本发明专利技术涉及无人机领域，具体涉及一种基于传统迫击炮的无人机炮射系统，包括：炮射无人机、低过载发射机构和无人机炮射平台；炮射无人机，包括折叠和展开两种状态，进而实现弹—机状态转换；低过载发射机构，与炮射无人机相连，组成一个整体，放入无人机炮射平台的身管中，用于为炮射无人机的发射提供动力；无人机炮射平台，以传统迫击炮的结构作为基础。与现有技术相比，本发明专利技术采用传统的迫击炮结构和射击原理为基础，设计无人机炮射平台，能显著提高无人机的发射速度，使用轻质材料的身管来减轻炮射平台的重量，使得整体的无人发射平台的重量轻、结构简单、操作简单、便携性好；设计了高低压气室结构，显著降低无人机的发射过载。显著降低无人机的发射过载。显著降低无人机的发射过载。
【技术实现步骤摘要】
一种基于传统迫击炮的无人机炮射系统
[0001]本专利技术涉及无人机领域，具体涉及一种基于传统迫击炮的无人机炮射系统。
技术介绍
[0002]在无人机领域，能够快速部署的无人机十分重要。当前形势下，无人机的起飞速度较为缓慢，难以实现快速部署。为了实现无人机快速部署，必须提高无人机的性能，而提高无人机性能最有效的方法便是采用更高的发射速度来增加飞行距离和飞行高度。因此，进一步提升无人机的发射速度，可显著缩短其升空时间，从而进一步增强无人机的机动性。无人机的发射速度受其所采用的发射平台的影响极大，因此，选择一种能赋予无人机高初速的无人机发射平台对于提高无人机的机动性至关重要。但是目前能赋予无人机高初速的发射平台普遍存在重量大、体积大、结构复杂和操作复杂等问题，难以实现一人携带并发射无人机。因此，提出一种赋予无人机高初速且便携的无人机发射平台十分重要。
[0003]传统迫击炮无法直接行进无人机的发射,传统迫击炮的发射时，其引起的过载过大，如64式120迫击炮，在直接进行无人机发射时，过载超过5000g，超出无人机的承载能力。这样的过载会破坏无人机的传感系统以及光电系统,可能会引起传感器失灵、光学系统各元件相对位置的变化超出系统设计的允许范围引起成像质量下降、电控装置因过载而损坏等等问题。因此，攻克过载问题十分重要。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提出一种基于传统迫击炮的无人机炮射系统，在满足无人机可承受过载的情况下进一步提升无人机的发射速度，可显著缩短其升空时间，从而进一步增强无人机的机动性。此便携式无人机炮射平台重量轻、结构简单、操作简单，一人即可携带并发射无人机，增强其在复杂环境下的适应性和作战能力。此无人机炮射平台同时具有结构简单、发射初速高、便携性好的优点，能够满足一人快速部署的需求。
[0005]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于传统迫击炮的无人机炮射系统，包括：炮射无人机、低过载发射机构和无人机炮射平台；炮射无人机，包括折叠和展开两种状态，进而实现弹—机状态转换；低过载发射机构，与炮射无人机相连，组成一个整体，放入无人机炮射平台的身管中，用于为炮射无人机的发射提供动力；无人机炮射平台，以传统迫击炮的结构作为基础。
[0006]进一步地，低过载发射机构包括高低压气室和装药；高低压气室包括高压气室和低压气室两个部分，高压气室外壁与无人机的底部固连；低压气室为开放式，在发射时低压气室顶面与身管内壁面、炮尾镜面共同构成弹后空间，高压气室为封闭式腔体，高低压气室之间通过气孔贯通，气孔设置在高低压气室的中心轴线上，且孔面固定有气孔覆片；装药的安装在在高压室内壁中心。
[0007]进一步地，无人机炮射平台，包括炮尾、身管、炮架和座钣；座钣与炮尾连接，用于将炮膛合力传递至土壤；炮尾与身管固连，用于闭锁炮膛密闭火药气体；炮架用于支撑身管
和调整发射方向。
[0008]进一步地，座钣包括座钣橡胶部分和座钣骨架部分，以浇筑的方法包裹在座钣骨架部分外部，座钣橡胶部分与炮尾球接，座钣骨架部分插入土壤。
[0009]进一步地，炮架部分包括炮箍、螺母、上梁、立杆和架腿、连接件、架脚；身管与炮箍固连，二者之间采用间隙配合加弹簧缓冲，上梁与炮箍固连，上梁与连接件铰连，立杆与连接件固连，架腿与立杆铰接，架脚与架腿通过固连。
[0010]进一步地，计算身管1外径r2的计算公式如下：
[0011][0012]式中，即r1为身管的口径，σ
pt
为身管的膛内最大压力，P为低压室最大压强得到身管1实际壁厚δ：
[0013]δ＝(r2‑
r1)n，
[0014]其中，身管1的安全系数确定为n＝1.25。
[0015]进一步地，迫击炮座钣的正投影面积A
B
计算公式：
[0016]A
B
＝0.2365E
0.35
[0017]其中，E为炮口动能；座钣的侧投影面积与正投影面积之比满足0.27
‑
