本實(shí)用新型涉及一種降落傘裝置,屬于無(wú)人機(jī)回收技術(shù)領(lǐng)域,適用于各種多旋翼無(wú)人機(jī)的安全傘降著陸回收。
背景技術(shù):
多旋翼無(wú)人機(jī)出現(xiàn)失控、失速等故障后會(huì)快速墜落從而傷及地面人員及建筑,隨著多旋翼無(wú)人機(jī)的應(yīng)用推廣,上述事故概率將大大增加。當(dāng)多旋翼無(wú)人機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),一般采用空中應(yīng)急打開一具降落傘減小其下落速度,保證地面人員及建筑等的安全。
中國(guó)專利“一種用于多旋翼無(wú)人機(jī)的緊急傘降裝置及方法”(公開號(hào):CN 103895870 A,公開日:2014.07.02)中公開了一種緊急傘裝置及方法,該裝置包括安裝在傘倉(cāng)內(nèi)的測(cè)控單元、解鎖舵機(jī)、拋傘彈簧、 鎖栓、降落傘和磁保持繼電器等部件,當(dāng)測(cè)控單元判斷出無(wú)人機(jī)處于危險(xiǎn)時(shí),由彈簧將降落傘拋出傘艙。
中國(guó)專利“一種旋翼式無(wú)人機(jī)失控墜落保護(hù)裝置以及保護(hù)方法”(公開號(hào):CN 103935522 A,公開日:2014.07.23)公開了一種包括底盤、燃燒室、彈射筒和降落傘的拋傘裝置,該裝置設(shè)置了兩個(gè)彈射筒,在出現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí)可將降落傘拋出傘艙。
上述方案均存在降落傘拋出可靠性低、開傘時(shí)間長(zhǎng)等多方面的問題。
現(xiàn)有技術(shù)存在的具體問題有:
1) 現(xiàn)有技術(shù)均只能將折疊狀態(tài)的“降落傘團(tuán)”拋出,降落傘展開還要經(jīng)過(guò)拉直、充氣、張滿等過(guò)程,而多旋翼無(wú)人機(jī)故障時(shí)一般沒有水平速度,所以其展開過(guò)程完全要靠故障無(wú)人機(jī)墜落時(shí)產(chǎn)生的速度,降落傘開傘損失高度較大,不能滿足低高度、低速度、不利姿態(tài)等條件下的應(yīng)急開傘;
2) 現(xiàn)有技術(shù)在降落傘拋出傘艙后,降落傘開傘過(guò)程長(zhǎng)且不受控,極易與無(wú)人機(jī)的螺旋槳和機(jī)體等纏繞,其開傘安全性低;
3) 彈簧結(jié)構(gòu)中彈簧壓緊后的鎖閉機(jī)構(gòu)復(fù)雜,彈簧釋放后所提供的初速度有限,很難將降落傘拋出足夠距離,致使降落傘容易與無(wú)人機(jī)纏繞,其安全性低;
4) 彈簧結(jié)構(gòu)在不使用時(shí),彈簧始終處于受力狀態(tài),所以其使用壽命較低;
5) 彈傘筒方案結(jié)構(gòu)零部件較多,斜向發(fā)射結(jié)構(gòu)所占用體積較大,其適用性較差,同時(shí)該結(jié)構(gòu)成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足,而提供一種用于多旋翼無(wú)人機(jī)的應(yīng)急傘降裝置,能直接將降落傘拉出和拉直,適合各種傘艙形狀,開傘可靠性高、安全性高和成本低。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:包括傘艙、傘艙蓋、開傘器,傘艙上端開口處設(shè)有傘艙蓋,傘艙內(nèi)裝有折疊狀的降落傘,降落傘的頂部與傘艙蓋連接,傘艙內(nèi)還裝有用于推動(dòng)傘艙蓋與傘艙分離以帶動(dòng)折疊狀的降落傘拉出傘艙并拉直的開傘器。
所述降落傘包括位于上層的引導(dǎo)傘、位于下層的主傘,所述引導(dǎo)傘的頂部經(jīng)引導(dǎo)傘連接帶與傘艙蓋連接。
所述主傘經(jīng)主傘連接帶與引導(dǎo)傘連接。
所述開傘器至少為兩個(gè),均布于傘艙側(cè)部。
所述傘艙蓋通過(guò)螺釘與開傘器連接。開傘器由主體、裝藥、發(fā)火單元、活塞、剪切銷和分離段等部分組成,發(fā)火單元被電流激發(fā)點(diǎn)燃主裝藥,主裝藥工作在主體內(nèi)的密封腔室中形成高溫高壓氣體,該氣體推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)推動(dòng)分離段運(yùn)動(dòng),首先剪斷剪切銷,然后分離單元以一定初速度射出。系統(tǒng)安裝時(shí),傘艙蓋通過(guò)螺釘與開傘器分離段連接固定為一體,開傘器工作后,分離段分離后與傘艙蓋和螺釘一起與傘艙分離。
