一种用于无人机的水下锚定式发射装置

本发明涉及水下无人机发射，具体涉及一种用于无人机的水下锚定式发射装置。

背景技术：

1、随着对海洋的开发利用不断向深远海发展，对海洋空间权利维护日益重要，已经成为了现代人类生产和发展中至关重要的一部分。目前海洋己经是各大国家未来发展的重要空间与资源基地，合理开发利用、切实地保护海洋资源已经成为关系沿海国家生存、发展和壮大的重大问题，也是世界各国激烈竞争的焦点。

2、无人机的应用越来越广泛。在某些情况下，无人机需要从水下发射，但由于水下阻力较大，直接从水中起飞对控制器或结构要求很高。为了简化无人机的结构和控制器设计，有人提出采用专门的发射装置将无人机弹射出水面。传统的水下发射方式包括水下火箭弹射和高压泵弹等，但这些方式的结构复杂、成本高、兼容性差，对于无人机的发射来说十分浪费。

3、综上所述，为了实现远距离激活无人机执行海洋任务，需要一种成本低、可靠性高、兼容性强的无人机水下发射装置。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中无人机水下发射装置结构复杂、成本高、可靠性差的技术问题，本发明提出了一种用于无人机的水下锚定式发射装置，在保证无人机发射可靠性的前提下，大大降低发射成本。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于无人机的水下锚定式发射装置，包括：依次密封连接的远程脱索装置、无人机弹射仓和无人机发射仓；所述无人机弹射仓用于设置弹射组件，无人机发射仓用于放置无人机；

3、所述远程脱索装置包括底座、锚链、卡盘体、舵机、骨架油封和多个卡盘爪，底座底部沿径向对称设置有多个滑动槽，各个卡盘爪分别通过其中一个滑动槽对称地卡设在底座上，形成中心包围结构；所述锚链的一端通过限位部设置在各个卡盘爪形成的中心包围结构上方，另一端穿过各个卡盘爪形成的中心包围结构后与海底固定连接；所述卡盘体设置在卡盘爪上方，卡盘体上靠近卡盘爪的一面设置有螺旋槽，所述卡盘爪上设置有与所述螺旋槽配合的卡爪腿；所述骨架油封用于实现舵机的动密封；所述舵机用于驱动所述卡盘体转动，进而带动所述卡盘爪沿滑动槽滑动，使所述锚链从中心包围结构脱落。

4、所述无人机弹射仓内还设置有控制电路；

5、弹射组件包括高压气瓶、充气阀、高压电磁阀和导气管；所述高压气瓶内部充装高压气体，所述导气管一端通过高压电磁阀与高压气瓶连接，另一端用于向无人机发射仓输出高压气体；

6、所述控制电路用于控制所述舵机和高压电磁阀的工作。

7、所述的一种用于无人机的水下锚定式发射装置，还包括陀螺仪、水听器和深度计；所述陀螺仪、水听器和深度计的数据输出端与所述控制电路连接；所述控制电路用于根据发射命令控制所述舵机工作，还用于根据所述水听器采集的水声信号、深度计的采集深度数据和陀螺仪采集的偏角数据，控制所述高压电磁阀工作。

8、所述无人机发射仓底部设置有用于设置无人机的无人机底座，所述无人机底座的直径小于等于无人机发射仓内径，所述无人机底座外周设置有两个环形凹槽形成闭气环；所述导气管的另一端设置在无人机底座底部中心处。

9、所述控制电路还用于与无人机进行无线通讯。

10、所述远程脱索装置还包括舵机底座和舵机联轴器，所述舵机底座密封设置在底座内并与底座固定连接，所述舵机固定设置在舵机底座上；所述舵机联轴器一端与舵机的转轴连接，另一端穿过底座与所述卡盘体连接；所述骨架油封设置在舵机联轴器外侧。

11、所述底座通过细牙螺纹和o型圈与无人机弹射仓密封连接，所述无人机弹射仓通过细牙螺纹和o型圈与无人机发射仓密封连接。

12、所述滑动槽为t型槽；

13、所述锚链包括设置在锚杆和设置在锚杆顶部的直径增大的限位部；所述锚杆上设置有与钢锚连接的孔，锚链通过钢锚与海底固定连接；

14、所述卡盘爪靠近锚链的一端上方设置有与所述限位部配合的第一弧形凹槽，所述卡盘爪靠近锚链的一端下方设置有与所述锚杆配合的第二弧形凹槽，所述卡盘爪远离锚链的一端设置有与所述滑动槽配合的t型部。

15、所述无人机弹射仓和无人机发射仓为圆柱状，且所述无人机发射仓顶部设置有发射仓密封盖，发射仓密封盖上均匀分布有多道槽，用于引导无人机发射时冲破发射仓密封盖。

16、所述卡盘体和卡盘爪上均分布有多个减重孔，以控制重量和重心。

17、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

18、1、本发明提出了一种用于无人机的水下锚定式发射装置，通过设置卡盘爪、卡盘体和底座的结合，使其相互配合，使得舵机控制卡盘体转动时，可以带动各个卡盘爪沿底座上的滑动槽滑动而分离，进而抛离锚链，实现装置的脱索上浮，因此，本发明可以实现发射装置的自动脱锁；

