一种筒式发射无人机空速管的安装装置的制作方法

1.本实用新型涉及无人机装置技术领域，特别涉及一种筒式发射无人机空速管的安装装置。


背景技术：

2.筒式发射折叠翼无人机可在贮存状态下将机翼折叠收起，收纳于发射筒内，将贮存装置与发射装置合并，易于实现储运发一体。在单兵、车载、舰载及集群侦查、打击方面有着日益广泛的应用。筒式发射折叠翼无人机起源于美国航空环境公司“弹簧小折刀”无人机，该无人机为全电驱动，定位为小型近程杀伤型无人机，巡航时间仅为10min。伴随着现代作战的远距离、大纵深、立体化的发展模式，部队对杀伤性无人机的航程及航时提出了更高的要求。但局限于目前电池能量密度及空气动力推进系统效率等技术手段限制，小型筒式发射无人机以提高容量来拔高航时及航程的传统手段已陷入瓶颈。为满足筒式发射无人机的长航时性能，需在无人机控制策略上着手，提高其巡航经济型。
3.空速检测装置通过测量飞行器飞行环境下的总压及静压得到动压，从而推测出飞行器相对于大气的速度，即空速。空速作为无人机控制策略的关键输入，不仅可以预防飞行器在爬升及机动时因高度变化发生失速，且飞行控制系统可以对空速状态进行实时监控，调整飞行控制策略，通过调整控制舵面及推进系统使飞行器处于最有利的飞行姿态，以获得最大航程或航时收益。
4.常规空速管安装位置为机头正前方，垂直尾翼或机翼前方。但小型筒式发射折叠翼无人机由于其结构尺寸限制，往往采用薄机翼翼型，且机翼布局紧凑，常规机翼空速管安装形式难以实现。目前常见的一种空速管安装方式是将空速管安装于垂直尾翼（美国雷神locust，中电科集群无人机）。这种安装策略将空速管与垂直尾翼一体成型，充分利用了筒式发射折叠翼无人机垂尾的安装空间。但该种安装方式也有其固有缺陷。首先，由于垂尾长度限制，空速管离机身较近，由于空气粘度造成的机身附近流场速度梯度将对空速测量结果造成影响；同时垂尾往往布置在机体后端，由于前后机翼造成的下洗及紊流将对空速测量造成不利影响。


