适合蜂群无人机连续发射的冷气助力弹射起飞系统的制作方法

本申请涉及无人机弹射，尤其涉及适合蜂群无人机连续发射的冷气助力弹射起飞系统。

背景技术：

0、技术背景

1、近年来，随着无人机技术的快速发展，对于高载荷长航时无人飞行器的需求在市场中不断增长。这种无人飞行器在国土安全、消防抢险、物流运输、农业植保、海洋巡查等领域具有广泛的应用前景，可以提高工作效率、降低成本，适合蜂群无人机的连续起飞发射。

2、固定翼无人机起飞时需要较高的速度，因其自身推进能力有限，无法获得有效的初始的起飞速度，因此采用弹射装置进行推送已成为固定翼无人机的主要起飞方式。无人机弹射装置大致可以分为橡筋弹射、电动机弹射、火箭助推、液压弹射和气压弹射几种，其中气压弹射由于具有结构简单、承载能力强和反应速度快等优势，具有较大的应用前景。

3、然而单个固定翼无人机的侦察空间和速度有限，对于大范围空间的探索往往需要多个无人机共同协作完成。而气动弹射方式需要一定时间才能为气罐补充压缩空气，不能快速部署和弹射，也不能实现短间隔多次重复部署弹射，随着无人机集群技术的应用和发展，现有的无人机气动弹射器及弹射方法形成无人机群达到多机联合的工作模式的过程往往会花费不少时间，现有无人机连续发射的实现，往往是一个无人机配备一个发射机构再进行简单的并联。这种发射机制在一定程度上降低了系统的便携性，并且造成资源与成本的巨大浪费。

技术实现思路

1、为克服现有技术中对单个气动弹射装置无法实现连续发射无人机的问题，本申请提出了适合蜂群无人机连续发射的冷气助力弹射起飞系统。本系统通过压缩空气的不间断供应，通过多层无人机弹射筒的设计，实现单个无人机气动弹射装置连续发射无人机。

2、本申请的技术方案是这样实现的：

3、适合蜂群无人机连续发射的冷气助力弹射起飞系统，包括空气压缩机、容气腔、外腔体、内腔体、弹射活塞、支撑架、固定台以及安全控制系统等，所述空气压缩机用于给容气腔输送压缩空气，所述容气腔与所述外腔体密封连接，所述弹射活塞和所述内腔体置于所述外腔体内；所述内腔体为两端均不封闭的中空结构，所述支撑架用于支撑固定所述外腔体，并支撑所述外腔体倾斜向上；所述固定台固定于所述内腔体远离所述容气腔一端，所述固定台用于固定无人机；所述容气腔释放所述压缩空气，所述压缩空气推动所述弹射活塞，使所述弹射活塞获得加速度迅速移动撞击所述内腔体，所述内腔体获得加速度带动所述无人机运动，当所述内腔体脱离所述外腔体后，所述内腔体由于重力作用脱离所述无人机，此时无人机获得起飞助力初速度，在该速度和无人机自身的动力系统拉力下完成无人机起飞。

4、进一步的，所述外腔体内可放置n个直径不等的所述内腔体，n个所述内腔体呈嵌套形式放置，其中，n为正整数。

5、更进一步的，每个所述内腔体包括一个所述固定台，所述内腔体固定所述固定台处设置有滑道，所述固定台可在所述滑道内伸缩，所述固定台包括弹簧和伸缩层套，n个所述伸缩层套最大收缩状态时的叠加尺寸小于等于所述无人机用于连接所述固定台的固定凹槽的尺寸，每个所述伸缩层套最大伸长状态时的尺寸大于等于所述无人机的所述固定凹槽的尺寸。

6、更进一步的，每个所述内腔体包括一个限位孔，所述限位孔通过插入限位部件对n个所述内腔体进行固定，防止所述内腔体脱出；所述限位部件的长度大于所述外腔体和所有所述内腔体的和。