所述開傘器裝于開傘器安裝座上。
還包括用于測(cè)取多旋翼無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)姿態(tài)、高度、速度等并判斷是否發(fā)出啟動(dòng)電流以激發(fā)開傘器的控制器,開傘器經(jīng)導(dǎo)線與控制器連接。
所述傘艙分為上下兩層,降落傘位于上層,控制器位于下層。
所述傘艙蓋上設(shè)有傘艙蓋防撞墊。
本實(shí)用新型具有以下有益效果:
1)開傘器分離段和傘艙蓋以一定速度射出,通過(guò)引導(dǎo)傘連接帶將降落傘各部件逐個(gè)拉出、拉直,使降落傘開傘快速,滿足多旋翼無(wú)人機(jī)應(yīng)急條件下可靠開傘;
2)降落傘中增加了引導(dǎo)傘,引導(dǎo)傘面積很小,充氣較快,在其充氣后能有效幫助主傘拉直和充氣,提高了系統(tǒng)工作的可靠性;
3)所采用的開傘器結(jié)構(gòu)緊湊,能提供足夠的分離初速度,其可靠性、安全性很高;
4)傘艙蓋上安裝了防撞墊,能避免傘艙蓋意外射出時(shí)傷及操作人員;
5)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、包裝緊湊,可用于各種選翼無(wú)人機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)和安裝條件;
6)本實(shí)用新型所用各部件包裝和存儲(chǔ)壽命較長(zhǎng),傘艙蓋密封后可防水,有利于系統(tǒng)長(zhǎng)期存儲(chǔ),并能在小雨條件下使用。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)圖。
圖中,1、傘艙蓋防撞墊 2、傘艙蓋 3、螺釘 4、開傘器 5、傘艙 6、導(dǎo)線 7、開傘器安裝座 8、引導(dǎo)傘連接帶 9、引導(dǎo)傘 10、主傘 11、控制器 12、主傘連接帶 13、主吊帶。
具體實(shí)施方式
圖1、2中,本實(shí)用新型由傘艙5、傘艙蓋2、傘艙蓋防撞墊1、引導(dǎo)傘連接帶8、引導(dǎo)傘9、主傘連接帶12、主傘10、主吊帶13、開傘器4、開傘器安裝座7、控制器11組成。傘艙5分為上下兩層,上層用于安裝引導(dǎo)傘9、引導(dǎo)傘連接帶8、主傘10、主傘連接帶12和主吊帶13等降落傘各部件,下層用于安裝控制器11。傘艙蓋2用于將傘艙5密封,在開傘器4激發(fā)后射出并與傘艙5分離,將降落傘各部件等拉出、拉直。傘艙蓋2通過(guò)螺釘3與開傘器4連接,使傘艙蓋2將傘艙5固定。傘艙蓋防撞墊1用于避免誤操作時(shí)傘艙蓋2射出后傷及操作人員。開傘器4可由直流電流啟動(dòng),并在啟動(dòng)后提供足夠的分離初速度。開傘器安裝座7用于安裝開傘器4。控制器11可根據(jù)實(shí)際需要,測(cè)取多旋翼無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)姿態(tài)、高度、速度等并判斷是否發(fā)出啟動(dòng)電流,需要時(shí),向開傘器4發(fā)出啟動(dòng)電流啟動(dòng)系統(tǒng)。
按圖1將部分安裝在傘艙5中,在控制器11測(cè)得啟動(dòng)應(yīng)急啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)發(fā)出啟動(dòng)電流激發(fā)開傘器4,開傘器4以一定的初速度逐個(gè)將串聯(lián)在一起的引導(dǎo)傘9、引導(dǎo)傘連接帶8、主傘10、主傘連接帶12和主吊帶13等拉出傘艙5并拉直,引導(dǎo)傘9進(jìn)入氣流快速充氣并輔助主傘10充氣張滿,帶著故障的多旋翼無(wú)人機(jī)穩(wěn)降著陸,整個(gè)系統(tǒng)的拉直狀態(tài)如圖2所示。
本實(shí)用新型中的開傘器4可采用高壓氣或其它結(jié)構(gòu)的火工裝置,上述裝置需要提供一定的分離速度。在多旋翼無(wú)人機(jī)所需要的主傘10面積較小時(shí),可不使用引導(dǎo)傘9,而是由開傘器4直接將主傘10拉出傘艙并拉直。傘艙5可不分為上下兩層,下層的控制器11可安裝在其它位置,通過(guò)導(dǎo)線6連接開傘器4為其提供啟動(dòng)電流。傘艙蓋2上可不安裝傘艙蓋防撞墊1。