一种侦查用跨介质飞行器弹射系统及使用方法与流程

本发明涉及飞行器发射技术领域，具体涉及一种侦查用跨介质飞行器的弹射系统及使用方法。

背景技术：

无人机是一种小型无人驾驶的飞行器，它主要依靠无线遥控设备、自动驾驶设备等方式进行飞行。由于无人飞行器制造成本低、操作简单、安全性高、隐蔽性好并可搭载多种设备，无人机已经成为多个行业领域的有利助手。

无人机不但具有成本低、侦察地域控制灵活、地面目标分辨率高等特点，还具有可昼夜持续侦察的能力，不必考虑飞行员的疲劳和伤亡等问题，特别在对敌方严密设防的重要地域实施侦察时，或在有人驾驶侦察机难以接近的情况下，使用无人机进行侦察就更能体现出其优越性。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种侦查用跨介质飞行器弹射系统及使用方法，可有效解决有水区域的侦查工作难题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种侦查用跨介质飞行器弹射系统，包括设置在车载发射装置上用来发射入水且内部空心的圆柱体发射筒，发射筒的空心位置纵向穿设有上端和下端均穿出发射筒、用于巡逻以进行取证和攻击作业的导弹型飞行器，发射筒的底部焊接有内部储有高压气体、用于推动飞行器从水中射向天空的高压气体室；

所述发射筒的上部和下部分别嵌装有外围与发射筒外缘平齐、用于将发射筒与车载发射装置形成密闭来达到发射发射筒入水目的的环绕状第一气包和第二气包，第一气包通过第一充气管路与高压气体室连通，第二气包通过第二充气管路与高压气体室连通；所述发射筒上设置有用于控制高压气体室向第一气包和第二气包充气的控制机构；

所述高压气体室与发射筒的焊接端设置有用于座入飞行器下端的支座，支座上设置与高压气体室内腔连通用于触发飞行器飞出发射筒的触发机构。

优选的，所述高压气体室上开设有用于接通高压气源来实现对高压气体室进行储气的储气气嘴；所述高压气体室与发射筒的焊接端开设有分别用于连接第一充气管路和第二充气管路的第一气包充气气嘴和第二气包充气气嘴，第一气包充气气嘴和第二气包充气气嘴上分别螺纹连接有用于控制向第一气包和第二气包充入高压气体的第一气阀和第二气阀；所述高压气体室的支座上设置的触发机构包括通过开设在支座底部的螺纹通孔螺纹连接的击发阀门。

优选的，所述控制机构包括单片机、第一继电器模块、第二继电器模块和第三继电器模块，单片机的输出端连接第一继电器模块、第二继电器模块和第三继电器模块的输入端，第一继电器模块的输出端连接第一气阀的受控端，第二继电器模块的输出端连接第二气阀的受控端，第三继电器模块的输出端连接击发阀门的受控端。

优选的，所述发射筒的外壁上开设有位于第一气包和第二气包之间的环形配重槽，配重槽内设置有用于通过控制系统整体质量中心在几何中心上来实现系统落入水中后飞行器的弹头向上漂浮的若干个配重块和用于对配重槽进行密封并使配重槽外缘与发射筒外缘平齐的配重槽密封橡胶圈。

优选的，所述发射筒的顶部设置有天线密封顶盖，天线密封顶盖的下方设置有当发射筒浮出水面后用于顶起天线密封顶盖来与卫星进行通讯的卫星天线。

优选的，所述发射筒的内壁中设置有锁紧机构，锁紧机构包括横向设置在发射筒内且底端与发射筒固定连接的气缸，气缸的活塞杆固定连接有弹簧，弹簧的另一端设置有通过弹簧弹开和压缩来锁定和解锁飞行器的锁紧卡钩，气缸的受控端连接有第四继电器模块，第四继电器模块的输入端连接单片机的输出端。

优选的，所述飞行器的外壁上开设有用于卡住锁紧卡钩开放端的孔槽。

优选的，所述飞行器采用折叠机翼结构。

优选的，所述气珊孔为矩形。

一种侦查用跨介质飞行器弹射系统的使用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

s1：将安装有飞行器的系统安装在车载发射装置上，通过发射车弹道将系统发射入水潜藏；

s2：通过系统上的控制机构，在预设的时间完成上浮前的气包展开控制和伸出卫星天线，等待卫星通讯系统发射的起飞信号；

s3：待收到起飞指令后，系统内的飞行器弹射而出，进行巡逻以进行取证和攻击作业，同时通过卫星将数据实时回传。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明通过车载发射装置发射入水，通过设置的发射筒和高压气体室将飞行器从水中弹射向空中，不但可实现飞行器的水陆两栖，而且适用于在有水区域中使用，特别适用于水域面积比较大，犯罪分子猖獗的领域，进而通过飞行器巡逻以取证和攻击作业，有效解决了有水区域的侦查工作难题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构爆炸视图；

