[發明專利]小翼載荷大型無人機牽引起飛系統和方法

有效

• 申請號: 201910372612.6
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110182377B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 沈觀清;春燕
• 申請（專利權）人: 沈觀清;春燕
• 主分類號: B64F1/04
• 分類號: B64F1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種小翼載荷大型無人機牽引起飛系統，包括牽引裝置、被牽引無人機、牽引跑道，所述牽引裝置拉動無人機在牽引跑道上滑跑、離地起飛上升、脫鉤飛行，其特征在于：所述牽引裝置為適合小翼載荷大型無人機牽引起飛的牽引裝置；所述被牽引無人機為小翼載荷大型無人機，所述小翼載荷大型無人機即翼載荷小于8公斤/平方米、翼展大于30米、過載比高于1.2、升阻比大于15；所述牽引裝置包括牽引繩和牽引鉤；

所述無人機被牽引時，飛機速度從0加速到離地起飛速度時，離地起飛的牽引滑跑離地距離為20-150米；所述牽引跑道為短距離起飛跑道；所述短距離起飛跑道長度為100米-150米；所述離地起飛上升的起飛速度為30-40公里/時；

所述牽引繩為適合小翼載荷無人機牽引起飛的牽引繩，具體為：牽引繩應選擇輕重量、高強度、低風阻和耐地面摩擦的牽引繩，用以滿足大展弦比、輕質結構、大型無人機對于牽引繩的氣動阻力和重量的要求；

所述牽引鉤分為開式鎖鉤和閉式鎖鉤二種，開式鎖鉤適用于較輕型無人機，閉式鎖鉤用于較重型無人機；

所述開式鎖鉤包括帶有一條懸臂的L形牽引鉤、牽引環、三角標志旗；L形牽引鉤的一條懸臂與飛機連接、牽引環套接在牽引鉤上、三角標志旗連接牽引環 ；所述L形牽引鉤端部帶有用于阻止牽引環從該端部滑脫的凸狀結構；所述牽引環環體上連接三角標志旗，該三角標志旗用于產生迎風阻力，便于沿著阻力方向將牽引環帶離牽引鉤脫鉤；

所述閉式鎖鉤包括帶有兩條懸臂的U形牽引鉤、連接U形牽引鉤兩條懸臂的拉緊彈簧、套接在U形牽引鉤上的牽引環、牽引環環體上的三角標志旗、作用于U形牽引鉤一條懸臂上的開鎖器和伸縮桿，該開鎖器和伸縮桿用于克服拉管彈簧產生的拉緊力，使搖臂開啟。

2.根據權利要求1所述一種小翼載荷大型無人機牽引起飛系統，其特征在于：所述小翼載荷大型無人機，當翼載荷小于2公斤/平方米、牽引角為15⁰-20⁰時，無需干涉起飛過程，當飛機上升達到水平位置時，牽引繩可以自動脫鉤。

3.根據權利要求1所述一種小翼載荷大型無人機牽引起飛系統，其特征在于：所述牽引鉤設置在所述無人機重心前，即：牽引鉤與所述無人機重心向前構成α角度，該α角度范圍為α= 15⁰-25⁰，α角度取決于無人機的重量、翼展尺寸和翼載荷的大小。

4.一種基于權利要求1-3任意一項的一種小翼載荷大型無人機牽引起飛系統的一種小翼載荷大型無人機牽引起飛方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、在該無人機重心前設立一個承力點作為可控牽引掛點；

步驟二、在該可控牽引掛點處設置牽引鉤，牽引鉤與飛無人機重心向前構成α角度，所述α角度范圍為15⁰-25⁰；

步驟三、利用牽引裝置施加于牽引鉤上一個向前的力拉動無人機前行；

步驟四、無人機前行達到機翼升力大于飛機全重時的起飛速度，無人機升空到預定高度；

步驟五、放松牽引力使牽引繩從牽引鉤脫落；

步驟六、牽引繩脫落后無人機按照各種動力方式飛行。

5.根據權利要求4所述一種小翼載荷大型無人機牽引起飛方法，其特征在于：所述步驟五的放松牽引力使牽引繩從牽引鉤脫落，具體過程如下：

通過開式鎖鉤使牽引繩脫落；具體為：

起飛前把牽引環裝入帶有凸狀結構的開式鎖鉤上；

當牽引角接近80°時，放松牽引力通過三角標志旗的風阻力，把牽引環帶離開式鎖鉤脫鉤；

通過閉式鎖鉤使牽引繩脫落；具體為：

起飛前把牽引環裝入閉式鎖鉤的U型牽引鉤上，并關閉鎖鉤，保證所述U型牽引鉤使牽引鉤在整個牽引起飛過程中不脫落；

當無人機到達指定高度和速度時，放松牽引力，同時開鎖器克服拉管彈簧產生的拉緊力，使搖臂開啟。