0.37；进行座钣橡胶部分和座钣骨架部分的结构设计，且本专利技术中座钣橡胶部分和座钣骨架部分的最大应力出现在75
°
射角工况下。
[0018]进一步地，所述装药为长方形装药。
[0019]进一步地，所述无人机为四旋翼无人机。
[0020]进一步地，身管使用铝合金材料，座钣橡胶部分材料选用聚氨酯橡胶，座钣骨架部分材料选用钛合金。
[0021]本专利技术的有益效果在于：
[0022](1)本专利技术采用传统的迫击炮结构和射击原理为基础，设计无人机炮射平台，能显著提高无人机的发射速度，可显著缩短无人机的升空时间，从而进一步增强无人机的机动性。
[0023](2)本专利技术对无人机炮射平台进行了轻量化设计。身管采用铝合金材料，通过使用轻质材料的身管来减轻炮射平台的重量；座钣采用骨架浇筑橡胶的结构设计，座钣分为座钣骨架部分和座钣橡胶部分，通过改变座钣的结构以及材料来减轻炮射平台的重量。在满足设计强度要求的基础上，使得整体的无人发射平台的重量轻、结构简单、操作简单、便携性好，一人即可携带并发射无人机。
[0024](3)本专利技术基于低过载发射原理，设计了高低压气室结构，能在保证无人机的高发射初速的前提下，显著降低无人机的发射过载。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的无人机炮射平台的整体结构示意图；
[0026]图2(a)为本专利技术的四旋翼炮射无人机在折叠弹丸姿态下的结构示意图；(b)为四旋翼炮射无人机在展开状态下的结构示意图；
[0027]图3为本专利技术的低过载发射机构的整体结构示意图；
[0028]图4为本专利技术的长方体装药示意图；
[0029]图5为本专利技术的炮尾2与座钣骨架部分4连接示意图；
[0030]图6为本专利技术的身管1示意图；
[0031]图7(a)为本专利技术的炮尾2示意图、(b)为本专利技术的座钣骨架部分4示意图、(c)为本专利技术的座钣橡胶部分3示意图；
[0032]图8为本专利技术的弹丸的过载时间曲线；
[0033]图9为本专利技术的弹丸的速度时间曲线；
[0034]图10为本专利技术的高低压气室6的压强随时间变化曲线；
[0035]图11为本专利技术的弹底的压强随时间变化曲线；
[0036]图12为本专利技术的120mm口径无人机炮射平台在45
°
射角工况下的最大应力分布，(a)为座钣骨架部分最大应力分布，(b)为座钣橡胶部分的最大应力分布；
[0037]图13为本专利技术的120mm口径无人机炮射平台在60
°
射角工况下的最大应力分布，(a)为座钣骨架部分最大应力分布，(b)为座钣橡胶部分的最大应力分布；
[0038]图14为本专利技术的120mm口径无人机炮射平台在75
°
射角工况下的最大应力分布，(a)为座钣骨架部分最大应力分布，(b)为座钣橡胶部分的最大应力分布；
[003本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于传统迫击炮的无人机炮射系统，其特征在于，包括：炮射无人机、低过载发射机构和无人机炮射平台；炮射无人机，分为折叠和展开两种状态，进而实现弹—机状态转换；低过载发射机构，与炮射无人机相连，组成一个整体，放入无人机炮射平台的身管中，用于为炮射无人机的发射提供动力；无人机炮射平台，以传统迫击炮的结构作为基础。2.根据权利要求1所述的基于传统迫击炮的无人机炮射系统，其特征在于，低过载发射机构包括高低压气室和装药；高低压气室包括高压气室和低压气室两个部分，高压气室外壁与无人机的底部固连；低压气室为开放式，在发射时低压气室顶面与身管内壁面、炮尾镜面共同构成弹后空间，高压气室为封闭式腔体，高低压气室之间通过气孔贯通，气孔设置在高低压气室的中心轴线上，且孔面固定有气孔覆片；装药的安装在在高压室内壁中心。3.根据权利要求1所述的基于传统迫击炮的无人机炮射系统，其特征在于，无人机炮射平台，包括炮尾、身管、炮架和座钣；炮尾内设置固定击针，用于低过载机构的发射；座钣与炮尾连接，用于将炮膛合力传递至土壤；炮尾与身管固连，用于闭锁炮膛密闭火药气体；炮架用于支撑身管和调整发射方向。4.根据权利要求3所述的基于传统迫击炮的无人机炮射系统，其特征在于，座钣包括座钣橡胶部分和座钣骨架部分，以浇筑的方法包裹在座钣骨架部分外部，座钣橡胶部分与炮尾球接，座钣骨架部分插入土壤。5.根据权利要求3所述的基于传统迫击炮的无人机炮射系统，其特征在于，炮架部分包括炮箍、螺母、上梁、立杆和架腿、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王子攸，葛建立，张兴龙，丁文韬，王修业，杨国来，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。