图3为本发明的第一纵向剖视图；

图4为本发明的第二纵向剖视图；

图5为本发明的a处局部放大图；

图6为本发明的控制机构结构框图。

其中：1.发射筒、2.高压气体室、3.飞行器、4.第一气包、5.第二气包、6.配重槽密封橡胶圈、7.配重块、8.螺钉、9.天线密封顶盖、10.卫星天线、11a.第一气包充气气嘴、11b.第二气包充气气嘴、12.锁紧卡钩、13.弹簧、14a.第一气阀、14b.第二气阀、14c.击发阀门、15.储气气嘴、16.气珊孔、17a.第一充气管路、17b.第二充气管路、18.气缸。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。

一种侦查用跨介质飞行器弹射系统，结合图1至图3所示，包括发射筒1、高压气体室2和飞行器3，其中飞行器3为导弹型，纵向穿设在发射筒1的内部，且飞行器3的上端和下端均穿出发射筒1；高压气体室2内储有高压气体，高压气体室2设置在发射筒1的底部并与飞行器3的下端相抵。

发射筒1为圆柱体且内部空心，空心位置用于穿设飞行器3，发射筒1用于将系统安装在车载发射装置上，通过车载发射装置上的发射车弹道来将系统发射入水潜藏；系统潜水后，发射筒1通过控制高压气体室2对发射筒1充气，使发射筒1的头部浮出水面，再通过与卫星进行通讯来控制高压气体室2对发射筒1充气来推送飞行器3飞向天空。

发射筒1的顶部设置有天线密封顶盖9，天线密封顶盖9的下方设置有卫星天线10，卫星天线10的下部设置有与发射筒1固定连接的弹性件，当发射筒1在水下时，天线密封顶盖9在压力的作用下，封住卫星天线10；当发射筒1浮出水面后，卫星天线10在弹性件的作用下顶起天线密封顶盖9来与卫星进行通讯，等待发射飞行器3的指令。

发射筒1的上部嵌装有第一气包4，发射筒1的下部嵌装有第二气包5，第一气包4和第二气包5为环绕状布局。在系统从车载发射装置发射阶段，第一气包4与第二气包5内的气体较少，充气压力使得第一气包4与第二气包5的外围正好与发射筒1的外缘相平齐，从而使发射筒1与车载发射装置形成密闭，达到对系统发射的目的。第一气包4接通有第一充气管路17a，第一充气管路17a设置在发射筒1的内部，第一充气管路17a用于连接高压气体室2来实现发射筒1入水后向第一气包4充气使发射筒1的头部浮出水面。第二气包5接通有第二充气管路17b，第二充气管路17b设置在发射筒1的内部，第二充气管路17b用于接通高压气体室2来满足飞行器3发射的承重需要。

发射筒1的外壁上开设有配重槽，配重槽为环形，位于第一气包4和第二气包5之间。配重槽内设置有若干个配重块7，配重块7通过螺钉8连接安装在配重槽内，通过调整配重块7的安装数量及安装位置，使得系统整体质量重心在该系统的几何中心上，从而保证系统落入水中后，可以实现飞行器3弹头向上的漂浮；配重槽内还设置有配重槽密封橡胶圈6，配重槽密封橡胶圈6用于对配重槽进行密封并使配重槽外缘与发射筒1的外缘平齐。

如图4和图5所示，发射筒1的内壁中设置有锁紧机构，锁紧机构用于锁紧飞行器3，锁紧机构包括气缸18、弹簧13和锁紧卡钩12，气缸18横向设置在发射筒1内且底端与发射筒1固定连接，弹簧13的一端与气缸18的活塞杆固定连接，弹簧13的另一端与锁紧卡钩12固定连接，锁紧卡钩12的开放端连接飞行器3，通过气缸18驱动弹簧13的弹开和压缩来实现对飞行器3的锁定和解锁。

