【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空机载领域，具体涉及一种大型无人机远距离空投空送任务系统及方法。
技术介绍
1、恶略条件下远距离的消防救援、空投空送任务是航空领域非常重要的一项任务目标，它不仅关系着灾害防治关头的应急响应速度及应对方案实施，还关系着在特殊状况下的国防安全保证。传统的恶略条件下远距离消防救援、空投空送任务是由驾驶员驾驶飞机及机组人员，飞行到指定位置后，由机组人员进行消防救援的实施及物资的定点投放任务。现行的这种任务执行方式不仅存在驾驶员及机组人员的生命安全危险，还往往因为机组人员的人为因素，导致物资的定点投放不到位，物资落地后距目标投放点的距离偏差过大等问题。因此研发一种可实现大型无人机远距离空投空送任务系统来替代飞行员驾驶飞机执行远距离空投空送任务已迫在眉睫。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种大型无人机远距离空投空送任务系统及方法，以解决在恶略环境下，飞机执行空投空送任务时，驾驶员及机组人员的生命安全问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术第一方面，提供了一种大型无人机远距离空投空送任务系统，包括：
4、投放系统，安装于飞机机舱内部的货物投放区；
5、货物投放区设置有飞机投放口，投放系统与飞机投放口的位置对应；
6、其中，投放系统包括电子限位锁、投放口侧挡板、投放口自动导向装置、翻转机构、电子推进锁和开口导向装置；
7、电子限位锁及翻转机构安装于飞机舱内底板上；电
8、投放口侧挡板安装于飞机机框上，位于翻转机构的上方，用于容纳待投放的货物组件；
9、投放口自动导向装置的下端安装于翻转机构上，投放口自动导向装置的中间位置与投放口侧挡板相连，投放口自动导向装置的上端与投放口侧挡板相连；
10、电子推进锁用于对翻转机构上的货物组件进行位置微调；
11、开口导向装置用于对货物组件进出货物投放区进行初步导向。
12、进一步的，电子限位锁包括锁舌，以及用于驱动锁舌旋转的电机，锁舌转动到与机舱底板垂直时处于完全伸出状态，当锁舌转动到与机舱底板平行时处于完全收回状态。
13、进一步的，翻转机构包括货物托板、滚珠传输单元、托板旋转轴、货物侧挡板、安装过渡板、特种电机、齿轮组、托板支撑臂中心轴、第一托板支撑臂、第二托板支撑臂和基础框架；
14、基础框架安装在无人机舱内；在基础框架的第一侧上部位置设置有货物侧挡板，基础框架的两端之间靠近第一侧中部位置设置有托板旋转轴；基础框架的顶部设置有安装过渡板；货物托板安装在第二托板支撑臂第一端上，货物托板上设置有滚珠传输单元；
15、第二托板支撑臂的中部可转动的安装在托板旋转轴上；第二托板支撑臂第二端能够与第一托板支撑臂相配合实现机械锁死；
16、在基础框架的两端之间设置有托板支撑臂中心轴，第一托板支撑臂安装在托板支撑臂中心轴上，并与托板支撑臂中心轴键连接，第一托板支撑臂能够顶死第二托板支撑臂从而形成机械死点，进而对货物托板进行限位；
17、托板支撑臂中心轴还固定连接有扇齿轮，扇齿轮的中心连接托板支撑臂中心轴，扇齿轮的齿与齿轮组相啮合，齿轮组与特种电机的输出齿轮相啮合；通过特种电机驱动齿轮组转动，进而带动扇齿轮转动，扇齿轮带动托板支撑臂中心轴转动，托板支撑臂中心轴带动第一托板支撑臂运动，第一托板支撑臂顶死或者松开第二托板支撑臂的锁定部，实现对货物托板的支撑与松开。
18、进一步的，在基础框架上还设置有导向杆，扇齿轮上设置有导向槽，导向杆设置在导向槽中，用于对扇齿轮的转动导向。
19、进一步的，托板旋转轴上设置有复位卷簧，用于托板旋转轴旋转的复位。
20、进一步的，投放口侧挡板包括侧挡板面板、接线盒安装板、安装角件法兰、侧挡板支腿及支腿加强筋；
21、侧挡板面板安装在侧挡板支腿上，侧挡板支腿安装在飞机机框上，并且侧挡板支腿上设置有支腿加强筋；侧挡板面板的背面上设置有接线盒安装板和安装角件法兰，接线盒安装板用于安装接线盒，安装角件法兰用于连接安装角件。
22、进一步的，投放口自动导向装置包括驱动设备、挡板、摇臂、立柱及底座；底座固定在安装过渡板上，立柱安装在底座上；立柱的中部以及上部分别通过安装角件与投放口侧挡板相连，以及通过加强条与侧挡板支腿相连；摇臂的第一端转轴连接在立柱上，摇臂的第二端与挡板转动连接；立柱、摇臂和挡板构成平行四边形的不稳定结构，驱动设备用于驱动摇臂转动，进而将立柱向上抬起。
23、进一步的，驱动设备固定在安装过渡板上，用于驱动摇臂转动。
24、进一步的，货物组件投放时放置于翻转机构上的货物托板上，货物组件两侧通过翻转机构上的货物侧挡板进行限位，货物组件朝上方向通过翻转机构上的安装过渡板伸出的边缘进行限位，货物组件在航向方向上通过电子限位锁及电子推进锁来对其进行约束，电子限位锁及电子推进锁可以通过控制系统自动打开闭合，实现货物的固定与解锁。
25、本专利技术第二方面，提供了一种货物组件投放方法，基于上述的大型无人机远距离空投空送任务系统实现，包括如下步骤：
26、进行投货物组件投放前，打开电子限位锁，在重力作用下，货物组件从货物存储区向货物投放区滑动，此时靠近货物组件的投放口自动导向装置打开，货物组件经过开口导向装置的初步导向，进入货物投放区，运动至翻转机构上，位于两个投放口侧挡板之间；此时利用电子推进锁对货物组件的位置进行微调，使货物组件正对飞机投放口；翻转机构进行翻转，货物组件从飞机投放口投放出无人机。
27、与现有技术相比较，本专利技术的有益效果如下：
28、本专利技术提供了一种大型无人机远距离空投空送任务系统，包括：投放系统，安装于飞机机舱内部的货物投放区；货物投放区设置有飞机投放口，投放系统与飞机投放口的位置对应；其中，投放系统包括电子限位锁、投放口侧挡板、投放口自动导向装置、翻转机构、电子推进锁和开口导向装置。本专利技术针对现行恶略条件下远距离空投空送任务执行中的缺陷和不足，提供了一种可安装于无人机机舱内，实现在恶略条件下的智能化空投空送任务系统。该系统不仅解决了在恶略环境下，飞机执行空投空送任务时，驾驶员及机组人员的生命安全问题，还实现了空投空送任务的智能化实施，使得投放任务的实施可以规范化、标准化，从而提高投放成功率。
