[發明專利]一種無人機滑軌式空中快速回收系統

有效

• 申請號: 201811234527.5
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109229404B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 童小燕;吳云皓;羅天佑;張少江;姚磊江;張偉;楊廣珺
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B64D47/00
• 分類號: B64D47/00;B64D5/00
• 代理公司: 北京彭麗芳知識產權代理有限公司 11407
• 代理人: 彭麗芳

1.一種無人機滑軌式空中快速回收系統，其特征在于：該無人機滑軌式空中快速回收系統由載機(1)、拖纜(2)、飛翼形拖曳艙(3)、航空絞車(4)和滑軌捕捉回收裝置構成；所述飛翼形拖曳艙(3)由含自動化飛控系統的飛翼形艙體(10)和收納艙(5)構成；所述含自動化飛控系統的飛翼形艙體(10)通過自動化飛控系統保證全程飛翼形拖曳艙(3)飛行狀態的穩定；所述航空絞車(4)安裝于載機(1)內靠近機尾處；所述拖纜(2)卷繞在所述航空絞車(4)中，所述航空絞車(4)經由載機(1)開啟的后艙門控制收放所述拖纜(2)，所述拖纜(2)連接飛翼形拖曳艙(3)并經由拖纜(2)傳輸數據以為飛翼形拖曳艙(3)提供能源，在極端情況下可控制飛翼形拖曳艙(3)；所述滑軌捕捉回收裝置包括安裝在所述飛翼形拖曳艙后部下方的對接口、吸能器(8)、設置在所述飛翼形拖曳艙(3)內部的收納艙(5)、滑軌(6)、捕捉鉤輸送系統(11)以及安裝在無人機背部的攔阻鉤(9)和導引系統，所述捕捉鉤輸送系統(11)由包含數個由傳動齒輪構成的傳送帶動力裝置(12)和捕捉鉤固定裝置(13)構成；所述攔阻鉤(9)在無人機被回收前處于折疊狀態，當無人機收到回收指令，在所述導引系統的導引下靠近飛翼形拖曳艙(3)下方的就位的捕捉鉤(7)時，所述攔阻鉤(9)從無人機機背展開，與捕捉鉤(7)撞擊對接并鎖死，通過捕捉鉤輸送系統(11)控制捕捉鉤(7)攜帶無人機沿滑軌(6)進入所述收納艙(5)中固定，同時，下一個捕捉鉤(7)通過輸送系統移動至對接口就位，此時完成一架無人機的回收。

2.如權利要求1所述的一種無人機滑軌式空中快速回收系統，其特征在于：所述飛翼形拖曳艙(3)機腹中央位置空間作為收納艙(5)存放已回收的無人機。

3.如權利要求1所述的一種無人機滑軌式空中快速回收系統，其特征在于：所述滑軌(6)在飛翼形拖曳艙(3)正中央，其內部和兩側均設有捕捉鉤輸送系統(11)，該捕捉鉤輸送系統(11)用于輸送捕捉鉤(7)并完成捕捉鉤(7)的對接準備和無人機的收納過程；其中，捕捉鉤(7)全程由捕捉鉤固定裝置(13)輸送，在無人機收納入收納艙的過程中，通過傳送帶動力裝置(12)控制捕捉鉤(7)旋轉90°。

4.如權利要求1所述的一種無人機滑軌式空中快速回收系統，其特征在于：所述的導引系統為無線電和視覺結合的復合導引系統。

5.如權利要求1所述的一種無人機滑軌式空中快速回收系統，其特征在于：飛翼形拖曳艙(3)采用大展弦比翼稍垂直尾翼飛翼布局，配合自動化姿態控制系統保證飛翼形拖曳艙(3)低速狀態下的穩定。

6.如權利要求1所述的一種無人機滑軌式空中快速回收系統，其特征在于，收納艙(5)內攜帶一定數量的捕捉鉤(7)并安裝于捕捉鉤輸送系統(11)上；回收過程中，對接后，捕捉鉤(7)固定無人機并旋轉、攜帶無人機輸送至收納艙(5)內固定并通過捕捉鉤輸送系統(11)完成下一個捕捉鉤(7)部署；完成單架次無人機的回收；開始下一架無人機回收過程。

7.如權利要求1所述的一種無人機滑軌式空中快速回收系統，其特征在于：回收過程中，載機打開后艙門，通過航空絞車(4)釋放拖纜(2)，載機進行低速直線或盤旋飛行，無人機空中自主編隊與載機(1)同向飛行并靠近飛翼形拖曳艙(3)；無人機利用導引系統測定和載機(1)的距離并調整飛行姿態，接近飛翼形拖曳艙(3)尾部，實現捕捉鉤(7)與攔阻鉤(9)撞擊對接，對接完成后無人機機翼折疊，并折疊攔阻鉤(9)令無人機背部與捕捉鉤(7)貼合并固定；在傳送帶動力裝置(12)的控制下，捕捉鉤(7)旋轉90°，通過捕捉鉤輸送系統(11)控制捕捉鉤(7)攜帶無人機沿滑軌(6)向飛翼形拖曳艙(3)機頭方向移動進入收納艙(5)并固定，同時，下一個捕捉鉤(7)通過捕捉鉤輸送系統(11)移動至對接口就位，所述捕捉鉤固定裝置(13)在傳送帶動力裝置(12)的控制下繼續移動至滑軌(6)的另一側收納，此時完成一架無人機的回收過程；待全部回收完成后，飛翼形拖曳艙(3)通過拖纜(2)回收入載機(1)內部完成無人機快速多架回收。

8.如權利要求1所述的一種無人機滑軌式空中快速回收系統，其特征在于：采用傾斜的收納艙(5)和滑軌(6)，使回收后的無人機不暴露于流場中，避免上一架無人機干擾飛翼形拖曳艙(3)的尾流場從而影響下一架無人機的回收。