技术实现要素：

5.本实用新型目的是为解决上述问题所采取的技术方案是：
6.一种筒式发射无人机空速管的安装装置，用于将空速管折叠展开装置安装于机头上，包括安装在机头蒙皮上的安装座和硅胶管，所述硅胶管的一端进入机身内连接空速检测模块，硅胶管的另一端穿出机身并内部安装有空速管，空速管另一端露出硅胶管外设置；
7.所述安装座上安装有扭簧组件，所述扭簧组件与穿出机身外的硅胶管压接配合，无人机发射出筒前，发射筒约束空速管处于折叠状态并压装在机头的容纳腔内，空速管带动硅胶管使得扭簧组件产生扭矩，无人机发射出筒后，扭簧组件带动硅胶管与空速管脱离机头的容纳腔实现展开。
8.进一步，所述安装座包括底座，所述底座上设有用于插装定位硅胶管的保持孔，底座上背向机头蒙皮一侧向外凸出设有两个定位支架，两个定位支架间隔且平行设置，两个定位支架内侧为保持孔，两个定位支架外侧凸出设有与扭簧组件配合安装的转轴。
9.进一步，所述底座上设有多个固定孔，安装座与机头蒙皮通过穿过固定孔的螺钉连接。
10.进一步，所述转轴与底座粘接或焊接。
11.进一步，所述定位支架底部设有弧形角肋
12.进一步，扭簧组件包括插装在转轴上的两个扭簧作用段，两个扭簧作用段一端通过扭簧活动段连接为一个整体，扭簧活动段与硅胶管压接配合，两个扭簧作用段另一端均设有扭簧固定段。
13.进一步，所述扭簧活动段连接远离扭簧作用段一端向上弯曲形成与硅胶管适配是弧形接触部。
14.本实用新型所具有的有益效果为：
15.本实用新型为一种筒式发射无人机空速管的安装装置，贮存状态下可将空速管折叠于机头侧面，无需额外的收纳空间，不占用贮存空间；工作使用时，空速管安装于整机最前端，减少了因空速软管大角度折弯造成的压力损失；同时，相对于垂直尾翼安装方案，通过采用本安装装置在机头安装空速管，能够减少近机身面因空气粘度、紊流及机翼下洗流对空速造成的干扰，使空速测量相对准确。
附图说明
16.图1为本实用新型结构示意图；
17.图2为本实用新型扭簧组件结构示意图；
18.图3为本实用新型中安装座结构示意图；
19.图4为本实用新型与机头配合安装局部剖开结构示意图；
20.图5为本实用新型结构展开后结构示意图；
21.图6为本实用新型结构折叠后结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型进一步描述。
23.如图1
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6所示，一种筒式发射无人机空速管4的安装装置，用于将空速管4折叠展开装置安装于机头6上，包括安装在机头6蒙皮上的安装座2和硅胶管3，所述硅胶管3的一端进入机身内连接空速检测模块5，硅胶管3的另一端穿出机身并内部安装有空速管4，空速管4另一端露出硅胶管3外设置；所述安装座2上安装有扭簧组件1，所述扭簧组件1与穿出保持孔22的硅胶管3压接配合，从而实现间接对空速管4的压紧配合；无人机发射出筒前，发射筒约束空速管4处于折叠状态并压装在机头6的容纳腔7内，空速管4带动硅胶管3使得扭簧组件1产生扭矩，储存弹性势能，无人机发射出筒后，发射筒约束消失，扭簧组件1释放弹性势能，扭簧组件1带动硅胶管3与空速管4脱离机头6的容纳腔7，并使得空速管4在扭簧组件1展开扭矩的作用下以转轴23为轴心转动实现展开，空速管4完全展开后，扭簧组件1仍有部分剩余设计扭矩，这部分剩余力矩将硅胶管3与空速管4压紧在机头6蒙皮上，使空速管4在飞
行器前飞过程中不受机体振动及来流扰动的影响，保持总压测量稳定。
24.如图1
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6所示，为了实现扭簧组件1的安装，同时用于对硅胶管3的支撑定位，所述安装座2包括底座21，优选地，本实施例中，所述底座21使用铝合金加工，所述底座21上设有用于插装定位硅胶管3的保持孔22，避免空速管4连接的硅胶管3受到挤压变形影响测量数据；底座21上背向机头6蒙皮一侧向外凸出设有两个定位支架24，优选地，本实施例中，定位支架24底部设有弧形角肋，用于增强立板刚度；两个定位支架24间隔且平行设置，两个定位支架24内侧为保持孔22，两个定位支架24外侧凸出设有与扭簧组件1配合安装的转轴23，优选地，所述转轴23与底座21粘接或焊接。本实施例中，通过设置安装座2不仅实现了扭簧组件1的安装，也实现了硅胶管3的支撑定位安装，避免因展开后硅胶管3拉扯变形使硅胶管3内腔变形造成的压力梯度而出现测量值偏差。
25.如图1
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6所示，为了实现安装座2与机头6蒙皮的安装，本实施例中，所述底座21上设有多个固定孔，安装座2与机头6蒙皮通过穿过固定孔的螺钉连接，优选地，底座21的底面上开有3个螺纹孔。
26.如图1
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6所示，为了实现转轴23的安装，本实施例中，所述转轴23设计为铰孔螺钉的形状，转轴23的头部设有圆形凸台，增加与底座21的粘接或焊接面积；转轴23的中部为光轴，用于扭簧组件1的安装定位；转轴23的尾部攻有螺纹，在穿入机头6蒙皮内部后通过螺纹连接；转轴23作为扭簧组件1与底座21的连接枢纽，为空速管4提供转动轴心，确保空速管4有确定的运动轨迹。
27.如图1
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6所示，为了实现扭簧组件1与硅胶管3压接配合，并间接实现对空速管4的作用，本实施例中，所述扭簧组件1采用常见的并列式双扭转弹簧形式，使用高抗拉强度的圆形弹簧钢丝绕制，确保在空速管4折叠扭转角不发生塑性变形的前提下，提供可供空速管4克服发射过程中前飞空气阻力的展开力矩；本实施例中，所述扭簧组件1包括插装在转轴23上的两个扭簧作用段12，两个扭簧作用段12一端通过扭簧活动段11连接为一个整体，扭簧活动段11与硅胶管3压接配合，两个扭簧作用段12另一端均设有扭簧固定段13；优选地，本实施例中，所述扭簧活动段11连接远离扭簧作用段12一端向上弯曲形成与硅胶管3适配是弧形接触部。
28.本实施例中，扭簧作用段12吸纳因空速管4折叠对扭簧组件1产生的弹性势能，确保扭簧活动段11不发生塑性变形，并提供空速管4的展开力矩；扭簧固定段13与机头6卡装连接，发射过程中扭簧组件1的弹性势能全部传递至扭簧活动段11；扭簧活动段11与硅胶管3紧密压接，同时实现压紧空速管4，将来自扭簧作用段12的扭矩传递给空速管4，驱动空速管4展开。
29.本实用新型的工作过程为：
30.无人机发射出筒前，发射筒约束空速管4处于折叠状态并压装在机头6的容纳腔7内，空速管4带动硅胶管3使得扭簧组件1产生扭矩，储存弹性势能。
31.无人机发射出筒后，发射筒约束消失，扭簧组件1释放弹性势能，扭簧组件1的弹性势能全部来自扭簧作用段12，扭簧作用段12的弹性势能传递至扭簧活动段11，扭簧活动段11与硅胶管3紧密压接，同时实现压紧空速管4，从而扭簧活动段11会驱动空速管4脱离机头6的容纳腔7，并使得空速管4在扭簧组件1展开扭矩的作用下以转轴23为轴心转动实现展开，空速管4完全展开后，扭簧组件1仍有部分剩余设计扭矩，这部分剩余力矩将硅胶管3与
空速管4压紧在机头6蒙皮上，使空速管4在飞行器前飞过程中不受机体振动及来流扰动的影响，保持总压测量稳定。
32.本实用新型为一种筒式发射无人机空速管4的安装装置，贮存状态下可将空速管4折叠于机头6侧面，无需额外的收纳空间，不占用贮存空间；工作使用时，空速管4安装于整机最前端，减少了因空速软管大角度折弯造成的压力损失；同时，相对于垂直尾翼安装方案，通过采用本安装装置在机头6安装空速管4，能够减少近机身面因空气粘度、紊流及机翼下洗流对空速造成的干扰，使空速测量相对准确。
33.本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。
35.如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。
36.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。