一種平直布局的聯體飛機的製作方法
2023-05-14 04:32:36 1
專利名稱：一種平直布局的聯體飛機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種聯體飛機，尤其涉及一種具有能在地面按需布置，在空中按需分解的平直布局的聯體飛機。主要用於通過地面控制的無人駕駛飛機。
背景技術：
通常無人飛機只能搭載單一或多個小載荷，很難搭載質量大的任務載荷。所以難以一次完成多個複雜任務，尤其在飛機受損或飛機出現故障時，任務只能被迫中止或取消，因此目前的單機使一些複雜任務難以實現和完成。
發明內容
本發明為了解決單個無人飛機，任務載荷小，航程短，單體受損或發生故障後無法繼續完成任務的技術問題以及根據實際要求，提供了一種平直布局的聯體飛機，它由至少I個以上的奇數或偶數個單體飛機組成；每個單體飛機具有平直翼型機翼及常規氣動布局，並通過單體飛機機翼兩端的連接裝置，實現單體飛機間的地面連接和空中分解。本發明的特點及有益效果通過採用聯體飛機的全新設計，可實現搭載質量大的高精度任務載荷，並可搭載多個不同的任務載荷；通過在單體飛機機翼兩端安裝的沿導軌運動的機械手和帶有鎖定功能機械手的連接裝置，實現與鄰機相互鎖定連接，當某一個單體機受損或損壞後，聯體飛機能繼續執行任務或釋放受損單機，最大限度的減少對現有任務的影響，大大提高了無人飛機的生存能力；聯體飛機還能根據戰事任務需要或環境要求進行多種自由組合，在任務需要時，可被單獨或多個釋放，使其具有單獨或編隊飛行的能力，並協同完成複雜任務。在單機出現故障或受損時，由於被單獨釋放，不會影響到其他單體飛機，可繼續進行任務飛行。為未來飛行器的發展提供了一個新的方向。
圖I是聯體飛機的結構示意圖。圖2聯體飛機中連接裝置。圖3是連接裝置中可伸縮式機械手部分。圖4是連接裝置中帶鎖定功能的機械手部分。
具體實施例方式參看圖I-圖4，一種平直布局的聯體飛機，它由至少I個以上的奇數或偶數個單體飛機組成；每個單體飛機具有平直翼型機翼及常規氣動布局，並通過單體飛機機翼兩端的連接裝置，實現單體飛機間的地面連接和空中分解。所述奇數單體飛機由位於中間位置的主體飛機向左右對稱布置，且位置、尺寸對、稱的單體飛機構成；所述偶數單體飛機由從中間對稱軸處向左右對稱布置，且位置、尺寸對稱的單體飛機構成；所述左右對稱布置，指左右兩端各單體飛機尺寸完全一致或逐漸遞減；所述連接裝置安裝在單體飛機機翼兩端，一端為沿導軌運動的可伸縮式機械手，另一端是帶有鎖定功能的機械手，通過兩個機械手與鄰機相互鎖定構成連接裝置；所述沿導軌運動的機械手，包括作動器、導軌和連接器，在所述連接器上設有環型鎖槽，所述作動器及導軌固定在機翼上，連接器裝配在導軌上；所述帶有鎖定功能的機械手，包括引導通道、齒輪組、夾持機構及夾持機構驅動器、上鎖機構及上鎖機構驅動器；所述引導通道裝配在機翼對接面的翼肋上；所述齒輪組、 夾持機構及夾持機構驅動器裝配在機架上，所述機架固定在機翼上，所述上鎖機構及上鎖機構驅動器裝配在機翼上。實施例本發明是一種平直布局的聯體飛機，聯體飛機中的單體飛機機翼採用平直翼型，常規氣動布局，自行車式起落架。在單體飛機的機翼上分別設計裝有連接裝置的兩個部分，即可伸縮式機械手和帶有鎖定功能的機械手。用來解決聯體飛機在地面進行組合，在空中分解。本發明是這樣實現的，每一個單體飛機的翼尖截面設計成相同形狀。單體飛機的左右機翼上分別裝有連接裝置的可伸縮式機械手和帶鎖定功能的聯動機械手。兩個或兩個以上相同飛機單體，在地面組合時，由一個飛機的一端機翼上的可伸縮式機械手與另一個飛機一端機翼上的帶鎖定裝置的機械手連接並鎖定，形成聯動機械手，組成一種平直布局的聯體飛機。聯體飛機中的每個單體飛機之間可互相通訊，並通過地面工作站進行控制。每個單體飛機通過接受地面站上的任務指令，對飛機單體進行故障識別和接受執行任務。具體實現步驟步驟一、將兩個單體飛機A和單體飛機B的機翼對接放置且位於同一水平面上。步驟二、控制單體飛機A機械手伺服機構動作，使可伸縮式機械手進入單體飛機B機翼上聯動機械手的引導孔內，直到單體飛機A機械手被單體飛機B機械手夾持，牽引到位，夾緊，鎖定。這樣多架單體飛機組成為聯體飛機。