29、本专利技术方案中，待投放的货物组通过电子限位锁、电子推进锁及翻转机构的共同作用，实现对其约束限位。翻转机构可以瞬时解除对货物的支撑，使货物仅受自身重力向下自由落体投放出舱。翻转机构通过特种电机及组合齿轮副的作用，实现对翻转机构支撑板的瞬时控制。翻转机构通过机构死点的方式，实现对货物的牢靠支撑。
30、本专利技术方案中，安装于翻转机构框架内的电子推进锁，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，电子限位锁(4)包括锁舌，以及用于驱动锁舌旋转的电机，锁舌转动到与机舱底板垂直时处于完全伸出状态，当锁舌转动到与机舱底板平行时处于完全收回状态。
3.根据权利要求1所述的一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，翻转机构(7)包括货物托板(15)、滚珠传输单元(16)、托板旋转轴(17)、货物侧挡板(18)、安装过渡板(19)、特种电机(20)、齿轮组(21)、托板支撑臂中心轴(22)、第一托板支撑臂(23)、第二托板支撑臂(200)和基础框架(100)；
4.根据权利要求3所述的一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，在基础框架(100)上还设置有导向杆(400)，扇齿轮(300)上设置有导向槽(301)，导向杆(400)设置在导向槽(301)中，用于对扇齿轮(300)的转动导向。
5.根据权利要求3所述的一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，托板旋转轴(17)上设置
6.根据权利要求3所述的一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，投放口侧挡板(5)包括侧挡板面板(31)、接线盒安装板(32)、安装角件法兰(33)、侧挡板支腿(34)及支腿加强筋(35)；
7.根据权利要求6所述的一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，投放口自动导向装置(6)包括驱动设备、挡板(27)、摇臂(28)、立柱(29)及底座(30)；底座(30)固定在安装过渡板(19)上，立柱(29)安装在底座(30)上；立柱(29)的中部以及上部分别通过安装角件(11)与投放口侧挡板(5)相连，以及通过加强条(13)与侧挡板支腿(34)相连；摇臂(28)的第一端转轴连接在立柱(29)上，摇臂(28)的第二端与挡板(27)转动连接；立柱(29)、摇臂(28)和挡板(27)构成平行四边形的不稳定结构，驱动设备用于驱动摇臂(28)转动，进而将立柱(29)向上抬起。
8.根据权利要求7所述的一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，驱动设备固定在安装过渡板(19)上，用于驱动摇臂(28)转动。
9.根据权利要求7所述的一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，货物组件(14)投放时放置于翻转机构(7)上的货物托板(15)上，货物组件(14)两侧通过翻转机构(7)上的货物侧挡板(18)进行限位，货物组件(14)朝上方向通过翻转机构(7)上的安装过渡板(19)伸出的边缘进行限位，货物组件(14)在航向方向上通过电子限位锁(4)及电子推进锁(8)来对其进行约束，电子限位锁(4)及电子推进锁(8)可以通过控制系统自动打开闭合，实现货物的固定与解锁。
10.一种货物组件投放方法，基于权利要求1～9任一项所述的大型无人机远距离空投空送任务系统实现，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，电子限位锁(4)包括锁舌，以及用于驱动锁舌旋转的电机，锁舌转动到与机舱底板垂直时处于完全伸出状态，当锁舌转动到与机舱底板平行时处于完全收回状态。
3.根据权利要求1所述的一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，翻转机构(7)包括货物托板(15)、滚珠传输单元(16)、托板旋转轴(17)、货物侧挡板(18)、安装过渡板(19)、特种电机(20)、齿轮组(21)、托板支撑臂中心轴(22)、第一托板支撑臂(23)、第二托板支撑臂(200)和基础框架(100)；
4.根据权利要求3所述的一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，在基础框架(100)上还设置有导向杆(400)，扇齿轮(300)上设置有导向槽(301)，导向杆(400)设置在导向槽(301)中，用于对扇齿轮(300)的转动导向。
5.根据权利要求3所述的一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，托板旋转轴(17)上设置有复位卷簧，用于托板旋转轴(17)旋转的复位。
6.根据权利要求3所述的一种大型无人机远距离空投空送任务系统，其特征在于，投放口侧挡板(5)包括侧挡板面板(31)、接线盒安装板(32)、安装角件法兰(33)、侧挡板支腿(34)及支腿加强筋(35)；
7.根据权利要求6所述的一种大型无人机远...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯驰，杨超群，杨涛，曹新成，强泽婷，
申请(专利权)人：中航电测仪器西安有限公司，
类型：发明
国别省市：
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