全文摘要
本申请涉及无人机领域，具体为一种警用无人机投弹器，包括：弹筒（1）、摇臂舵机（2）、舵机安装架（3）、释放摇臂（4）、固定突起（5）、弹筒的轴线（6）、臂舵机的输出轴的轴线（7）、等分轴线（8）、圆心（9）装卸端（10）、自由端(11)。本申请有益效果在于通过采用冷发射的发射方法，结合舵机驱动的释放摇臂释放弹筒内弹体，在避免热发射方法给无人机带来冲击的同时，简化了弹体释放结构，去除了释放端盖、合页、复位结构及撞针式触发机构，减轻了弹筒的整体重量，简化了结构。采用无人机领域的标准化舵机的舵机部件，给弹筒的维护带来便利。
主设计要求
1.无人机投弹器，包括弹筒、摇臂舵机、舵机安装架、释放摇臂，所述弹筒为圆柱形中空管体，一端与无人机底部相邻，并垂直设于无人机底部，弹筒远离无人机的一端为装卸端，用于装卸警用枪发手投两用弹弹体，弹筒内径与弹体外径间隙配合，其特征在于：弹筒装卸端采用无端盖形式，装卸端外周面设有摇臂舵机，所述摇臂舵机外壳与弹筒外周面相切，舵机输出轴轴线与弹筒轴线平行，摇臂舵机通过舵机安装架与弹筒筒体固定连接；释放摇臂安装在舵机输出轴上，垂直于摇臂舵机与弹筒的切面，释放摇臂从弹筒底部的开孔伸入弹筒内，用于阻挡弹体从装卸端滑落。
设计方案
1.无人机投弹器，包括弹筒、摇臂舵机、舵机安装架、释放摇臂，所述弹筒为圆柱形中空管体，一端与无人机底部相邻，并垂直设于无人机底部，弹筒远离无人机的一端为装卸端，用于装卸警用枪发手投两用弹弹体，弹筒内径与弹体外径间隙配合，其特征在于：弹筒装卸端采用无端盖形式，装卸端外周面设有摇臂舵机，所述摇臂舵机外壳与弹筒外周面相切，舵机输出轴轴线与弹筒轴线平行，摇臂舵机通过舵机安装架与弹筒筒体固定连接；释放摇臂安装在舵机输出轴上，垂直于摇臂舵机与弹筒的切面，释放摇臂从弹筒底部的开孔伸入弹筒内，用于阻挡弹体从装卸端滑落。
2.如权利要求1所述的无人机投弹器，其特征在于：所述弹筒周面上开设有轻量化开孔，舵机安装架内壁设有用于嵌入轻量化开孔的固定凸起。
设计说明书
技术领域
本申请涉及无人机领域，具体为一种警用无人机催弹投掷器。
背景技术
随无人机技术的发展，无人机的应用领域越来越多的延伸到各行各业，特别是在警用多旋翼无人机领域。目前警用无人机应用场景包括：应急处置、侦查搜捕、活动安保等。急处置应用场景中的，震爆弹或催泪弹投掷用无人机，目前此类无人机多使用击发式弹体，采用热发射的方式，在无人机挂载的掷弹筒内击发弹体引信，依靠火药动力将弹体发出。此种方式虽然具有可靠的发射性能，但是弹体在发射筒内击发所产生的反作用力会对无人机飞行姿态造成的冲击，在狭小空间内使用，易发生无人机在修正姿态过程中碰撞障碍物导致坠机。同时击发机构零部件数量多，结构复杂，且多为硬质金属材料制成，在对重量极为敏感的多旋翼无人机上挂载，也直接影响飞行性能及续航能力。
发明内容
为解决上述问题，本申请参考苏式弹道导弹的冷发射形式，设计了一种冷发式无人机用投弹器。所述投弹器用于投掷现有警用38mm抢发手投两用弹体。
无人机投弹器，包括弹筒、摇臂舵机、舵机安装架、释放摇臂，所述弹筒为圆柱形中空管体，一端与无人机底部相邻，并垂直设于无人机底部，弹筒远离无人机的一端为装卸端，用于装卸警用枪发手投两用弹弹体，弹筒内径与弹体外径间隙配合；其特征在于：弹筒装卸端采用无端盖形式，装卸端外周面设有摇臂舵机，所述摇臂舵机外壳与弹筒外周面相切，舵机输出轴轴线与弹筒轴线平行，摇臂舵机通过舵机安装架与弹筒筒体固定连接；释放摇臂安装在舵机输出轴上，垂直于摇臂舵机与弹筒的切面，释放摇臂从弹筒底部的开孔伸入弹筒内，用于阻挡弹体从装卸端滑落。
