一种火箭炮射无人机及其工作方法

本发明属于航空，尤其涉及一种火箭炮射无人机及其工作方法。

背景技术：

1、火箭炮成本相对较低，机动灵活，能够精确、快速地打击射程范围内的目标，在现代战争中得到了广泛的应用，尤其是应用了制导技术的远程火箭炮，其在战场中的作用完全可以媲美中近程战术导弹。在现代战争中火箭炮所展现出的作战效能良好，俄军的“龙卷风”火箭炮和美军的“海马斯”火箭炮相比于传统机械化武器，其所带来的作战效益是巨大的。

2、但是火箭炮的使用也存在缺乏高效、实时确认目标位置和缺少末端引导手段的问题。目前火箭炮侦察、定位目标位置依赖于侦察卫星，或者传统无人机，侦察卫星存在过境时间短，对移动目标侦察实效性差的问题，而传统无人机则需要从后方机场起飞或单独的发射车，需占用资源较多，不够高效。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种火箭炮射无人机及其工作方法，用于解决上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种火箭炮射无人机，包括：机身、前机翼、后机翼、尾翼、光电系统和动力系统，所述机身内部设置有能源装置、自毁装置和控制系统，所述光电系统安装在所述机身的前端，所述前机翼的翼根处通过转轴铰接在所述机身的前端，所述前机翼折叠后位于所述机身的上方，所述后机翼的翼根处通过转轴铰接在所述机身的尾端，所述后机翼折叠后位于所述机身的下方，所述前机翼与所述后机翼展开后在所述机身上成串列翼布局，所述尾翼的翼根处通过转轴铰接在所述机身的尾端，所述尾翼折叠后位于所述机身尾端的两侧，所述动力系统安装在所述机身的尾端，所述动力系统外设置有分离环，所述机身通过所述分离环与火箭发动机相连接；所述光电系统外安装有整流罩，所述整流罩用于保护所述光电系统不受火箭发动机的震动和迎面气流影响，以及防止光电系统影响收起状态的空气动力学效率。

4、进一步地，所述前机翼包括左前机翼和右前机翼，所述左前机翼和所述右前机翼的翼根处分别通过转轴铰接在所述机身的前端两侧，所述左前机翼和所述右前机翼折叠后位于所述机身的上方。

5、进一步地，所述左前机翼和所述右前机翼俯视投影为矩形，所述左前机翼和所述右前机翼上分别设置有左副翼和右副翼。

6、进一步地，所述左副翼和所述右副翼的弦长均为所述左前机翼和所述右前机翼弦长的16％，面积均为所述左前机翼和所述右前机翼的3％。

7、进一步地，后机翼包括左后机翼和右后机翼，所述左后机翼和所述右后机翼的翼根处分别通过转轴铰接在所述机身的尾端两侧，所述左后机翼和所述右后机翼折叠后位于所述机身的下方。

8、进一步地，所述左后机翼和所述右后机翼俯视投影为矩形，所述左后机翼和所述右后机翼靠近翼根位置分别设置有左升降舵和右升降舵。

9、进一步地，所述左升降舵和所述右升降舵的弦长均为所述左后机翼和所述右后机翼弦长的20％，面积为所述左后机翼和所述右后机翼的4％。

10、进一步地，所述动力系统包括电机和折叠螺旋桨，所述电机安装在所述机身的尾端，所述折叠螺旋桨安装在所述电机的输出端，所述折叠螺旋桨在其根部扭簧的扭力的作用下，向后折叠。

11、进一步地，所述尾翼包括左尾翼和右尾翼，所述左尾翼和所述右尾翼分别通过转轴铰接在所述机身的尾端两侧。

12、一种火箭炮射无人机的工作方法，包括：

13、发射方法：无人机在收起状态时，其尾部通过分离环与火箭发动机段相连，无人机与火箭发动机组合体安装于发射车的发射管内；通过火箭发动机将无人机推出发射管，并向目标推进一定距离和高度；

14、分离方法：当火箭发动机燃料耗尽时，且无人机与火箭发动机组合体达到弹道最高点，整体姿态呈水平状态，此时分离环与整流罩脱离，无人机与火箭发动机分离，此时无人机处于分离状态，最后展开前机翼、后机翼和尾翼，无人机由分离状态变为展开状态，继续向目标区域飞行；

15、侦察与引导方法：无人机在到达指定区域后在目标上方盘旋，对目标进行侦察；在确定目标后，无人机通过可见光传感器和红外传感器获得目标与无人机的相对位置，再通过无人机的坐标从而计算出目标的坐标，并将目标位置信息传回火箭炮发射车，引导火箭弹朝指定坐标发射；之后无人机使用激光持续照射目标，为火箭弹提供末端引导，协助火箭弹精确命中目标；然后，对目标毁伤情况进行评估，确认打击效果，最后触发机身内所安装的自毁装置，完成自毁。

