一種系留格柵、機載系留桿以及快速系留裝置制造方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種系留格柵、機載系留桿以及快速系留裝置，該系留裝置包括機載系留桿和系留格柵。機載系留桿包括連接裝置、彈性桿和球體；其中，連接裝置用于將機載系留桿安裝在無人機的安裝基座上。系留格柵包括上部格柵板、下部格柵板、支架和驅動組件；其中，上部格柵板固定在支架上，下部格柵板設置在上部格柵板的下方；上部格柵板設置有多個導入孔；下部格柵板設置有多個卡孔，當處于第一工作狀態時，所述驅動組件驅動所述下部格柵板運行，導入孔和卡孔形成滿足機載系留桿進出要求的通道；當處于第二工作狀態時，所述驅動組件驅動所述下部格柵板運行，導入孔和卡孔將機載系留桿卡住使其無法拔出。
【專利說明】一種系留格柵、機載系留桿以及快速系留裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及航空器【技術領域】，更具體地說，涉及一種系留格柵、機載系留桿以及快 速系留裝置。
【背景技術】
[0002] 系留裝置包括機載系留桿和系留格柵。其中，機載系留桿安裝在無人機上，而系留 格柵設置在飛行甲板（停機坪或能夠實現無人機停機的平臺）上。系留裝置對于無人機的 起降至關重要，此裝置可以使無人機快速、安全著艦（陸）并將其可靠固定。
[0003] 目前，系留裝置采用的系留桿為伸縮桿，系留桿的頭部設置有叉形鎖定結構。無 人機在著艦（陸）時，系留桿插入系留格柵鎖定，以避免無人機著艦時產生側滑和傾覆；無 人機在起飛時，該裝置保障無人機達到最大升力，并保證在安全風速、風向條件下釋放無人 機，以保證其安全離開著艦（陸）區。
[0004] 但是，采用上述系留方式時，主要通過操作系留桿上的叉形鎖定結構完成無人機 的系留。因此，系留桿的設計要求較高，需要完成"伸出-鎖定"和"解鎖-縮回"動作并配 套相應的驅動和控制裝置。該技術方案，增加了無人機的復雜性，降低了無人機的可靠性。 另外，系留桿的體積相對較大，動作復雜，重量也較大，從而減少了無人機的有效載荷。
[0005] 因此，如何增加無人機的有效載荷，提高無人機著艦（陸）時的安全性和可靠性， 成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0006] 有鑒于此，本發明的第一個目的在于提供一種系留格柵，以提高無人機的安全性 和可靠性，增加無人機的有效載荷；本發明的第二個目的在于提供一種機載系留桿；本發 明的第三個目的在于提供一種快速系留裝置。
[0007] 為實現上述第一個目的，本發明提供如下技術方案：
[0008] -種系留格柵，所述系留格柵包括上部格柵板、下部格柵板、支架和驅動組件。其 中，所述上部格柵板固定在所述支架上，所述下部格柵板設置在所述上部格柵板的下方；所 述上部格柵板設置有多個導入孔，所述導入孔呈蜂窩狀布置，所述導入孔的孔徑沿靠近所 述下部格柵板的方向逐漸變小；所述下部格柵板上設置有多個卡孔。當處于第一工作狀態 時，所述驅動組件驅動所述下部格柵板運行，形成滿足所述機載系留桿的球體進出要求的 通道；當處于第二工作狀態時，所述驅動組件驅動所述下部格柵板運行，將所述機載系留桿 的球體卡在所述卡孔中。
[0009] 優選地，在上述系留裝置中，所述下部格柵板與所述支架之間設置有導軌，所述下 部格柵板可在所述導軌上移動，所述驅動組件的直線運動輸出端與所述下部格柵板相連并 驅動所述下部格柵板平移；當處于第一工作狀態時，所述導入孔與對應的所述卡孔形成滿 足機載系留桿的球體進出要求的通道；當處于第二工作狀態時，所述導入孔與對應所述卡 孔能夠將所述機載系留桿的球體卡在所述卡孔中。
[0010] 優選地，在上述系留裝置中，所述卡孔呈蜂窩狀布置，其孔徑沿遠離所述上部格柵 板的方向逐漸變大。
[0011] 優選地，在上述系留裝置中，所述卡孔呈蜂窩狀布置，所述卡孔為直孔。
