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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机,具体涉及一种舰载固定翼无人机充气轨道快速起降平台。
技术介绍
1、近年来,军舰装备舰载无人机日益增加,无人机从起初功能相对单一,逐步拓展到充当诱饵、反雷达、电子压制、目标校射、战场毁伤评估、通信中继、侦察、作战等多种用途,地位作用日益重要。除此之外,无人机在信息化武器和智能化武器为主导的“非接触战争”中发挥着重要作用。利用小排水量的舰船搭载固定翼无人机,到达某些特殊作战区域执行战场侦察、反潜反舰、两栖突击、空中预警等危险任务变得日益广泛,掌握未来战争中的制海权、制空权,从而增强国家国防实力。因此,研究面向舰船的固定翼无人机着舰回收技术,不仅对掌握海上制空权,维护海洋权益,保障领海安全具有重要意义,也是国际普遍关注的重要问题。
2、通常无人机较有人机有更强壮的机身,且不受飞行员生理条件的限制,因此可采用一些较极端的着舰回收方法。无人机着舰回收以安全可靠、机动性好、使用次数多、机体及机载设备损伤小、操作简便和维修方便来满足其经济效益要求。传统无人机小型舰船回收方法主要包括撞网着舰回收、天钩回收和伞降回收等方式。
3、撞网着舰回收方式是在舰船的尾部张开回收网,使无人机直接飞入网中,成功捕获后,降低高度,人工将无人机从网中运出。至今国内外无人机撞网回收典型结构有单网三杆、双网双杆、单网单杆和单网双杆4种方案,前两者需要吸能缓冲装置,而单网单杆需要旋转驱动装置和阻尼器,单网双杆结构主要靠网体和支架的弹性变形对无人机进行吸能缓冲,不需额外的阻尼缓冲装置。撞网回收方式所需的甲板空间小、设备简单,回
4、天钩回收技术是在撞网回收技术的基础上发展起来的。天钩回收系统通常主要由捕获装置(无人机翼尖小钩、回收架、回收绳)、吸能缓冲装置和导引装置组成。导引装置将无人机引导至捕获装置附近,当无人机机翼撞到回收绳后,回收绳沿着机翼滑行至翼尖,翼尖小钩勾住并锁定回收绳,此时发动机停车,之后无人机会绕回收绳做回旋减速运动,当摆动幅度降低到一定程度后人工取下完成回收。该回收机构较为简单,适用于空间较小的舰船上使用。同时可以满足较大型无人机起飞和降落要求。但如何保证无人机能够以预期的姿态减速是回收作业中的一大难点。
5、伞降回收是通过无人机带着降落伞到达回收区域和适当高度时开伞降落实现速度缓冲的回收方式,在低速无人机广泛应用。无人机需装备回收降落伞,通过降落伞对无人机进行减速,并实现以较小速度接触地面,从而达到回收目的。该方法具有重量轻、对场地要求不高、包装后体积小、成本相对低、性能稳定、工艺简单和开伞动载小等优点。但存在降落伞极易受风的影响,降落伞打开之后无法修正误差,导致无人机极易撞上甲板建筑等缺点。
6、无人机首次在舰船上降落,到经历降落伞/翼伞回收、撞网回收等发展历程。但以上方法仅适用于小型无人机的回收,目前针对中大型无人机海上舰船回收无较好方法。因此需要开展面向小型舰船的中大型无人机回收平台研究,为提高海上作战能力提供新的保障。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺陷,本专利技术提供了一种舰载固定翼无人机充气轨道快速起降方法,该方法利用气囊为快速起降平台提供法向支撑,利用柔性钢索承受快速起降平台上端拉力,从而模拟工程梁结构,利用安装有驱动阻尼装置的支撑平台搭载无人机,实现无人机短距起飞和降落。
2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:
3、一种舰载固定翼无人机充气轨道快速起降平台,包括固定端结构、柔性钢索、气囊和支撑平台。
4、固定端结构与舰船尾部相连接,当快速起降平台执行无人机起降任务时,固定端处于锁死状态;当平台完成无人机起降任务时,固定端处于可转动状态,从而使快速起降平台处于非工作状态时折叠垂放于舰船尾部。
5、柔性钢索包括平台上部三层柔性钢索和平台下部单层柔性钢索,其中上部柔性钢索末梢端固定在支撑肋上,根部与绳索控制系统相连接;下部柔性钢索末梢端固定在末梢气囊下端的锁扣上,根部与绳索控制系统相连接,形成了一种利用柔性钢索包裹多个子气囊的形式,利用上端柔性钢索承受平台受载后产生的拉载荷,利用充气后的气囊提供法向支撑刚度,从而模拟工程梁的上、下缘条和腹板,从而实现结构中以承受弯矩为主要载荷的目标。
6、气囊沿平台展向方向依次布置20节子气囊,除末梢端子气囊外的其余子气囊上、下表面均安装有限位环防止气囊上、下表面处的柔性钢索滑脱。
7、各子气囊内部设置有遥控阀门,且各子气囊通过导气管相连,利用根部气囊处的充放气系统为各子气囊依次充气或放气,实现快速起降平台快速展开与回收。