进一步的，所述无人机投弹器，弹筒周面上开设有轻量化开孔，舵机安装架内壁设有用于嵌入轻量化开孔的固定凸起。
本申请有益效果在于通过采用冷发射的发射方法，结合舵机驱动的释放摇臂释放弹筒内弹体，在避免热发射方法给无人机带来冲击的同时，简化了弹体释放结构，去除了释放端盖、合页、复位结构及撞针式触发机构，减轻了弹筒的整体重量，简化了结构。采用无人机领域的标准化舵机的舵机部件，给弹筒的维护带来便利。
进一步的，应在用冷发射的模式，弹筒无需采用密封式结构，因此可最大限度的在弹筒筒体上开设偷轻孔，便于弹筒的轻量化设计。
附图说明
图1为本申请实施例1结构示意图；
图2为本申请实施例2舵机安装架结构示意图；
图3为本申请释放摇臂示意图。
具体实施方式
为进一步的阐述本申请的技术方案，下面将结合服务队本申请所有实施例做进一步说明。
实施例1
无人机投弹器，包括：弹筒1、摇臂舵机2、舵机安装架3、释放摇臂4、固定突起5、弹筒的轴线6、臂舵机的输出轴的轴线7、等分轴线8、圆心9装卸端10、自由端11。
所述弹筒1为中空圆管状，优选碳纤维或工程塑料等形状稳定且具有轻量化特点的材料。弹筒1的内径应略大于警用38mm枪发手投两用弹的弹体最大直径，并与弹体间隙配合，使弹体能在弹筒1内沿弹体轴向自由滑动。弹筒1垂直于无人机（多旋翼形）底部安装，其顶端开口与无人机底部相邻，远离无人机底部一端的开口为弹体的装卸端10。
所述弹筒1底部的外周面上还设有一个摇臂式舵机2，该类舵机为航模领域通用型号。
所述摇臂式舵机2外壳与弹筒1外周面相切，如图1所示摇臂舵机的输出轴的轴线7与弹筒的轴线6平行。摇臂舵机2控制线与无人机接收机连接，通过无人机遥控装置控制。所述无人机控制器、接收机属于该领域的标准化现有技术，市场上有大量成熟产品如FUTABA公司的14SG、18SG、18MZ或Graupner公司的MZ24等大量现有设备，本申请不再向西赘述。
上述摇臂舵机2通过，舵机安装架3固定在弹筒筒体上。所述舵机安装架3为卡箍式结构，为减轻重量，优选PLA或ABS经3D打印或注塑工艺制成。如图3所示，卡箍本体成圆弧状为方便套与弹筒1外壁，卡箍本体的曲率应与弹筒外周面的曲率相同，直径应等于弹筒1外周面直径，以便于紧密的与弹筒1外壁配合，实现固定。卡箍本体的两端分别设置有一个连接端，所述两个连接端的间距如图1所示等于各自与摇臂舵机2相邻两个面的直线距离。两连接端同侧上设有用于安装螺丝的开口，所述开口与摇臂舵机2两端的安装挂耳上的螺丝孔相对应，用穿透紧固螺丝。
摇臂舵机2用于驱动释放摇臂4，摇臂舵机2外壳如图1所示的侧壁与弹筒1外周面相切，且该切面与弹筒1半径垂直，舵机输出轴的轴线与弹筒上过弹筒圆心的轴线6平行，输出轴的外花键与弹筒1的装卸端10方向相同。摇臂舵机2输出轴上固定安装有一个释放摇臂4。
所述释放摇臂4，为一字形，一侧的底面设有一个内花键的凹槽，用于与摇臂舵机2输出轴的外花键固定连接，远离内花键凹槽的一端为自由端11，该自由端11在摇臂舵机2输出轴的驱动下绕摇臂舵机输出轴旋转。
所述摇臂舵机2处于初始位置（中立点）时，释放摇臂4伸入弹筒1内腔，释放摇臂4垂直于摇臂舵机2与弹筒1外周的切面，自由端11指向过弹筒的圆心9，且释放摇臂的等分轴线8过摇臂舵机输出轴的圆心与弹筒的圆心9。自由端11与弹筒圆心9的直线距离小于19mm。