[0012] 優選地，在上述系留裝置中，當處于第一工作狀態時，所述下部格柵板在所述驅動 組件的驅動下，所述卡孔的孔徑可變大；當處于第二工作狀態時，所述下部格柵板在所述驅 動組件的驅動下，所述卡孔的孔徑可變小。
[0013] 優選地，在上述系留裝置中，所述驅動組件為氣缸、液壓缸或電動缸。
[0014] 當無人機著艦（陸）時，該系留格柵處于第一工作狀態，設置有球體的系留桿插 入導入孔中，機載系留桿的球體通過通道，進入卡孔中，此時該系留裝置切換至第二工作狀 態，卡孔運動將機載系留桿的球體卡在對應的卡孔中，完成無人機的系留；當無人機起飛 時，該系留裝置由第二工作狀態切換至第一工作狀態，導入孔與卡孔形成滿足球體進出要 求的通道，機載系留桿在無人機升力的作用下從蜂窩孔中拔出，從而實現無人機的放飛。由 于采用本發明中的系留裝置，上部格柵板和下部格柵板的配合能夠完成機載系留桿的固定 與釋放，因此，采用本發明中的系留裝置對于設置在無人機上的機載系留桿的要求較低，系 留桿的功能相對單一，結構簡單，從而提高了無人機的可靠性，增加了無人機的有效載荷。
[0015] 本發明的第二個目的是提供一種機載系留桿，所述機載系留桿與包括但不限于上 述任一方案所述的系留格柵配合使用，所述機載系留桿包括連接裝置、彈性桿和球體；其 中，連接裝置用于將彈性桿安裝在無人機的基座上，彈性桿連接球體和連接裝置。
[0016] 本發明的第三個目的是提供一種快速系留裝置，包括系留格柵和機載系留桿，所 述機載系留桿包括連接裝置、彈性桿和球體；連接裝置用于將機載系留桿安裝在無人機的 安裝基座上；所述系留格柵為采用上述任一技術方案所述的系留格柵。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖1為本發明實施例所提供的一種系留裝置的第一工作狀態時的側視結構示意 圖；
[0019] 圖2為本發明實施例所提供的一種系留裝置的第二工作狀態時的側視結構示意 圖；
[0020] 圖3為本發明實施例所提供的第二種系留裝置的第一工作狀態時的側視結構示 意圖；
[0021] 圖4為本發明實施例所提供的第二種系留裝置的第二工作狀態時的側視結構示 意圖；
[0022] 圖5為本發明實施例所提供的第三種系留裝置的第一工作狀態時的側視結構示 意圖；
[0023] 圖6為本發明實施例所提供的第三種系留裝置的第二工作狀態時的側視結構示 意圖；
[0024] 圖7為本發明實施例所提供的一種上部格柵板的俯視結構示意圖；
[0025] 圖8為本發明實施例所提供的另一種上部格柵板的俯視結構示意圖。
[0026] 其中：1為無人機、211為支架、212為導軌、213為上部格柵板、214為下部格柵板、 215為導入孔、216為卡孔、217為驅動裝置、221為彈性桿、222為球體、223為連接裝置、3為 甲板（停機坪）。
【具體實施方式】
[0027] 為此，本發明第一個核心是公開一種系留格柵，以提高無人機的安全性、可靠性和 增加無人機有效任務載荷為目的；本發明第二個核心是公開一種機載系留桿；本發明第三 個核心是公開一種快速系留裝置。以下，參照附圖對實施例進行說明。此外，下面所示的實 施例不對權利要求所記載的
【發明內容】
起任何限定作用。另外，下面實施例所表示的構成的 全部內容不限于作為權利要求所記載的發明的解決方案所必需的。
[0028] 如圖1至圖8所示，系留格柵包括上部格柵板213、下部格柵板214、支架211和驅 動組件217 ;其中，上部格柵板213固定在支架211上，下部格柵板214設置在上部格柵板 213的下方；上部格柵板213設置有多個導入孔215,導入孔215呈蜂窩狀布置；導入孔215 的孔徑沿靠近下部格柵板214的方向逐漸變小；下部格柵板214設置有多個卡孔216。當 處于第一工作狀態時，驅動組件驅動下部格柵板214運行，形成滿足球體222進出要求的通 道；當處于第二工作狀態時，驅動組件驅動下部格柵板214運行，將球體222卡在卡孔216 中。