8、支撑平台包括底板、侧板、拦阻索、滑轮、驱动阻尼装置和斜支撑杆,其中底板上端和侧板固定连接,下端和滑轮相连,柔性钢索则穿过滑轮,实现支撑平台可在柔性钢索上滑动的功能,并利用在滑轮上添加斜支撑杆的方法避免支撑平台在运行中出现左右摆动的情况;拦阻索固定在侧板上,用于捕捉无人机机轮,限制无人机在支撑平台上的自由度,在驱动阻尼装置的作用下可将支撑平台在短距离内带动无人机到达起飞速度或完全静止。
9、无人机准备起飞时,处于收起状态的快速起降平台要进行展开作业。首先,解除固定端结构锁死状态,将快速起降平台由垂直于后甲板贴附于船体的状态转变为平行于后甲板的状态,随后再次调整固定端状态将其锁死,并保持所有遥控阀门处于关闭状态,然后通过绳索控制系统负责牵引快速起降平台上、下端柔性钢索,同时利用充放气系统为根部气囊充气,从而使根部处第一个气囊逐渐展开,当为根部第一个气囊建立适当压力后,该子气囊在内压和柔性钢索拉力的作用下处于平衡态,此时打开第一和第二子气囊间遥控阀门为第二子气囊充气,从而实现前两节子气囊展开,重复以上操作,将20节子气囊依次展开,当各子气囊展开到预定位置时,绳索控制系统将柔性钢索全部固定,充放气系统保持各气囊内压恒定,将无人机运送到支撑平台上,利用拦阻索固定无人机机轮,随后控制驱动阻尼装置输出合适驱动力带动支撑平台和无人机向前运动,从而实现无人机快速起飞。
10、无人机准备着落时,采用与无人机准备起飞时的平台展开方法将快速起降平台展开,随后将支撑平台移动到着落位置,当无人机着落时,无人机机轮被拦阻索捕获,无人机带动支撑平台运动,利用驱动阻尼装置产生的阻尼力使支撑平台和无人机在短距离内减速为0,无人机回收完毕后开始对快速起降平台进行回收,回收过程与展开过程相反。
11、本专利技术具有以下有益效果:
12、1.快速起降平台平台采用可伸缩充气结构模式,具有快速展开与收缩功能;
13、2.无论快速起降平台处于工作或本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种舰载固定翼无人机充气轨道快速起降平台,其特征在于:它包括固定端结构1、柔性钢索6、气囊9和支撑平台4,所述固定端结构1与舰船尾部相连接,当快速起降平台执行无人机起降任务时,固定端结构1处于锁死状态;当快速起降平台完成无人机起降任务时,固定端结构1处于可转动状态,从而使快速起降平台处于非工作状态时折叠垂放于舰船尾部。
2.根据权利要求1所述的一种舰载固定翼无人机充气轨道快速起降平台,其特征在于:所述柔性钢索6包括平台上部三层柔性钢索和平台下部单层柔性钢索,其中上部柔性钢索末梢端固定在支撑肋16上,根部与绳索控制系统2相连接;下部柔性钢索末梢端固定在末梢气囊下端的锁扣上,根部与绳索控制系统2相连接,形成了一种利用柔性钢索6包裹多个子气囊的形式,利用上端柔性钢索承受平台受载后产生的拉载荷,利用充气后的气囊9提供法向支撑刚度,从而分别模拟工程梁的上、下缘条和腹板,从而实现结构中以承受弯矩为主要载荷的目标。
3.根据权利要求1所述的一种舰载固定翼无人机充气轨道快速起降平台,其特征在于:所述气囊9沿平台展向方向依次布置20节子气囊,除末梢端子气囊外的其余子气囊
4.根据权利要求1所述的一种舰载固定翼无人机充气轨道快速起降平台,其特征在于:所述支撑平台4包括底板14、侧板12、拦阻索13、滑轮3、驱动阻尼装置15和斜支撑杆5,其中底板上端和侧板固定连接,下端和滑轮3相连,柔性钢索6则穿过滑轮3,实现支撑平台4可在柔性钢索6上滑动的功能,并利用在滑轮3上添加斜支撑杆5的方法避免支撑平台4在运行中出现左右摆动的情况;拦阻索13固定在侧板12上,用于捕捉无人机机轮,限制无人机在支撑平台4上的自由度,在驱动阻尼装置15的作用下可将支撑平台4在短距离内带动无人机到达起飞速度或完全静止。
5.一种舰载固定翼无人机充气轨道快速起降平台,其特征在于,包括如下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种舰载固定翼无人机充气轨道快速起降平台,其特征在于:它包括固定端结构1、柔性钢索6、气囊9和支撑平台4,所述固定端结构1与舰船尾部相连接,当快速起降平台执行无人机起降任务时,固定端结构1处于锁死状态;当快速起降平台完成无人机起降任务时,固定端结构1处于可转动状态,从而使快速起降平台处于非工作状态时折叠垂放于舰船尾部。
2.根据权利要求1所述的一种舰载固定翼无人机充气轨道快速起降平台,其特征在于:所述柔性钢索6包括平台上部三层柔性钢索和平台下部单层柔性钢索,其中上部柔性钢索末梢端固定在支撑肋16上,根部与绳索控制系统2相连接;下部柔性钢索末梢端固定在末梢气囊下端的锁扣上,根部与绳索控制系统2相连接,形成了一种利用柔性钢索6包裹多个子气囊的形式,利用上端柔性钢索承受平台受载后产生的拉载荷,利用充气后的气囊9提供法向支撑刚度,从而分别模拟工程梁的上、下缘条和腹板,从而实现结构中以承受弯矩为主要载荷的目标。
3.根据权利要求1所述的一种舰载固定翼无人机充气轨道快速起降平台,其特征...
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