16、本发明的有益效果在于：

17、本发明将前机翼、后机翼和尾翼通过转轴铰接在机身上，能够实现折叠后正视图包络不超过直径为300mm的圆，机身通过分离环与火箭发动机相连接，使得火箭炮的攻击不再依赖于侦察卫星、从单独发射车或后方机场发射的无人机，仅需占用一根常规300mm火箭炮发射管即可发射；火箭发动机燃料耗尽后，无人机与火箭发动机组合体达到弹道的最高点，分离环与整流罩脱离，无人机与火箭发动机分离，前机翼、后机翼和尾翼从机身展开，由动力系统提供动力，使无人机向目标区域飞行，对目标区域进行侦查；通过可见光传感器和红外传感器获得目标与无人机的相对位置，再通过无人机的坐标从而计算出目标的坐标，并将目标位置信息传回火箭炮发射车，引导火箭弹朝指定坐标发射；无人机使用激光持续照射目标，为火箭弹提供末端引导，协助火箭弹精确命中目标；对目标毁伤情况进行评估，确认打击效果，最后触发机身内所安装的自毁装置，完成自毁。

技术特征：

1.一种火箭炮射无人机，其特征在于，包括：机身(1)、前机翼(2)、后机翼(3)、尾翼(4)、光电系统(5)和动力系统(6)，所述机身(1)内部设置有能源装置、自毁装置和控制系统，所述光电系统(5)安装在所述机身(1)的前端，所述前机翼(2)的翼根处通过转轴铰接在所述机身(1)的前端，所述前机翼(2)折叠后位于所述机身(1)的上方，所述后机翼(3)的翼根处通过转轴铰接在所述机身(1)的尾端，所述后机翼(3)折叠后位于所述机身(1)的下方，所述前机翼(2)与所述后机翼(3)展开后在所述机身(1)上成串列翼布局，所述尾翼(4)的翼根处通过转轴铰接在所述机身(1)的尾端，所述尾翼(4)折叠后位于所述机身(1)尾端的两侧，所述动力系统(6)安装在所述机身(1)的尾端，所述动力系统(6)外设置有分离环(8)，所述机身(1)通过所述分离环(8)与火箭发动机(9)相连接；所述光电系统(5)外安装有整流罩(7)，所述整流罩(7)用于保护所述光电系统(5)不受火箭发动机(9)的震动和迎面气流影响，以及防止光电系统(5)影响收起状态的空气动力学效率。

2.根据权利要求1所述的一种火箭炮射无人机，其特征在于，所述前机翼(2)包括左前机翼(22)和右前机翼(21)，所述左前机翼(22)和所述右前机翼(21)的翼根处分别通过转轴铰接在所述机身(1)的前端两侧，所述左前机翼(22)和所述右前机翼(21)折叠后位于所述机身(1)的上方。

3.根据权利要求2所述的一种火箭炮射无人机，其特征在于，所述左前机翼(22)和所述右前机翼(21)俯视投影为矩形，所述左前机翼(22)和所述右前机翼(21)上分别设置有左副翼(221)和右副翼(211)。

4.根据权利要求3所述的一种火箭炮射无人机，其特征在于，所述左副翼(221)和所述右副翼(211)的弦长均为所述左前机翼(22)和所述右前机翼(21)弦长的16％，面积均为所述左前机翼(22)和所述右前机翼(21)的3％。

5.根据权利要求1所述的一种火箭炮射无人机，其特征在于，后机翼(3)包括左后机翼(32)和右后机翼(31)，所述左后机翼(32)和所述右后机翼(31)的翼根处分别通过转轴铰接在所述机身(1)的尾端两侧，所述左后机翼(32)和所述右后机翼(31)折叠后位于所述机身(1)的下方。

6.根据权利要求5所述的一种火箭炮射无人机，其特征在于，所述左后机翼(32)和所述右后机翼(31)俯视投影为矩形，所述左后机翼(32)和所述右后机翼(31)靠近翼根位置分别设置有左升降舵(321)和右升降舵(311)。

7.根据权利要求6所述的一种火箭炮射无人机，其特征在于，所述左升降舵(321)和所述右升降舵(311)的弦长均为所述左后机翼(32)和所述右后机翼(31)弦长的20％，面积为所述左后机翼(32)和所述右后机翼(31)的4％。

8.根据权利要求1所述的一种火箭炮射无人机，其特征在于，所述动力系统(6)包括电机(61)和折叠螺旋桨(62)，所述电机(61)安装在所述机身(1)的尾端，所述折叠螺旋桨(62)安装在所述电机(61)的输出端，所述折叠螺旋桨(62)在其根部扭簧的扭力的作用下，向后折叠。

9.根据权利要求1所述的一种火箭炮射无人机，其特征在于，所述尾翼(4)包括左尾翼(42)和右尾翼(41)，所述左尾翼(42)和所述右尾翼(41)分别通过转轴铰接在所述机身(1)的尾端两侧。

10.一种火箭炮射无人机的工作方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开一种火箭炮射无人机及其工作方法，属于航空技术领域，包括：机身、前机翼、后机翼、尾翼、光电系统和动力系统，光电系统安装在机身前端，前机翼折叠后位于机身上方，后机翼折叠后位于机身下方，前机翼与后机翼展开后在机身上成串列翼布局，尾翼折叠后位于机身尾端的两侧，动力系统安装在机身的尾端，动力系统外设置有分离环，机身通过分离环与火箭发动机相连接。本发明使得火箭炮的攻击不再依赖于侦察卫星、从单独发射车或后方机场发射的无人机，仅需占用一根常规300mm火箭炮发射管即可发射，让火箭炮发射车可单独完成从侦察目标，到发起攻击再到毁伤评估的任务闭环，提高了火箭炮发射车的打击效率，节约了火箭炮发射车的使用成本。技术研发人员：郑力,赵晓葭,肖天航受保护的技术使用者：南京航空航天大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11