[0029] 當無人機著艦（陸）時，該系留格柵處于第一工作狀態，設置有球體222的系留桿 插入任意導入孔215中，機載系留桿的球體222通過通道進入卡孔216中，此時該系留裝置 切換至第二工作狀態，機載系留桿的球體222卡在對應的卡孔216中，完成無人機的系留； 當無人機起飛時，該系留裝置由第二工作狀態切換至第一工作狀態，導入孔215與卡孔216 形成滿足機載系留桿的球體222進出要求的通道，機載系留桿在無人機升力的作用下，將 機載系留桿的球體222從蜂窩孔中拔出，從而實現了無人機的放飛。由于采用本發明中的 系留裝置，下部格柵板214能夠完成系留桿的系留，因此，采用本發明中的系留裝置對于設 置在無人機上的系留桿的要求較低，系留桿的功能相對單一，結構簡單，從而提高了無人機 的可靠性，增加了無人機的有效載荷。
[0030] 本發明的一個實施例中，下部格柵板214與支架211設置有導軌212,下部格柵板 214可滑動的設置在導軌212上，驅動組件的直線運動輸出端與下部格柵板214相連并驅動 所述下部格柵板214平移；當處于第一工作狀態時，導入孔215與對應的卡孔216形成滿足 機載系留桿的球體222進出要求的通道；當處于第二工作狀態時，卡孔216運動將機載系留 桿的球體222卡在卡孔216中。
[0031] 在本發明實施例中，導入孔215在上部格柵板213上的布置方式有多種，例如呈矩 陣式布置、蜂窩狀布置。如圖7所示，導入孔215在上部格柵板213的布置形式為蜂窩狀。 其中，導入孔215的投影形狀為正多邊形或者圓形，且導入孔215的孔徑沿遠離下部格柵板 214的方向逐漸變大（可以理解為導入孔215的孔徑向靠近下部格柵板214的方向逐漸變 小），如此設置能夠保證系留桿上的球體222隨機插入任意導入孔中。如圖8所示，導入孔 215呈矩陣結構布置，且導入孔215的孔徑沿靠近下部格柵板214的方向逐漸變小（可以理 解為導入孔215的孔徑沿著遠離下部格柵板214的方向逐漸變大），如此設置能夠保證系留 桿上的球體222隨機插入任意導入孔中。
[0032] 下部格柵板214的卡孔216的布置方式與上部格柵板213的導入孔215的布置方 式相同；當上部格柵板213的導入孔215為矩陣結構布置時，下部格柵板214的卡孔216對 應矩陣狀結構布置。當上部格柵板213的導入孔215為蜂窩狀結構布置時，下部格柵板214 的卡孔216對應蜂窩狀結構布置，卡孔216的截面形狀為圓形。如此設置使得球體222插 入系留格柵的概率大大增加。
[0033] 本發明中下部格柵板214的卡孔216的孔徑沿遠離上部格柵板213的方向逐漸變 大，如圖1和圖2所示。也就是說，上部格柵板213的導入孔215為錐形孔（或近似的錐形 孔），而下部格柵板214的卡孔216為倒錐形孔（或近似的倒錐形孔）。當處于第一工作狀 態時，球體222由導入孔215進入至卡孔216時，由于卡孔216的孔徑沿著遠離上部格柵板 213的方向逐漸變大，因此，卡孔216的孔壁作用于球體222的力較小（或無作用力）；當處 于第二工作狀態時，球體222位于卡孔216內，卡孔216與球體222形成楔形結構，因此球 體222有向下運動的趨勢，從而進一步拉緊無人機。
[0034] 或者，本發明中下部格柵板214的卡孔216的孔徑不變，為直孔如圖3至圖4所示。
[0035] 在本發明又一實施例中，下部格柵板214為具有獨立的，可變直徑的卡孔裝置，如 圖5和圖6所示，其中，卡孔216的軸線與導入孔215的軸線對齊，每個卡孔216由多個傾 斜設置的卡板構成一個不完整的錐形孔，且多個卡板在驅動組件的帶動下，向相互靠近或 者相互遠離的方向移動，多個卡板的相互靠近移動，使得卡孔216的孔徑逐漸變小；相互遠 離的方向移動，使得卡孔216的孔徑逐漸變大，從而使得卡孔216在導入孔215的配合下形 成卡住球體222的卡位和球體進出的通道。
