[發明專利]一種可智能釋放的無人機氣液壓彈射系統及控制方法

有效

• 申請號: 201710519828.1
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107323681B
• 公開（公告）日: 2020-02-25
• 發明（設計）人: 俞濱;孔祥東;劉雅梁;王東坤;趙華龍
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B64F1/06
• 分類號: B64F1/06
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 崔鳳英

本發明公開了一種可智能釋放的無人機氣液壓彈射系統及控制方法，液壓彈射系統包括氣液壓彈射單元、智能釋放單元、發射架單元、定滑輪單元、卷筒單元、小車單元和電氣控制單元；氣液壓彈射單元、定滑輪單元、卷筒單元安裝固定在發射架單元上；智能釋放單元安裝固定在小車單元上，電氣控制單元用于控制氣液壓彈射單元中電磁閥的啟閉并采集和處理小車單元上速度傳感器的信號。其控制方法是：首先牽引帶預緊，然后無人機加速，到達發射位置后，智能釋放裝置打開，無人機起飛，小車減速制動返程。本發明系統具備智能釋放無人機、自動減速及安全保護等功能，解決了無人機減速裝置繁瑣、無人機非安全速度范圍起飛和加速度超大未制動等棘手問題。

技術領域

本發明涉及一種無人機氣液壓彈射系統，特別涉及一種集成了智能釋放無人機、自動減速和安全保護等功能的氣液壓彈射系統及控制方法。

背景技術

無人機發射方法多種多樣，有手拋式、垂直起飛、空中投放、火箭助推、跑道滑跑、車載起飛和彈射起飛。無人機彈射技術包括橡皮繩彈射、電磁彈射、氣液壓彈射和氣壓彈射等。

在氣液壓彈射過程中，無人機安放在小車上，并通過鎖緊裝置鎖緊，在彈射架上與小車一起加速到安全起飛的速度。鎖緊裝置打開，無人機與小車分離起飛，小車開始減速至零后，返回起始發射位置，為下一階段無人機發射做準備。

現有的無人機氣液壓彈射系統常采用高速液壓缸和增速器來實現無人機的加速。在加速過程中，活塞桿的運動速度達到了5m/s～8m/s，液壓系統瞬間流量可達1500m/s～3000m/s，因此必須考慮液壓系統瞬間流量大改進液壓缸，存在工藝復雜、加工難度大等缺點；增速器一般采用兩級動滑輪組甚至多級，存在牽引帶易磨損，在發射完成后常出現牽引帶雜亂等現象。

無人機氣液壓彈射系統常采用的減速方法包括水渦輪減速、鋼絲繩攔截減速和緩沖制動液壓缸減速。水渦輪裝置是充滿油液且帶有旋轉葉片的密封容積，當小車被鉤子抓住后牽引出一段纜繩，帶動葉片快速轉動，葉片在油液中引起紊流，從而實現對小車的減速。小車速度越大，紊流越明顯，減速效率越好，但在低速情況下，在油液中沒有足夠的紊流，不能產生足夠的剎車力，所以效率低。中國專利申請號為200920106279.6公開了一種用于無人機滑行小車的減速剎車機構，利用橡皮繩攔截對小車實行攔截減速，但在實際應用中出現過橡皮繩斷裂等問題，其安全可靠性較差。中國專利申請號為201310306952.1公開了一種無人機彈射裝置減速與回程氣液壓控制系統，通過比例溢流閥控制緩沖制動液壓缸，來實現滑行小車的平穩減速，但該減速裝置結構復雜，增加了發射裝置的質量，且其安全性無法得到保證。

現有的無人機氣液壓彈射系統未對無人機起飛速度進行檢測，在中國專利申請號為201410708695.9公開的無人機液壓彈射起飛系統中，無人機到達某一固定位置靠簡單的機械傳動來打開無人機鎖緊裝置，常使無人機在未處于安全起飛速度范圍情況下仍被釋放起飛，因此可能會造成無人機墜毀等事故，通過機械傳動打開鎖緊裝置，適應性差，可靠性不夠。

現有無人機氣液壓彈射系統未對無人機在發射階段的加速度進行檢測，由于操作不當或液壓系統異常導致無人機發射過程加速度異常變大，當無人機的加速度超過安全范圍時，可能會造成無人機內設備損壞，因此有必要在發射階段檢測無人機的加速度并設有緊急處理系統。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明的目的是提供一種可智能釋放的無人機氣液壓彈射系統及控制方法，該系統具備智能釋放無人機、自動減速及安全保護等功能，解決了無人機減速裝置繁瑣、無人機非安全速度范圍起飛和加速度超大未制動等棘手問題。

為了解決上述存在的技術問題實現發明目的，本發明是通過以下技術方案實現的：