(jī)遇到的上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、要解決的技術(shù)問(wèn)題：
2、為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本專利技術(shù)提供一種固定翼彈射型無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置及其設(shè)計(jì)方法，改變傳統(tǒng)發(fā)射裝置支點(diǎn)支撐方式，通過(guò)將條狀發(fā)射肋安裝于機(jī)翼內(nèi)部，在機(jī)翼下方固定與發(fā)射肋配合連接的彈射支座，在彈射支架上安裝與彈射支座匹配的支撐組件，對(duì)兩側(cè)機(jī)翼實(shí)現(xiàn)條狀支點(diǎn)支撐，并通過(guò)對(duì)發(fā)射裝置受力路徑的研究，從而解決現(xiàn)有發(fā)射裝置支撐形式存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，彈射受力不均，容易對(duì)機(jī)體造成損壞的問(wèn)題，同時(shí)提供了一套系統(tǒng)的發(fā)射裝置設(shè)計(jì)方法。
3、本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種固定翼彈射型無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置，包括彈射架滑軌，滑動(dòng)安裝于彈射架滑軌上、用于支撐無(wú)人機(jī)的彈射支架；所述彈射支架設(shè)有兩個(gè)，沿其滑動(dòng)方向?qū)ΨQ安裝于彈射架滑軌兩側(cè)；
4、還包括支撐組件、彈射支座和發(fā)射肋；每個(gè)所述彈射支架頂端均固定安裝有支撐組件，用于支撐并限位彈射支座；兩個(gè)彈射支座對(duì)稱安裝于無(wú)人機(jī)兩側(cè)的機(jī)翼下方，分別與兩個(gè)對(duì)稱安裝于兩側(cè)機(jī)翼內(nèi)的發(fā)射肋一一對(duì)應(yīng)并固定連接；所述發(fā)射肋為條狀，發(fā)射肋的底面與下翼面蒙皮的內(nèi)壁固定，其面向機(jī)翼前緣一端與機(jī)翼內(nèi)主梁相抵；所述彈射支座面向機(jī)翼后緣一端與支撐組件可分離限位配合，用于限制彈射支座在被支撐平面內(nèi)，僅能夠沿彈射支架彈射滑移時(shí)的行進(jìn)方向發(fā)生位移。
5、本專利技術(shù)的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述支撐組件包括支撐體和擋塊，所述支撐體沿軸向設(shè)有u型槽，其槽口面向彈射支架頂部并與之套接固定；所述擋塊安裝于彈射支架靠近機(jī)翼后緣的一端，并套于支撐體上，擋塊為u型板結(jié)構(gòu)，包括兩側(cè)側(cè)板和頂板，所述側(cè)板與彈射支架固定連接，所述頂板面向機(jī)翼前緣一端設(shè)有內(nèi)凹槽，用于和彈射支座面向機(jī)翼后緣一端的凸臺(tái)限位配合。
6、本專利技術(shù)的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述彈射支座主體為條狀，其頂面與機(jī)翼的下翼面蒙皮面接觸；其底面與無(wú)人機(jī)機(jī)體水平面平行，并與支撐體上表面接觸；彈射支座面向機(jī)翼前緣一端為部分球面結(jié)構(gòu)，用于減少空氣阻力；彈射支座遠(yuǎn)離其球面端設(shè)有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)嵌入擋塊的內(nèi)凹槽內(nèi)，并通過(guò)頂板和兩側(cè)側(cè)板限位；彈射支座沿其長(zhǎng)度方向設(shè)有兩個(gè)通孔，所述通孔貫穿彈射支座，與彈射支座的底面垂直，用于穿過(guò)螺釘和發(fā)射肋連接。
7、本專利技術(shù)的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述彈射支座設(shè)有減重凹槽，用于彈射支座減重；所述減重凹槽的槽口面向彈射支座頂面，減重凹槽沿彈射支座的條形長(zhǎng)度方向布置，并避開(kāi)通孔。
8、本專利技術(shù)的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述發(fā)射肋一端設(shè)有推塊，用于和機(jī)翼內(nèi)主梁相抵；發(fā)射肋的底面與機(jī)翼的下翼面蒙皮內(nèi)壁膠粘固定；發(fā)射肋設(shè)有和彈射支座的兩個(gè)通孔一一對(duì)應(yīng)的螺孔，用于通過(guò)螺釘和彈射支座固定連接。
9、本專利技術(shù)的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述發(fā)射肋設(shè)有減重槽，所述減重槽位于發(fā)射肋的頂面，用于減小發(fā)射肋的重量。
10、一種所述固定翼無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置的設(shè)計(jì)方法，包括以下內(nèi)容：
11、s100.彈射支點(diǎn)幾何形狀及安裝位置設(shè)計(jì)：
12、采用條狀支點(diǎn)形式，將彈射支座、發(fā)射肋設(shè)計(jì)為條狀，通過(guò)彈射支座配合發(fā)射肋對(duì)稱支撐機(jī)身兩側(cè)機(jī)翼；條狀彈射支座的長(zhǎng)度大于無(wú)人機(jī)理論重心前后限，以無(wú)人機(jī)機(jī)頭位置表示坐標(biāo)零點(diǎn)，單位cm，計(jì)算彈射支座長(zhǎng)度及軸向安裝位置：
13、lleading_edge<lgmin-2cm?(1)
14、ltrailing_edge>lgmax+2cm?(2)
15、lall≥ltrailing_edge-lleading_edge?(3)
