本实用新型专利技术公开了一种加速度可控的高压气体弹射装置，包括高压气罐、弹射气缸、复位气缸、活塞杆、复位活塞、充气管道、弹射活塞、充气阀门、复位排气阀门、动力齿轮、绞盘、传动绳索和载体车；高压气罐通过充气管道与弹射气缸连通，充气阀门设置于充气管道上，复位活塞设置于复位气缸内，弹射活塞设置于弹射气缸内，弹射气缸和复位气缸共用一根活塞杆，复位排气阀门设置于复位气缸上；活塞杆上设有齿条，动力齿轮与活塞杆的齿条啮合，动力齿轮与齿轮变速器同轴设置，齿轮变速器的输出端与绞盘连接，传动绳索缠绕于绞盘上，传动绳索与载体车连接。实现弹射加速度的可控调节，使弹射体在特定的弹射轨道长度下实现最大的弹射出口速度。定的弹射轨道长度下实现最大的弹射出口速度。定的弹射轨道长度下实现最大的弹射出口速度。
【技术实现步骤摘要】
一种加速度可控的高压气体弹射装置
[0001]本技术涉及弹射
，特别是一种加速度可控的高压气体弹射装置。
技术介绍
[0002]随着无人机技术的发展，无人机在各行业的应用越来越广泛：其中固定翼无人机的起飞重量大、速度快、滞空时间长，不同型号的无人机在野外勘测、军事侦察打击、军事演习训练，灾难救援及日常航拍等领域具有广泛的应用前景。但是固定翼无人机常规起飞方式受到地形和跑道的制约，且在起飞阶段消耗的能量占比很高。目前已有的技术包括液压弹射、电磁弹射、蒸汽弹射等，但由于经济或技术上的不足，在应用中需要较高的专业知识、普适性差等缺点，推广应用的难度较大。而压缩气体弹射动力技术以高压气体为主要动力来源，通过动力气缸等装置来带动无人机发射起飞，使其获得较高的初速度和加速度，该技术具有弹射成本低、爆发力强、能源易得、通用性好、维护方便等诸多优势，国内外应用压缩气体进行无人机发射已有比较成熟的应用产品。
[0003]然而当前对压缩空气弹射系统的研究设计围绕实现特定的弹射出口速度展开，弹射过程为短时间内的突变过程，弹射开始后加速度迅速达到峰值后又急速下降，对弹射体产生的冲击力是突变的，易对弹射体造成冲击损坏；同时加速度的突变，使一定长度的弹射轨道所实现的速度较小，因此达到设计的弹射速度不得不设计较长的弹射轨道，系统紧凑性差；而且压缩气体弹射系统所采用的行程加速系统由滑轮绳索组成，加速系统稳定性差，且加速比固定不能调节，造成弹射系统的通用性较差。
技术实现思路
[0004]本技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种加速度可控的高压气体弹射装置，弹射气缸内的压力保持恒定，在相同的气缸行程条件下，实现特定弹射体在强度耐受基础上具有最大且固定的弹射加速度，进而实现特定的弹射轨道长度下最大的弹射出口速度，或在更短的弹射轨道长度下，实现一定的弹射出口速度。
[0005]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：
[0006]一种加速度可控的高压气体弹射装置，包括高压气罐、弹射气缸、复位气缸、活塞杆、复位活塞、充气管道、弹射活塞、充气阀门、复位排气阀门、动力齿轮、绞盘、齿轮变速器、传动绳索和载体车；高压气罐通过充气管道与弹射气缸连通，充气阀门设置于充气管道上，复位活塞设置于复位气缸内，弹射活塞设置于弹射气缸内，活塞杆一端连接复位活塞，另一端连接弹射活塞，弹射气缸和复位气缸共用一根活塞杆，复位排气阀门设置于复位气缸上；活塞杆上设有齿条，动力齿轮与活塞杆的齿条啮合，动力齿轮与齿轮变速器同轴设置，齿轮变速器的输出端与绞盘连接，传动绳索缠绕于绞盘上，传动绳索的一端与载体车连接。
[0007]作为本技术的进一步优选，还包括复位管道、复位充气阀门和弹射排气阀门；高压气罐通过复位管道与复位气缸连通，复位充气阀门设置于复位管道上，弹射排气阀门设置于弹射气缸上。
[0008]作为本技术的进一步优选，还包括连通管道和中间阀门，连通管道将复位气缸和弹射气缸连通，中间阀门设置于连通管道上。
[0009]作为本技术的进一步优选，还包括限位齿轮，活塞杆的两侧均设有齿条，限位齿轮与动力齿轮分别啮合于活塞杆两侧的齿条上。
[0010]作为本技术的进一步优选，活塞杆为偏心杆，动力齿轮与活塞杆的啮合线中点所连成的直线为复位活塞、复位气缸、弹射活塞和弹射气缸的轴线。
[0011]作为本技术的进一步优选，还包括弹射轨道，所述弹射轨道倾斜设置，载体车设置于弹射轨道上，载体车在传动绳索的牵引下从低处向高处移动。
[0012]本技术具有如下有益效果：
[0013]1、弹射加速度的恒定可以防止加速度剧烈变化导致弹射体受到剧烈冲击力，实现弹射体在强度耐受基础上具有最大且固定的弹射加速度，进而实现特定的弹射轨道长度下最大的弹射出口速度，或实现一定的弹射出口速度时弹射轨道长度较小；
