[发明专利]无人机两点式火箭助推发射装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及飞行器领域，特别涉及一种无人机两点式火箭助推发射装置及其方法。

背景技术

无人机作为目前飞行器中的研究热门领域，在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援测绘、新闻报道、电力巡检、军事等领域均具有广泛的应用。其中，固定翼无人机在起飞初期需要外部动力对其进行推进发射。无人机的发射方式众多，如手抛、机载投放、车载发射、弹射和零长火箭助推等。零长助推无人机发射是无人机应用最灵活的发射方式。

目前，众多的小型无人机，基本都采用火箭单点助推的方式(一个火箭对应一个助推点)。单点助推方式为一个带圆锥面的底座，通过螺丝固定在机体上；通过调节底座固定螺丝的长度，来转动底座角度，使其圆锥面轴线通过无人机重心。火箭固定在带锥面的火箭架上，通过锥面配合套在锥形底座上，使火箭轴线通过飞机重心。无人机在助推火箭推力作用下飞离发射架，起飞后，扔掉助推火箭，由机上的发动机完成飞行任务。

单点助推具有调节方便的特点，但由于单点助推，杆子直径较大，存在着底座占空间较大，机体受力集中的缺点；火箭架与机体仅靠圆锥面配合，还存在火箭与机体夹角易受外力影响，发生摆动变化的缺点。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中助推火箭与机体之间不稳定的技术问题，并提供一种无人机两点式火箭助推发射装置。

本发明所采用的具体技术方案如下：

无人机两点式火箭助推发射装置，其包括用于安装助推火箭的推力架以及安装于机体上的底座和挂钩环；所述的推力架上固定设置有两条推力杆以及一个挂钩；所述的底座上设置有两个球窝和一个吊挂点，所述的挂钩挂接于挂钩环上，两条推力杆的顶部分别支顶于一个球窝中，挂钩、推力杆及机体形成三角支架结构，推力杆通过两个球窝向机体传递火箭助推力；所述的吊挂点用于连接确定推力线的吊索；推力架上还设置有用于连接推力线测定装置的连接座。

该装置通过两个球窝，将火箭推力通过两推力杆传递到机体上，挂钩主要平衡火箭及推力架的重心和发射初始阶段的其它力，保证助推火箭与机体的相对关系准确不变。

作为优选，所述的两个球窝以及吊挂点位于同一直线上，且该直线与无人机的横断面平行，以便火箭的推力能够准确地通过机体重心，避免出现失稳。

作为优选，所述的挂钩环为与挂钩相匹配的销轴，销轴能够方便地与挂钩连接，当火箭助推结束时也可以方便地脱离。

作为优选，所述的两条推力杆以及挂钩均具有轴向的伸缩自由度，在吊挂过程中可以通过调节各自的长度从左右方向来改变火箭的推力线。

作为优选，所述的挂钩末端铰接固定于推力架上，在吊挂过程中可以通过调节挂钩的角度来进一步从上下方向改变火箭的推力线。

作为优选，所述的推力线测定装置为吊挂圆筒。本发明中吊挂圆筒是指申请号为201610209329.8的发明专利中所记载的吊挂圆筒，其可以确定外力助推发射的吊推力线，以此保证外界推力通过飞行器重心。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述任一发射装置的无人机两点式火箭助推发射方法，其步骤如下：

S1：在推力架的连接座上固定吊挂圆筒，并将吊索穿过吊挂圆筒固定至吊挂点上；

S2：通过吊索使机体处于悬挂状态，分别调节两条推力杆的长度以及挂钩的长度和角度，待吊挂圆筒的轴线与吊索重合后，锁定两条推力杆以及挂钩的长度；

S3：卸下吊挂圆筒并将助推火箭安装在推力架上，保持两条推力杆始终支顶于球窝中且挂钩挂接固定于挂钩环上，保证助推火箭运行过程中与机体之间相对位置的不变，并通过两个球窝向机体传递火箭助推力。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明采用两点助推的方式，改变了传统上单点助推受力集中的缺点，降低发射阶段机体局部过载；两点助推采用球窝配合，底座较小，推力杆直径较小，占用较小的机体内部空间。采用挂钩来平衡火箭与推力架的重力，改变了单点助推方式的单用锥面配合来平衡重力，形成较大的悬臂梁受力形式；两推力点一挂钩点形成稳定三角形，平衡了重力的同时也消除了发射初期地面效应对火箭与机体相对位置的影响，保证火箭与无人机机体之间相对位置的准确。

附图说明

图1是无人机两点式火箭助推发射装置的主视图；

图2是无人机两点式火箭助推发射装置的侧视图；

图3是图2中A部分放大示意图；

图4是本发明底座上球窝盒吊挂点的布置示意图；

图5是本发明推力架示意图；

图6是本发明火箭助推状态示意图。