因释放摇臂4伸入弹筒1内的作用是将弹体锁止在弹筒1内腔，因此弹筒1与摇臂舵机2相邻的位置应设有一个可让释放摇臂4旋入旋出的开口12。所述开口12不限制形状，满足释放摇臂4无干涉的旋入旋出弹筒1内腔即可。
使用时弹筒1垂直设于无人机底部，装卸端10位于远离无人机的一端。弹筒1与无人机的机腹或脚架固定连接，其连接手段可以为热熔胶粘合、螺丝固定或钢丝绑定，上述固定方式与本申请的技术方案无关，也属于普通的公知常识。摇臂舵机2通过舵机安装架3安装在弹筒的装卸端10一侧的外周。摇臂舵机2的3p线束（无人机领域通用线束包括GND、VCC、PWM）插在遥控装置中的接收机相应的通道插口上。再将警用38mm枪发、手投两用弹弹体带有拉环的一端从装卸端10插入弹筒1，弹体另一端应不遮挡弹筒底部设置的用于让释放摇臂4旋入旋出的开口12（此限定条件可通过改变弹筒的长度或弹筒与无人机机腹相邻一端与机腹的距离来满足），再将弹体拉环或拉线引出并固定在无人机机身上，装好后给无人机通电，无人机的接收机自检过程中自动将摇臂舵机2输出轴旋转至初始位置，输出轴的旋转带动释放摇臂4旋转至初始位置，因释放摇臂4自由端11与弹筒圆心9的直线距离小于19mm因此弹体被限制在弹筒1内。发射时操作者通过遥控器开关控制摇臂舵机2旋转，摇臂舵机的输出轴带动释放摇臂4转动使释放摇臂4的自由端11与弹筒圆心9的距离大于19mm。弹体在重力的作用下从弹筒1滑出，并同时与拉环或拉线分离，使弹体处于激发态。弹体激发态至爆炸态的延时由弹体制造厂家决定，不是本申请的技术方案，本申请无需考虑。且本申请可通过延长弹体拉环或拉线的长度来修正弹体爆炸的延时。
实施例2
如图1-2所示，在实施例1的基础上综合本申请冷发射的技术方案，弹体滑出过程中无需同热发射一样要考虑弹筒1内腔的发射燃气保压，因此实施例2的弹筒1可在弹筒1侧壁上阵列开设用于轻量化的开孔13。为保证弹筒1圆管形态的稳定及最佳的轻量化效果，所述轻量化开孔13优选为等边六边形，并以蜂巢形式在弹筒外壁阵列。
为让舵机安装架更加稳定的安装在设有轻量化开孔13的弹筒1上，舵机安装架3与弹筒1相邻的内壁上设有一个固定突起5，所述固定突起形状与面积与弹筒上开设的轻量化开孔13投影形状相同，固定突起的高度小于弹筒的壁厚。
本申请所述弹筒及释放摇臂长度均为满足38mm弹体设计，如选用其他弹体直径，可通过改变弹筒内径已满足弹筒与弹体的间隙或滑动配合，并满足释放摇臂自由端与弹筒圆心的直线距离小于弹体的半径即可。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920074979.5
申请日:2019-01-17
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:93(哈尔滨)
授权编号:CN209427031U
授权时间:20190924
主分类号:B64D 1/06
专利分类号:B64D1/06
范畴分类:32E;35P;
申请人:哈尔滨比特模型技术开发有限公司
第一申请人:哈尔滨比特模型技术开发有限公司
申请人地址:150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区先锋路469号广告产业园13号楼5层无人机事业部
发明人:徐斌
第一发明人:徐斌
当前权利人:哈尔滨比特模型技术开发有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计