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舰载箱式无人机发射系统的设计
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 2014年9月 第42卷第17期 机床与液压 MACHINE TO0L&HYDRAULICS Sep.2014 Vo1.42 No.17 DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2014.17.030 舰载箱式无人机发射系统的设计 夏冉,朱玉川 (南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016) 摘要:作为舰载无人机系统的重要组成部分,无人机的发射环节一定程度上影响了无人机系统的作战效能。为了提高 无人机发射效能和非战时维护贮存能力,针对舰载小型无人机系统,提出了一种舰载箱式无人机发射系统的设计方案。该 系统采用贮运发一体结构,由大型贮运传动箱体、发射平台以及推拉机构组成,贮运传动箱体由机械框架结构和气动及液 压系统组成,由PLC控制实现传动自动化可视化;发射平台由二自由度位置伺服系统构成,采用交流永磁同步伺服电机驱 动,从而使系统可获得舰体摇摆状况下的高精度传动与发射;推拉机构的设计,使得发射平台可以在两个贮存箱体之间切 换,实现多箱无人机共用同一发射平台,减小系统占据舰艇空间。该系统可有效提高无人机维护保养能力和发射效能。 关键词:无人机发射系统;液压系统;PLC控制;位置伺服 中图分类号:V242.4+2 文献标识码:B 文章编号:1001—3881(2014)17—109—3 Design of UAV in Box Shipboard Launch System XIA Ran.ZHU Yuehuan (College of Mechanical and Electrical Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing Jiangsu 210016,China) Abstract:As an important part of a carrier—based Unmanned Aerial Vehicle(UAV)system,to some extent,the launch part of UAV affects the operational effectiveness of UAV system.In order to improve the launching performance and capability of non—war time routine maintenance and storage of the UAV,the design scheme of a carrier—based box—type UAV launch system was presented by aimed at a small carrier—based UAV system,An integrated structure of launching,transmission and storage was used by the system, which was made from large storage transmission box,launch platforms and sliding mechanism.Storage transmission box flame structure was consisted of mechanical flame and pneumatic and hydraulic system components,driven by the PLC controller to implement visible automated transmission.The launch platform was constructed by a 2-D position servo system that driven by AC permanent magnet syn— chronous servo motor,thereby allowing the system to obtain high—precision of transmission and launching in shipboard conditions of swinging and shaking.The design of sliding mechanism,making the launch platform switched between the two storage cabinets,which realized the multi—cabinets of UAV to use in public one same launch platform,and reduced the occupational space of system in the shipboard.The system can effectively improve the ability of UAV maintenanee and launching performance. Keywords:UAV launch system;Hydraulic system;PLC control;Position servo 0前言 近年来,无人机技术飞速发展,主要涉及以下几 类关键技术:远程遥控技术、自动飞行控制技术、武 器智能控制技术、新材料和模块化建造技术以及发射 与回收技术等。舰载无人机的发射技术对无人机的作 战效能起到关键作用,除无人直升机以外,无人机的 发射一般采用火箭助推、滑跑起飞、气液压弹射及箱 式发射等方式。滑跑起飞需要具备一定的跑道或者滑 轨,小型海基平台往往不具备这样的条件,而箱式发 射无需跑道,可以实现零长发射;另外,海基平台气 候湿热,使用环境恶劣,无人机的贮存、维护和保养 也是一大难题。为了实现舰载无人机发射的安全性、 可靠性及高精度要求,以及无人机的日常维护、保养 能力,提高使用寿命,文中针对小型舰载无人机,设 计了一种集无人机贮存、运输和发射一体化的箱式发 射系统,该系统包括机械箱体框架,电液比例控制液 压系统,气动定位锁紧系统,PLC显示控制系统,发 射位置伺服系统等。平时,具备一定数量规模的箱式 无人机可以长时间贮存在大型贮运箱体中,从而提高 了无人机的维护性和可靠性;战时,无人机箱体可由 传动系统迅速推入位置伺服发射平台实现高精度发 射,具有较强的战时反应能力。另外,无人机的一种 发展趋势是与弹药技术相结合,发展成攻击型的巡飞 弹,这种无人攻击机形状如同炮弹,也适宜采用这种 收稿日期:2013—08—16 基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(NZ2012013) 作者简介:夏冉(1989一),男,硕士研究生,研究方向为机电控制及自动化。E~mail:xiaran737@126.con。

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航空人生
于 2020-12-21 上传
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