[0014]2、弹射气缸复位时利用了气缸内残存的中高压气体能量，提高了能量利用率；
[0015]3、动力齿轮和限位齿轮对伸出气缸的活塞杆起到导向作用，有效避免了活塞杆伸出过长时端部不稳，活塞杆的偏心设计使啮合力的作用线即啮合线中点所连成的直线与活塞与气缸的轴线重合，防止活塞长期承受偏心力，进而延长活塞及气缸部件的使用寿命。
[0016]4、齿轮/齿条行程转换结构和齿轮变速器，可以在弹射气缸内压力不变的情况下，通过调整齿轮变速器的变速比，成比例的改变弹射体的弹射加速度，进而实现不同的弹射出口速度要求，相比滑轮组变速系统，调节方面，可靠性更高，便于维护。
附图说明
[0017]图1是本技术的结构示意图；
[0018]图2是本技术的动力齿轮、齿轮变速器和绞盘的连接示意图；
[0019]图3是本技术的传动拉索与载体车的连接示意图；
[0020]图4是本技术弹射阶段的示意图；
[0021]图5是本技术复位阶段的示意图。
[0022]其中有：1.高压气罐；2.充气阀门；3.弹射排气阀门；4.弹射气缸；5.弹射活塞；6.活塞杆；7.齿条；8.动力齿轮；9.限位齿轮；10.复位活塞；11.复位气缸；12.复位排气阀门；13.复位充气阀门；14.中间阀门；15.绞盘；16.传动绳索；17.弹射轨道；18.载体车；19.弹射体；20.齿轮变速器；21.充气管道；22.连通管道；23.复位管道。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体较佳实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0024]本技术的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本技术的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本技术的保护范围。
[0025]如图1
‑
5所示，一种加速度可控的高压气体弹射装置，包括高压气罐1、弹射气缸4、复位气缸11、活塞杆6、复位活塞10、充气管道21、弹射活塞5、充气阀门2、复位排气阀门12、动力齿轮8、绞盘15、传动绳索16和载体车18；高压气罐1通过充气管道21与弹射气缸4连通，充气阀门2设置于充气管道21上，复位活塞10设置于复位气缸11内，弹射活塞5设置于弹射气缸4内，活塞杆6一端连接复位活塞10，另一端连接弹射活塞5，弹射气缸4和复位气缸11共用一根活塞杆6，复位排气阀门12设置于复位气缸11上。
[0026]活塞杆6上设有齿条7，动力齿轮8与活塞杆6的齿条7啮合，还包括齿轮变速器20，动力齿轮8与齿轮变速器20同轴设置，齿轮变速器20的输出端与绞盘15连接。传动绳索16缠绕于绞盘15上，传动绳索16的末端连接载体车18，载体车18用来放置弹射体19。
[00本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种加速度可控的高压气体弹射装置，其特征在于：包括高压气罐（1）、弹射气缸（4）、复位气缸（11）、活塞杆（6）、复位活塞（10）、充气管道（21）、弹射活塞（5）、充气阀门（2）、复位排气阀门（12）、动力齿轮（8）、绞盘（15）、齿轮变速器（20）、传动绳索（16）和载体车（18）；高压气罐（1）通过充气管道（21）与弹射气缸（4）连通，充气阀门（2）设置于充气管道（21）上，复位活塞（10）设置于复位气缸（11）内，弹射活塞（5）设置于弹射气缸（4）内，活塞杆（6）一端连接复位活塞（10），另一端连接弹射活塞（5），弹射气缸（4）和复位气缸（11）共用一根活塞杆（6），复位排气阀门（12）设置于复位气缸（11）上；活塞杆（6）上设有齿条（7），动力齿轮（8）与活塞杆（6）的齿条（7）啮合，动力齿轮（8）与齿轮变速器（20）同轴设置，齿轮变速器（20）的输出端与绞盘（15）连接，传动绳索（16）缠绕于绞盘（15）上，传动绳索（16）的一端与载体车（18）连接。2.根据权利要求1所述的一种加速度可控的高压气体弹射装置，其特征在于：还包括复位管道（23）、复位充气阀门（13）和弹射排气阀门（3）；...
【专利技术属性】
技术研发人员：田海飞，张华良，尹钊，徐玉杰，陈海生，沈昊天，
申请(专利权)人：中科南京未来能源系统研究院，
类型：新型
国别省市：
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