炮射無人直升機及其展開方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及直升機設計領域，尤其涉及一種炮射無人直升機及其展開方法。
【背景技術】
[0002]隨著現代航空和電子技術的發展，無人機已經逐漸發展成熟并在最近幾次現代高技術局部戰爭中大放異彩，但是由于中小型無人直升機飛行速度慢，飛行高度低，只適合對付沒有防空能力的恐怖分子，在現代化的防空體系面前其突防和戰場生存能力堪憂。其次，隨著國內激光制導炮彈等精確火炮武器的發展和成熟，國內炮兵部隊國內炮兵部隊急需現代化無人機完成目標的偵察指示任務。由于激光制導原理本身的限制，負責指示任務的無人機必須在目標周圍進行持續激光照射，并且激光本身受到大氣環境的衰減和扭曲，照射無人機不能距離目標太遠，這就對無人機本身的突防和戰場生存能力提出了更高的要求。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題:提供一種炮射無人直升機及其展開方法，提高無人機的突防和戰場生存能力。
[0004]本發明的技術方案:一種炮射無人直升機，包括:
[0005]無人機本體，所述無人機本體尾部連接主旋翼轉動軸和尾翼轉動軸,所述主旋翼轉動軸沿軸向開有貫穿孔，主旋翼轉動軸通過主旋翼槳轂與主旋翼連接，尾翼轉動軸與主旋翼轉動軸同心，所述尾翼轉動軸穿過主旋翼轉動軸的軸向貫穿孔后，通過尾翼槳轂與尾翼連接，所述尾翼轉動軸與主旋翼轉動軸轉動方向相反；
[0006]折疊狀態下，主旋翼向下貼合在無人機本體外側，尾翼橫向貼在尾翼槳轂外側，無人機本體外側用彈體外殼包裹；
[0007]展開狀態下，彈體外殼打開剝離，主旋翼向上打開，主旋翼轉動軸通過主旋翼槳轂帶動主旋翼旋轉，尾翼橫向打開，尾翼轉動軸通過尾翼槳轂帶動尾翼朝與主旋翼轉向相反的方向旋轉。
[0008]進一步的，還包括:
[0009]減速傘，所述減速傘折疊安裝在尾翼槳轂上，炮射無人直升機下落時，降落傘打開，尾翼打開時所述降落傘與尾翼槳轂分離。
[0010]此外，所述彈體外殼為至少兩片，彈體外殼之間的結合部設置U形槽，所述U形槽內設置爆破炸藥。
[0011]所述彈體外殼之間的結合部預設削弱槽。
[0012]一種炮射無人直升機展開方法，包括:
[0013]將炮射無人直升機通過炮管向預定區域發射；
[0014]無人直升機本體的飛控系統判斷如果本機已到達預定區域上空，打開減速傘；
[0015]無人直升機本體的飛控系統判斷如果本機已減到預定速度，拋掉減速傘，打開彈體外殼；
[0016]彈體外殼打開后，主旋翼向上打開，主旋翼轉動軸通過主旋翼槳轂帶動主旋翼旋轉，尾翼橫向打開，尾翼轉動軸通過尾翼槳轂帶動尾翼朝與主旋翼轉向相反的方向旋轉，本機進入直升機飛行模式。
[0017]本發明的有益效果:本發明采用創新的外形和折疊方法設計，減小無人直升機的體積，將無人直升機折疊于標準炮彈中，創新的使用火炮或者火箭炮發射到達戰區，減小無人機的航程航時要求，提高無人機的突防和戰場生存能力。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明炮射無人機主要部件圖。
[0019]圖2為本發明炮射無人機折疊狀態圖。
[0020]圖3為本發明炮射無人機展開狀態圖。
[0021]圖4為本發明炮射無人機的外殼圖。
[0022]圖5為本發明炮射無人機彈體外殼結合部剖視圖。
[0023]圖6為本發明炮射無人機尾部減速傘剖視圖。
