一种防侧翻的无人机缓冲气囊的制作方法

本发明属于无人机回收，具体而言，涉及一种防侧翻的无人机缓冲气囊。

背景技术：

1、对于无人机的回收而言，往往采用伞降加气囊的方式，其目的是为了充分利用降落伞减缓无人机下降速度和气囊提供的缓冲保护，以减少无人机机体及机载设备的冲击损伤，从而确保无人机能够安全、平稳地着陆，具有回收成功率高、质量轻、折叠性能好、价格较低和对回收场地条件限制较少等优点。

2、这种回收方式结合了成本效益和可靠性，因此在无人机回收领域（尤其是中小型固定翼无人机回收领域）得到了广泛应用。

3、具体的回收过程可分为两个阶段，第一阶段为降落伞减速阶段，即通过打开降落伞对无人机进行减速，使其减至一定速度再匀速下落；第二阶段为气囊缓冲着陆阶段，即通过打开气囊，使气囊与陆地直接接触，通过排气或囊体形变来吸收冲击所产生的能量，起到缓冲作用，从而实现无人机的安全回收。

4、目前常用的无人机气囊外形一般为圆柱形囊或扁平方囊，扁平方囊便于加工制造，但由于其高度较低，导致缓冲行程较短，因此缓冲效果并不理想，圆柱形囊虽然缓冲行程较大，但由于其与无人机机身为线接触，无人机着陆时若倾角过大，机身容易侧翻，从而导致机体局部直接触地，着陆过载偏大，机体和机载设备无法得到有效保护。

5、公开号为cn106741992a的中国专利公开了一种可防翻的固定翼无人机着陆缓冲气囊，包括外囊，所述外囊包括棱台形或圆台形的底座部、连接于底座部上部的与无人机配合装配的防翻部；骨架状的内囊，所述内囊包括四根立柱、连于四根立柱之间的横柱，其中一立柱上部或位于上部的一横柱上设置有内囊充气口；内囊装于外囊内，外囊上设有便于内囊充气口伸出的让位孔，外囊底部设有一个以上进气口，进气口处设有可封堵进气口的进气口盖布。

6、公开号为cn110001978a的中国专利公开了一种无人机着陆缓冲气囊，包括外气囊和位于所述外气囊内的内气囊，所述内气囊在充气展开后呈框架结构，并且该框架结构包括上框体、空心连接柱和下框体；内气囊上设置有内气囊充气嘴；上框体的每个角均与外气囊的内壁绑扎在一起，并且下框体的每个角均也与所述外气囊的内壁绑扎在一起；外气囊上设置有外气囊进气孔；外气囊上密封安装有外气囊排气孔。

7、上述技术方案均存在以下缺陷：

8、该气囊虽然也具有防侧翻功能，但其由内囊和外囊组成，结构复杂，导致制造工艺复杂，可靠性降低，同时也带来了质量和体积增大的问题。

技术实现思路

1、针对以上缺陷，本发明提供了一种防侧翻的无人机缓冲气囊，包括囊体、泄气膜和加强布，所述囊体为梯形，所述囊体顶部的凹面设有用于连通充气装置的进气孔，凹面还设有一组用于加固的固定带，囊体相对的两侧的中部均开设有一个泄气孔，每个泄气孔处均被热压于囊体表面的泄气膜覆盖，泄气膜的外侧粘接有用于加固的加强布；

2、无人机与囊体体积比值取1100kg/m3，囊体的高度li由下式确定：

3、；

4、上述公式中，为无人机回收着陆时的初速度，为无人机着陆过程中的最大允许过载，g为重力加速度。

5、进一步地，所述固定带包括两个长固定带和四个短固定带，四个短固定带分为两组，每组短固定带分别用于加固同侧的长固定带，且短固定带垂直覆盖于长固定带的上表面，固定带为棉带材质，四个短固定带均开设有通孔；