高压气体室2与发射筒1的底部通过焊接方式连接，可达到密封的目的。高压气体室2与发射筒1的焊接端设置有支座，支座用于座入飞行器3的下端。支座上设置有触发机构，触发机构包括通孔、击发阀门14c和气珊孔16，其中通孔开设在支座与飞行器3相接触的底部，通孔用于从底部连通高压气体室2的内腔，通孔的内部开设有螺纹；击发阀门14c通过螺纹连接在通孔内，击发阀门14c用于控制发射筒1连通高压气体室2的内腔来推送飞行器3上升；气珊孔16开设在支座与飞行器3相接触的侧壁上，气珊孔16为矩形并呈环形排布，用于高压气体室2的内腔从侧部连通发射筒1来推动飞行器3向上快速运动射向天空。

高压气体室2与发射筒1的焊接端还开设有第一气包充气气嘴11a和第二气包充气气嘴11b，第一气包充气气嘴11a和第二气包充气气嘴11b分别用于连接第一充气管路17a和第二充气管路17b。第一气包充气气嘴11a和第二气包充气气嘴11b上分别螺纹连接有第一气阀14a和第二气阀14b，第一气阀14a和第二气阀14b分别用于控制高压气体室2向第一气包4和第二气包5充入高压气体。高压气体室2上还开设有储气气嘴15，储气气嘴15用于接通高压气源来实现对高压气体室2进行储气。

飞行器3用于进行巡逻以取证和攻击作业，同时通过卫星将数据实时回传，飞行器3采用折叠机翼结构，在发射筒1中时飞行器3机翼折叠，待发射出来后机翼打开。飞行器3的外壁上开设有孔槽，孔槽用于卡住锁紧卡钩12的开放端，飞行器3安装在浮筒内部之后，锁紧卡钩12将卡在飞行器3上的孔槽内，达到锁紧的目的，从而保证飞行器3发射前安全可靠。当卫星天线10收到发射指令时，锁紧卡钩12通过机械装置，压缩弹簧13收回到锁紧机构内部，将飞行器3解锁，从而满足发射的需要。飞行器3的下部套设有两个密封环，两个密封环分别位于气珊孔16的两侧，在飞行器3不发射时，密封环用于确保高压气体室2中的高压气体不会通过气珊孔16泄露到发射筒1中。

本系统还设置有控制机构，控制机构设置在发射筒1上，当系统潜水后，控制机构通过控制第一气阀14a、第二气阀14b、击发阀门14c和气缸18来控制系统的上浮、飞行器3发射的承重需要和飞行器3的发射。如图6所示，控制机构包括单片机、第一继电器模块、第二继电器模块、第三继电器模块和第四继电器模块，单片机为通过ad9371收发器进行信号传收的stm32单片机，单片机的输出端连接第一继电器模块、第二继电器模块、第三继电器模块和第四继电器模块的输入端。

第一继电器模块的输出端连接第一气阀14a的受控端，第一继电器模块根据设定的系统上升时间，开启第一气阀14a，通过第一充气管路17a给第一气包4充气，待充到设定压力后，停止充气，此时发射筒1受浮力的作用开始上浮出水面，并且由于第一气包4设置于发射筒1的上部，使得发射筒1的头部在上。

第二继电器模块的输出端连接第二气阀14b的受控端，当发射筒1浮出水面时，卫星天线10伸出水面，待需要弹射飞行器3时，第二继电器模块开启第二气阀14b，通过第二充气管路17b给第二气包5充气，待第二气包5充气后，系统发射平台稳定，满足飞行器3发射的承重需要。

第三继电器模块的输出端连接击发阀门14c的受控端，第四继电器模块的输出端连接气缸18的受控端，当承重需要满足后，第三继电器模块开启击发阀门14c并发马上关闭，同时，第四继电器模块控制气缸18驱动弹簧13压缩解锁飞行器3，高压气体通过高压气体室2底部通孔进入到发射筒1的底部中将飞行器3推送上升，当飞行器3下端高于气珊孔16低处时，飞行器3上的密封圈已经不能起到密封作用，发射筒1与高压气体室2已经处于连通状态，由于压力差的作用，高压气体室2的高压气体迅速通过气珊孔16进入到发射筒1中，高压气体推动飞行器3向上快速运动，最终，飞行器3在高压气体作用下发射出去。

一种侦查用跨介质飞行器弹射系统的使用方法，基于一种侦查用跨介质飞行器弹射系统实现，具体包括以下步骤：

s1：将安装有飞行器3的系统安装在车载发射装置上，通过发射车弹道将系统发射入水潜藏；

s2：通过系统上的控制机构，在预设的时间完成上浮前的气包展开控制和伸出卫星天线，等待卫星通讯系统发射的起飞信号；

s3：待收到起飞指令后，系统内的飞行器3弹射而出，进行巡逻以进行取证和攻击作业，同时通过卫星将数据实时回传。