19、2、本发明通过无人机弹射仓内的弹射组件提供高压气压，对无人机发射仓底部的无人机底座进行弹射实现无人机弹射发射，而且，可以通过控制电路自动控制舵机转动，实现发射装置的自动远程脱锁，以及通过控制电路控制高压电磁阀来实现自动发射过程，提高了发射安全性和可靠性；

20、3、本发明还设置有陀螺仪、水听器和深度计，通过采集装置的深度信号和角度信号，可以控制装置在满足深度条件和角度条件的前提下发射，共同为无人机载荷的发射提供较为稳定的发射条件，进一步提高了无人机发射的安全性和可靠性；

21、4、本发明的发射装置功耗低，可以长期在水底待机、远程激活，不主动发射信号、成本低，便于大量布放、隐蔽性高，布放在海底不易被探测、可以隐蔽发射各种任务载荷，可以对海洋信息进行实时观测等目的。

技术特征：

1.一种用于无人机的水下锚定式发射装置，其特征在于，包括：依次密封连接的远程脱索装置（100）、无人机弹射仓（200）和无人机发射仓（300）；所述无人机弹射仓（200）用于设置弹射组件，无人机发射仓（300）用于放置无人机；

2.根据权利要求1所述的一种用于无人机的水下锚定式发射装置，其特征在于，所述无人机弹射仓（200）内还设置有控制电路（221）；

3.根据权利要求2所述的一种用于无人机的水下锚定式发射装置，其特征在于，还包括陀螺仪、水听器（117）和深度计（118）；所述陀螺仪、水听器（117）和深度计（118）的数据输出端与所述控制电路（221）连接；所述控制电路（221）用于根据发射命令控制所述舵机（111）工作，还用于根据所述水听器（117）采集的水声信号、深度计（118）的采集深度数据和陀螺仪采集的偏角数据，控制所述高压电磁阀（203）工作。

4.根据权利要求2所述的一种用于无人机的水下锚定式发射装置，其特征在于，所述无人机发射仓（300）底部设置有用于设置无人机的无人机底座（302），所述无人机底座（302）的直径小于等于无人机发射仓（300）内径，所述无人机底座（302）外周设置有两个环形凹槽（303）形成闭气环；所述导气管（204）的另一端设置在无人机底座（302）底部中心处。

5.根据权利要求2或3所述的一种用于无人机的水下锚定式发射装置，其特征在于，所述控制电路（221）还用于与无人机进行无线通讯。

6.根据权利要求1所述的一种用于无人机的水下锚定式发射装置，其特征在于，所述远程脱索装置（100）还包括舵机底座（113）和舵机联轴器（112），所述舵机底座（113）密封设置在底座（101）内并与底座（101）固定连接，所述舵机（111）固定设置在舵机底座（113）上；所述舵机联轴器（112）一端与舵机（111）的转轴连接，另一端穿过底座（101）与所述卡盘体（119）连接；所述骨架油封（109）设置在舵机联轴器（112）外侧。

7.根据权利要求1所述的一种用于无人机的水下锚定式发射装置，其特征在于，所述底座（101）通过细牙螺纹和o型圈与无人机弹射仓（200）密封连接，所述无人机弹射仓（200）通过细牙螺纹和o型圈与无人机发射仓（300）密封连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于无人机的水下锚定式发射装置，其特征在于，所述滑动槽（110）为t型槽；

9.根据权利要求1所述的一种用于无人机的水下锚定式发射装置，其特征在于，所述无人机弹射仓（200）和无人机发射仓（300）为圆柱状，且所述无人机发射仓（300）顶部设置有发射仓密封盖（301），发射仓密封盖（301）上均匀分布有多道槽，用于引导无人机发射时冲破发射仓密封盖（301）。

10.根据权利要求1所述的一种用于无人机的水下锚定式发射装置，其特征在于，所述卡盘体（119）和卡盘爪（115）上均分布有多个减重孔，以控制重量和重心。

技术总结本发明涉及水下无人机发射技术领域，具体涉及一种用于无人机的水下锚定式发射装置。装置包括依次密封连接的远程脱索装置、无人机弹射仓和无人机发射仓；远程脱索装置包括底座、锚链、卡盘体、舵机、骨架油封和多个卡盘爪，底座底部沿径向对称设置有多个滑动槽，各个卡盘爪分别通过其中一个滑动槽对称地卡设在底座上，形成中心包围结构；锚链的一端设置在各个卡盘爪上方，另一端穿过各个卡盘爪后与海底固定连接；卡盘体设置在卡盘爪上方，且靠近卡盘爪的一面设置有螺旋槽；卡盘爪上设置有与螺旋槽配合的卡爪腿；骨架油封用于实现舵机的动密封；舵机用于驱动卡盘体转动。本发明可以实现无人机的远程安全发射。技术研发人员：刘丹,杨智轶,王鑫,侯凯彦,张浩哲,崔宇,刘璐,温竞龙,王永华,薛晨阳受保护的技术使用者：中北大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11