[0024]圖7為本發明主旋翼101的揮舞和變距自由度示意圖。
[0025]圖8a為本發明炮射無人直升機飛行原理圖一。
[0026]圖8b為本發明炮射無人直升機飛行原理圖二。
【具體實施方式】
[0027]下面對本發明做進一步詳細說明。
[0028]1、本發明提供一種炮射無人直升機，如圖1至圖7所示:
[0029]炮射無人機主要包括以下系統:
[0030]主旋翼系統001:主旋翼系統001主要包括主旋翼101、揮舞鉸102、變距鉸103和主旋翼槳轂104。主旋翼101相當于矩形機翼，弦向剖面為翼型。揮舞鉸102提供主旋翼101在揮舞方向的轉動自由度，炮射無人直升機折疊在炮彈中時，主旋翼101繞揮舞鉸102下垂于機身兩側；無人直升機飛行時，主旋翼101在升力和離心力的作用下繞揮舞鉸102揮舞。變距鉸103提供了主旋翼101在變距方向的轉動自由度，使主旋翼101在自動傾斜器的控制下能夠改變槳距(槳葉安裝角)。由于炮射無人直升機采用復合材料槳葉，且工作時間較短，不設擺振鉸以簡化結構，減輕重量。
[0031]尾翼系統002:尾翼系統002主要包括尾翼201、尾翼轉軸202和穩定尾翼槳轂203。在主旋翼101開始旋轉后，尾翼201在動力裝置的驅動下順時針旋轉，尾翼201在離心力的作用下，以尾翼轉軸202為轉軸展開，在空氣阻力的作用下產生扭矩，以穩定主旋翼101的反扭矩，保持無人機的飛行姿態。
[0032]自動傾斜器系統003:自動傾斜器系統003包括變距拉桿301、自動傾斜器302和舵機拉桿303。
[0033]自動傾斜器302主要由動環、不動環和中心球軸承組成，能夠通過變距拉桿301改變主旋翼101總距和周期變距，從而控制直升機的飛行。具體的工作原理:動環通過變距拉桿301與主旋翼101連接，拉動變距拉桿301，主旋翼101繞變距鉸103偏轉，改變主旋翼101的安裝角，動環將同主旋翼101 —起旋轉。不動環通過推力軸承與動環連接,不動環通過舵機拉桿303與舵機連接，不動環不隨主旋翼101旋轉，當舵機推動不動環運動的時候，動環在不動環的推動下也將一起向任意方向傾斜或者上下運動。中心球軸承套在主旋翼軸上，連接主旋翼轉動軸401和不動環,為不動環提供沿主旋翼轉動軸401上下移動以及以球軸承球心為中心的旋轉自動度。自動傾斜器可以實現兩種運動模式，當所有舵機都向上或向下改變相同距離的時候，自動傾斜器302沿主旋翼轉動軸401向上或者向下整體移動，相應的所有的主旋翼101將同時改變相同大小的安裝角，也就增大或者減小了主旋翼101提供的升力。當左側舵機向下運動，右側舵機向上運動，則自動傾斜器302將繞中心球軸承的球心向左傾斜，當主旋翼101旋轉一周時，主旋翼101的安裝角(又稱槳距)將周期性變化，先增大到某一個數值，然后下降到某一個數值，繼而反復循環，示意圖如下。相應的，主旋翼101旋轉一周所受到的升力也將周期變化，先增大到某一數值，再下降到某一個數值，由升力導致的主旋翼揮舞角也同樣周期變化，槳尖軌跡平面也將向某一側傾斜，帶動主旋翼拉力傾斜，主旋翼拉力的水平分量產生直升機前飛的推力。
[0034]動力系統004:動力系統004主要包括主旋翼系統的減速器和電動機，尾翼系統的減速器和電動機。通過減速箱驅動主旋翼和穩定尾翼正反向旋轉，保持無人機的飛行。
[0035]電池系統005:電池系統005主要包括鋰聚合物電池或者燃料電池，為機上設備提供電能。
[0036]飛控系統006:飛控系統006主要包括無人機的通訊和控制設備。控制無人機飛