7、进一步的，所述外腔体远离所述容气腔一端有与所述无人机的所述固定凹槽大小一致的缺口，所述内腔体置入所述外腔体时，所述固定台限制所述内腔体置入深度。

8、进一步的，所述弹射活塞呈阶梯形状，所述弹射活塞的阶梯数量与所述内腔体的数量相等，且所述弹射活塞每个阶梯的直径对应一个所述内腔体的外径。

9、进一步的，所述支撑架包括支撑腿、旋转组件、固定托架和限位挡板连接件，所述固定托架上设置有固定孔，用于所述固定托架与所述外腔体的固定，所述旋转组件和所述限位挡板均固定连接于所述固定托架上，所述支撑腿通过所述旋转组件撑开和收起，所述限位挡板用于对撑开的所述支撑腿限位。

10、针对旋转组件，所述旋转组件包括弧形板、固定板、旋转板、滚动轴、弹簧；所述固定板用于固定连接所述支撑腿，所述旋转板与所述固定板连接，所述弧形板位于所述旋转板的两端之间，所述旋转板的两端连接有所述滚动轴，所述滚动轴远所述弧形板一端连接有所述弹簧，所述固定板上还设置有条形孔，所述弹簧的一端固定在所述弧形板的内侧，另一端穿过所述条形孔与所述滚动轴连接，所述弹簧在所述条形孔内移动。

11、进一步的，所述弧形板上设置有限位槽，所述滚动轴在沿所述弧形板弧边滑动时，所述弹簧逐渐拉伸，所述滚动轴滑动至所述限位槽位置，在所述弹簧作用下所述滚动轴卡入所述限位槽。

12、本申请存在以下有益：

13、本申请的冷气助力弹射系统通过压缩空气的不间断供应，设计了多层无人机弹射筒，可以实现单个无人机气动弹射装置的连续发射，这样可以大大提高无人机的部署效率。

14、相比传统的并联发射机制，该系统采用了嵌套式的内腔体设计，可以在外腔体内放置多个直径不等的内腔体。这种紧凑的设计使得整个系统更加紧凑和便携，减少了资源和成本的浪费。

15、每个内腔体都配备有固定台和伸缩层套，可以根据不同大小的无人机进行调整和固定。同时，限位孔和限位部件的设计确保了内腔体的稳定性和安全性，防止其脱离外腔体。这种设计使得系统能够适应不同类型和规格的无人机，增加了整个系统的灵活性。

16、可通过调整固定托架在外腔体上的固定位置，调整发射角度以应对不同场景的发射需要。支撑腿结构方便折叠，近距离挪动时，只需收起支脚即方便移动，不需要拆除再重新安装，提高了便利性。

技术特征：

1.适合蜂群无人机连续发射的冷气助力弹射起飞系统，其特征在于，包括空气压缩机、容气腔、外腔体、内腔体、弹射活塞、支撑架、固定台，所述空气压缩机用于给容气腔输送压缩空气，所述容气腔与所述外腔体密封连接，所述弹射活塞和所述内腔体置于所述外腔体内；所述内腔体为两端均不封闭的中空结构，所述支撑架用于支撑固定所述外腔体，所述固定台固定于所述内腔体远离所述容气腔一端，所述固定台用于固定无人机；所述容气腔释放所述压缩空气，所述压缩空气推动所述弹射活塞，使所述弹射活塞获得加速度迅速移动撞击所述内腔体，所述内腔体获得加速度带动所述无人机运动，当所述内腔体脱离所述外腔体后，所述内腔体由于重力作用脱离所述无人机，此时无人机获得起飞助力初速度，完成无人机助力起飞。

2.根据权利要求1所述适合蜂群无人机连续发射的冷气助力弹射起飞系统，其特征在于，所述外腔体内可放置n个直径不等的所述内腔体，n个所述内腔体呈嵌套形式放置，其中，n为正整数。