[0036] 驅動組件為能夠輸出預期運動的動力機構，例如為氣缸、液壓缸、電動缸、直線電 機等等，本發明實施例并不僅僅局限于上述形式。
[0037] 為了減小無人機在起飛狀態時該系留裝置作用于無人機上的阻力，當處于第一工 作狀態時，導入孔215和卡孔216在兩者的接合面上，卡孔216的直徑應等于導入孔215直 徑；當處于第二工作狀態時，導入孔215和卡孔216在兩者的接合面上，卡孔216的直徑應 小于球體222的最大直徑。
[0038] 本發明還公開了一種機載系留桿，該系留桿與包括但不限于上述任一技術方案所 述的系留格柵配合使用，該機載系留桿包括連接裝置223、彈性桿221和球體222 ;其中，連 接裝置223用于將彈性桿安裝在無人機的安裝基座上，彈性桿221連接球體222和連接裝 置223。采用本發明結構的機載系留桿能夠顯著的減少無人機的重量，因此，可以相應提高 無人機的有效載荷。
[0039] 本發明還公開了一種快速系留裝置，包括系留格柵和機載系留桿，其中，系留格柵 設置在無人機可以起飛和著陸的地方，例如可以為甲板3、高樓、汽車、火車等。其中，系留格 柵為上述任一技術方案所述的系留格柵，所述機載系留桿為上述任一技術方案所述的機載 系留桿。由于上述系留格柵和機載系留桿具有上述效果，本發明實施例中的快速系留裝置 也具有相應的效果，此處不再贅述。
[0040] 對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
【權利要求】
1. 一種系留格柵，其特征在于，所述系留格柵包括上部格柵板、下部格柵板、支架和驅 動組件；其中，所述上部格柵板固定在所述支架上，所述下部格柵板設置在所述上部格柵板 的下方；所述上部格柵板設置有多個導入孔，所述導入孔呈蜂窩狀布置，所述導入孔的孔徑 在靠近所述下部格柵板的方向逐漸變小；所述下部格柵板設置有多個卡孔，當處于第一工 作狀態時，所述驅動組件驅動所述下部格柵板運行，形成滿足機載系留桿的球體進出要求 的通道；當處于第二工作狀態時，所述驅動組件驅動所述下部格柵板運行，將所述機載系留 桿的球體卡在所述卡孔中。
2. 如權利要求1所述的系留格柵，其特征在于，所述下部格柵板與所述支架之間設置 有導軌，所述下部格柵板可在所述導軌上移動，所述驅動組件與所述下部格柵板相連并驅 動所述下部格柵板平移；當處于第一工作狀態時，所述導入孔與對應的所述卡孔形成滿足 機載系留桿的球體進出要求的通道；當處于第二工作狀態時，所述導入孔與對應所述卡孔 將所述機載系留桿的球體卡在所述卡孔中。
3. 如權利要求2所述的系留格柵，其特征在于，所述卡孔呈蜂窩狀布置，其孔徑沿遠離 所述上部格柵板的方向逐漸變大。
4. 如權利要求2所述的系留格柵，其特征在于，所述卡孔呈蜂窩狀布置，所述卡孔為直 孔。
5. 如權利要求4所述的系留格柵，其特征在于，所述卡孔與所述導入孔在接觸面的直 徑相等。
6. 如權利要求5所述的系留格柵，其特征在于，所述驅動組件采用氣缸或液壓缸或電 動缸實現相對運動。
7. 如權利要求1所述的系留格柵，其特征在于，當處于第一工作狀態時，所述下部格柵 板在所述驅動組件的驅動下，所述卡孔的孔徑變大，當處于第二工作狀態時，所述下部格柵 板在所述驅動組件的驅動下，所述卡孔的孔徑變小。
8. -種機載系留桿，其特征在于，該機載系留桿與權利要求1-7中任一項所述的系留 格柵配合使用，所述機載系留桿包括連接裝置、彈性桿和球體；其中，連接裝置用于將彈性 桿安裝在無人機的基座上，彈性桿連接球體和連接裝置。
9. 一種快速系留裝置，包括系留格柵和機載系留桿，其特征在于，所述系留格柵為權利 要求1至7中任一項所述的系留格柵，所述機載系留桿為權利要求8所述機載系留桿。
【文檔編號】B64F3/00GK104097787SQ201410352874
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】蒙強, 劉東雷, 周亮 申請人:鄭州德萊孚科技有限公司