步驟三、聯體飛機在飛行過程中，突遇單體飛機故障或損壞時，可執行步驟二的相反過程，從而釋放故障單體飛機來繼續執行任務。故障的單體飛機在聯體飛機最外端時，直接釋放故障單體飛機；故障單體飛機在聯體飛機內部時，則與故障單體飛機連接的兩端飛機可同時釋放故障單體飛機，其餘部分可成為單獨的飛機或聯體飛機；在任務或對聯體飛機整評估後，故障單體飛機不影響飛行時，也可不對故障單體飛機進行釋放。現將步驟二中兩機械手的鎖定做詳細說明，單體飛機在進行鎖定時，首先控制可伸縮機械手的伺服機構1，使帶環型鎖槽的機械手3 (即沿導軌運動的機械手)沿導軌2運動，通過引導通道4到預定位置，機械手驅動器A6驅動帶伺服齒輪組的機械手5(帶有鎖定功能的機械手)，夾住帶環型鎖槽的機械手3，帶伺服齒輪組的機械手5的伺服齒輪組動作，使帶環型鎖槽的機械手3，進入限位器8。待帶環型鎖槽的機械手3完全到位時，通過機械手驅動器B7驅動與帶伺服齒輪組的機械手5對應的機械手9夾住另一帶環型鎖槽的機械手3。上鎖機構驅動器10驅動上鎖機構11通過環型鎖槽鎖住兩帶環型鎖槽的機械手3。兩個單體飛機通過連接裝置鎖定到一起，這樣多個單體飛機通過連接裝置的連接成為一個整體，至此聯體飛機形成。聯體飛機中的每一單體都是一個具有可以獨立控制，有單獨動力系統的單體飛機。在地面可實現多單體無人飛機的快速聯合，在空中飛行過程中可實現可控的單機或多 機分離，及分離後進行編隊飛行。解決了單個無人機，任務載荷單一，有效任務載荷小，航時短等問題以及單體飛機受損後的技術分離問題。
權利要求
1.一種平直布局的聯體飛機，它由至少I個以上的奇數或偶數個單體飛機組成；其特徵在於每個單體飛機具有平直翼型機翼及常規氣動布局，並通過單體飛機機翼兩端的連接裝置，實現單體飛機間的地面連接和空中分解。
2.根據權利要求I所述的一種平直布局的聯體飛機，其特徵在於所述奇數單體飛機由位於中間位置的主體飛機向左右對稱布置，且位置、尺寸對稱的單體飛機構成。
3.根據權利要求I所述的一種平直布局的聯體飛機，其特徵在於所述偶數單體飛機由從中間對稱軸處向左右對稱布置，且位置、尺寸對稱的單體飛機構成。
4.根據權利要求2或3所述的一種平直布局的聯體飛機，其特徵在於所述左右對稱布置，指左右兩端的各單體飛機尺寸完全一致或逐漸遞減。
5.根據權利要求I所述一種平直布局的聯體飛機，其特徵在於所述連接裝置安裝在單體飛機機翼兩端，一端為沿導軌運動的可伸縮式機械手，另一端是帶有鎖定功能的機械手，通過兩個機械手與鄰機相互鎖定構成連接裝置。
6.根據權利要求5所述的一種平直布局的聯體飛機，其特徵在於所述沿導軌運動的機械手，包括作動器、導軌和連接器，在所述連接器上設有環型鎖槽，所述作動器及導軌固定在機翼上，連接器裝配在導軌上。
7.根據權利要求5所述的一種平直布局的聯體飛機，其特徵在於所述帶有鎖定功能的機械手，包括引導通道、齒輪組、夾持機構及夾持機構驅動器、上鎖機構及上鎖機構驅動器；所述引導通道裝配在機翼對接面的翼肋上；所述齒輪組、夾持機構及夾持機構驅動器裝配在機架上，所述機架固定在機翼上，所述上鎖機構及上鎖機構驅動器裝配在機翼上。
全文摘要
一種平直布局的聯體飛機，是為解決單個無人飛機，任務載荷小，航程短，單體受損或發生故障後無法完成任務等技術問題以及根據實際要求而設計的。它由至少1個以上的奇數或偶數個單體飛機組成；每個單體飛機具有平直翼型機翼及常規氣動布局，並通過單體飛機機翼兩端的連接裝置，實現單體飛機間在地面快速連接，在空中按需分解的聯體飛機。有益效果通過採用聯體飛機的全新設計，可實現搭載質量大的高精度任務載荷，並可搭載多個不同的任務載荷；當某一個單體受損或損壞後，聯體飛機可繼續執行任務或釋放受損單機，最大限度的減少對現有任務的影響，大大提高了無人飛機的生存能力；通過單機或多機釋放，使其具有單獨或編隊飛行的能力，可協同完成較複雜任務，為未來飛行器的發展提供了一個新的方向。
文檔編號B64C39/00GK102658866SQ20121016745
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月25日 優先權日2012年5月25日
發明者佟剛, 姜文輝, 張利國, 梅莉, 王寶廣, 王 鋒 申請人:遼寧通用航空研究院