6、囊体的数量为两个，且分别通过四个通孔分别通过螺钉将囊体固定于无人机底部气囊舱内预设的螺纹孔内。

7、通过上述技术方案，用于实现对囊体顶部形状的加固，保证充气状态下与气囊舱处的贴合。

8、进一步地，所述泄气孔处于泄气膜的中心，泄气膜为tpu材质，加强布与囊体均为锦纶小花迷彩涂层防水布材质。

9、通过上述技术方案，实现囊体在泄气膜处周边区域的加强，而泄气膜与囊体本身具有良好的气密性。

10、进一步地，所述囊体的左右两侧均缝制有一组加强带，每组加强带均为x形，且四个端角分别与囊体侧面的端角对应，加强布为锦丝带。

11、通过上述技术方案，实现囊体两个端面的加强，减少气囊在充气过程中的非预期变形，同时防止气囊着陆瞬间囊体破裂而非泄气膜破裂，影响缓冲效果。

12、进一步地，两个所述囊体未充气状态下分别折叠收纳于无人机底部开设的两个气囊舱内。

13、通过上述技术方案，可以在起飞前将气囊折叠收纳于无人机内部，不对飞行过程造成影响。

14、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

15、通过设置梯形的囊体，其上表面可以与无人机下表面完全贴合，形成面接触，下部与无人机轴线垂直的截面为梯形，在相同体积下，梯形截面相比矩形截面，可使气囊底面积更大，使无人机着陆过程更加稳定，避免无人机着陆瞬间侧翻；相比于现有技术，解决了无人机着陆过程中容易侧翻的问题，且结构简单，工艺易于实现，在工程应用中具有较大价值。

技术特征：

1.一种防侧翻的无人机缓冲气囊，包括囊体、泄气膜和加强布，其特征在于：所述囊体为梯形，囊体顶部的凹面设有用于连通充气装置的进气孔，凹面还设有一组用于加固的固定带，囊体相对的两侧的中部均开设有一个泄气孔，每个泄气孔处均被热压于囊体表面的泄气膜覆盖，泄气膜的外侧粘接有用于加固的加强布；

2.如权利要求1所述的一种防侧翻的无人机缓冲气囊，其特征在于：所述固定带包括两个长固定带和四个短固定带，四个短固定带分为两组，每组短固定带分别用于加固同侧的长固定带，且短固定带垂直覆盖于长固定带的上表面，固定带为棉带材质，四个短固定带均开设有通孔；

3.如权利要求1所述的一种防侧翻的无人机缓冲气囊，其特征在于：所述泄气孔处于泄气膜的中心，泄气膜为tpu材质，加强布与囊体均为锦纶小花迷彩涂层防水布材质。

4.如权利要求1所述的一种防侧翻的无人机缓冲气囊，其特征在于：所述囊体的左右两侧均缝制有一组加强带，每组加强带均为x形，且四个端角分别与囊体侧面的端角对应，加强布为锦丝带。

5.如权利要求1-4中任一项所述的一种防侧翻的无人机缓冲气囊，其特征在于：两个所述囊体未充气状态下分别折叠收纳于无人机底部开设的两个气囊舱内。

技术总结本发明公开了一种防侧翻的无人机缓冲气囊，包括囊体、泄气膜和加强布，所述囊体为梯形，所述囊体顶部的凹面设有用于连通充气装置的进气孔，凹面还设有一组用于加固的固定带，囊体相对的两侧的中部均开设有一个泄气孔，每个泄气孔处均被热压于囊体表面的泄气膜覆盖，泄气口区域另外粘接一层加强布，囊体左右两个端面各缝接两条交叉加强带；将囊体设计为梯形，且顶部设有弧形凹面，使其上表面与无人机的底部贴合面积尽量大，囊体与无人机下表面为面接触，在与机身轴线垂直截面上，囊体与无人机下表面为线接触，且接触线长度尽量长，以阻挡无人机着陆时的侧翻趋势。技术研发人员：徐朝阳,林成浩,宣金婷,丁梦龙,周尧明,李道春受保护的技术使用者：天目山实验室技术研发日：技术公布日：2024/9/12