3.根据权利要求2所述适合蜂群无人机连续发射的冷气助力弹射起飞系统，其特征在于，每个所述内腔体包括一个所述固定台，所述内腔体固定所述固定台处设置有滑道，所述固定台可在所述滑道内伸缩，所述固定台包括弹簧和伸缩层套，n个所述伸缩层套最大收缩状态时的叠加尺寸小于等于所述无人机用于连接所述固定台的固定凹槽的尺寸，每个所述伸缩层套最大伸长状态时的尺寸大于等于所述无人机的所述固定凹槽的尺寸。

4.根据权利要求3所述适合蜂群无人机连续发射的冷气助力弹射起飞系统，其特征在于，每个所述内腔体包括一个限位孔，所述限位孔通过插入限位部件对n个所述内腔体进行固定，防止所述内腔体脱出；所述限位部件的长度大于所述外腔体和所有所述内腔体的和。

5.根据权利要求4所述适合蜂群无人机连续发射的冷气助力弹射起飞系统，其特征在于，所述外腔体远离所述容气腔一端有与所述无人机的所述固定凹槽大小一致的缺口，所述内腔体置入所述外腔体时，所述固定台限制所述内腔体置入深度。

6.根据权利要求1所述适合蜂群无人机连续发射的冷气助力弹射起飞系统，其特征在于，所述弹射活塞呈阶梯形状，所述弹射活塞的阶梯数量与所述内腔体的数量相等，且所述弹射活塞每个阶梯的直径对应一个所述内腔体的外径。

7.根据权利要求1所述适合蜂群无人机连续发射的冷气助力弹射起飞系统，其特征在于，所述支撑架包括支撑腿、旋转组件、固定托架和限位挡板连接件，所述固定托架上设置有固定孔，用于所述固定托架与所述外腔体的固定，所述旋转组件和所述限位挡板均固定连接于所述固定托架上，所述支撑腿通过所述旋转组件撑开和收起，所述限位挡板用于对撑开的所述支撑腿限位。

8.根据权利要求7所述适合蜂群无人机连续发射的冷气助力弹射起飞系统，其特征在于，所述旋转组件包括弧形板、固定板、旋转板、滚动轴、弹簧；所述固定板用于固定连接所述支撑腿，所述旋转板与所述固定板连接，所述弧形板位于所述旋转板的两端之间，所述旋转板的两端连接有所述滚动轴，所述滚动轴远所述弧形板一端连接有所述弹簧，所述固定板上还设置有条形孔，所述弹簧的一端固定在所述弧形板的内侧，另一端穿过所述条形孔与所述滚动轴连接，所述弹簧在所述条形孔内移动。

9.根据权利要求8所述适合蜂群无人机连续发射的冷气助力弹射起飞系统，其特征在于，所述弧形板上设置有限位槽，所述滚动轴在沿所述弧形板弧边滑动时，所述弹簧逐渐拉伸，所述滚动轴滑动至所述限位槽位置，在所述弹簧作用下所述滚动轴卡入所述限位槽。

技术总结本申请涉及无人机弹射技术领域，尤其涉及适合蜂群无人机连续发射的冷气助力弹射起飞系统。包括空气压缩机、容气腔、外腔体、内腔体、弹射活塞、支撑架、固定台，空气压缩机用于给容气腔输送压缩空气，弹射活塞和内腔体置于外腔体内；支撑架用于支撑固定外腔体，固定台用于固定无人机；容气腔释放压缩空气，压缩空气推动弹射活塞，使弹射活塞迅速移动撞击内腔体，内腔体带动无人机运动，当内腔体脱离外腔体后，内腔体由于重力作用脱离无人机，此时无人机获得起飞助力初速度，完成无人机助力起飞。本装置通过压缩空气的不间断供应，通过多层无人机弹射筒的设计，实现单个无人机气动弹射装置连续发射无人机，在一定程度上节约了空间和资源。技术研发人员：王川,刘怡然,刘雯晔受保护的技术使用者：保定维特瑞光电能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15