16、式中：lgmax表示最大允許無(wú)人機(jī)重心后限，lgmin表示最大允許無(wú)人機(jī)重心前限，lall表示彈射支座長(zhǎng)度，lleading_edge表示彈射支座前緣位置，ltrailing_edg本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種固定翼彈射型無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置，包括彈射架滑軌，滑動(dòng)安裝于彈射架滑軌上、用于支撐無(wú)人機(jī)的彈射支架；其特征在于，所述彈射支架設(shè)有兩個(gè)，沿其滑動(dòng)方向?qū)ΨQ安裝于彈射架滑軌兩側(cè)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定翼彈射型無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置，其特征在于，所述支撐組件包括支撐體和擋塊，所述支撐體沿軸向設(shè)有U型槽，其槽口面向彈射支架頂部并與之套接固定；所述擋塊安裝于彈射支架靠近機(jī)翼后緣的一端，并套于支撐體上，擋塊為U型板結(jié)構(gòu)，包括兩側(cè)側(cè)板和頂板，所述側(cè)板與彈射支架固定連接，所述頂板面向機(jī)翼前緣一端設(shè)有內(nèi)凹槽，用于和彈射支座面向機(jī)翼后緣一端的凸臺(tái)限位配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固定翼彈射型無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置，其特征在于，所述彈射支座主體為條狀，其頂面與機(jī)翼的下翼面蒙皮面接觸，其底面與無(wú)人機(jī)的機(jī)體水平面平行，并與支撐體上表面接觸；彈射支座面向機(jī)翼前緣一端為部分球面結(jié)構(gòu)，用于減少空氣阻力；彈射支座遠(yuǎn)離其球面端設(shè)有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)嵌入擋塊的內(nèi)凹槽內(nèi)，并通過(guò)頂板和兩側(cè)側(cè)板限位；彈射支座沿其長(zhǎng)度方向設(shè)有兩個(gè)通孔，所述通孔貫穿彈射支座并與彈射支座的底面垂直，用于穿過(guò)螺釘和發(fā)射肋連接。>
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固定翼彈射型無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置，其特征在于，所述彈射支座設(shè)有減重凹槽，用于彈射支座減重；所述減重凹槽的槽口面向彈射支座頂面，減重凹槽沿彈射支座的條形長(zhǎng)度方向布置，并避開(kāi)通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固定翼彈射型無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置，其特征在于，所述發(fā)射肋一端設(shè)有推塊，用于和機(jī)翼內(nèi)主梁相抵；發(fā)射肋的底面與機(jī)翼的下翼面蒙皮內(nèi)壁膠粘固定；發(fā)射肋設(shè)有和彈射支座的兩個(gè)通孔一一對(duì)應(yīng)的螺孔，用于通過(guò)螺釘和彈射支座固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固定翼彈射型無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置，其特征在于，所述發(fā)射肋設(shè)有減重槽，所述減重槽位于發(fā)射肋的頂面，用于減小發(fā)射肋的重量。
7.一種權(quán)利要求5所述固定翼無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下內(nèi)容：
8.一種權(quán)利要求7所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述彈射支座寬度和發(fā)射肋的寬度的計(jì)算方法如下：
9.一種權(quán)利要求8所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述發(fā)射肋的長(zhǎng)度L2根據(jù)其兩個(gè)連接螺釘?shù)目缇郬3和機(jī)翼弦長(zhǎng)c確定，
10.一種利用權(quán)利要求9所述固定翼無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置的設(shè)計(jì)方法對(duì)無(wú)人機(jī)蒙皮厚度設(shè)計(jì)的方法，其特征在于，
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種固定翼彈射型無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置，包括彈射架滑軌，滑動(dòng)安裝于彈射架滑軌上、用于支撐無(wú)人機(jī)的彈射支架；其特征在于，所述彈射支架設(shè)有兩個(gè)，沿其滑動(dòng)方向?qū)ΨQ安裝于彈射架滑軌兩側(cè)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定翼彈射型無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置，其特征在于，所述支撐組件包括支撐體和擋塊，所述支撐體沿軸向設(shè)有u型槽，其槽口面向彈射支架頂部并與之套接固定；所述擋塊安裝于彈射支架靠近機(jī)翼后緣的一端，并套于支撐體上，擋塊為u型板結(jié)構(gòu)，包括兩側(cè)側(cè)板和頂板，所述側(cè)板與彈射支架固定連接，所述頂板面向機(jī)翼前緣一端設(shè)有內(nèi)凹槽，用于和彈射支座面向機(jī)翼后緣一端的凸臺(tái)限位配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固定翼彈射型無(wú)人機(jī)發(fā)射裝置，其特征在于，所述彈射支座主體為條狀，其頂面與機(jī)翼的下翼面蒙皮面接觸，其底面與無(wú)人機(jī)的機(jī)體水平面平行，并與支撐體上表面接觸；彈射支座面向機(jī)翼前緣一端為部分球面結(jié)構(gòu)，用于減少空氣阻力；彈射支座遠(yuǎn)離其球面端設(shè)有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)嵌入擋塊的內(nèi)凹槽內(nèi)，并通過(guò)頂板和兩側(cè)側(cè)板限位；彈射支座沿其長(zhǎng)度方向設(shè)有兩個(gè)通孔，所述通孔貫穿彈射支座并與彈射支座的底面垂直，用于穿過(guò)螺釘和發(fā)射肋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王成，蔡柳，王安文，孫林峰，許曉剛，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西安愛(ài)生技術(shù)集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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