一种无人直升机可投放货舱的制作方法

1.本实用新型涉及无人直升机装备技术领域，具体涉及一种无人直升机可投放货舱。


背景技术：

2.直升机相比固定翼飞机，具有可垂直起降、空中定点悬停，对起降场地要求较低等优点。
3.无人直升机相比有人直升机，具有运营成本低、维护简单、无人员危害风险、环境适应性强等优势。大型无人直升机还具备优异的空中补给和运载能力。
4.近年来，在装备运输、物资补给等领域，无人直升机备受关注。常规无人直升机通常采用直接外挂货物或者通过货箱装运方式进行货物运输。
5.但是，受有效载重、飞行速度等条件的限制，无人直升机对大载重物资运输的能力还不能满足抢险、赈灾等方面的需求。
6.目前，无人直升机运输货物存在如下问题：
7.1、外挂货物或货箱阻力大；
8.2、货箱晃动不稳定，限制了无人直升机的飞行速度及续航时间；
9.3、货箱结构复杂且笨重，限制了无人直升机的有效载重；
10.4、货物或货箱不具备快速安装、投放能力，很大程度增加了人力及时间损耗；
11.5、货箱不具备投放后重复使用能力，造成了资源浪费。
12.面对诸多货运过程中的难题，有必要对无人直升机，尤其是重载无人直升机的载货设施进行即时提升。


技术实现要素：

13.鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种无人直升机可投放货舱，用以解决无人直升机中货舱不能稳固安装、妨碍飞行气动性、投放和装卸货效率低的技术问题。
14.本实用新型通过如下技术方案实现：
15.一种无人直升机可投放货舱，包括框架部件、舱板部件和舱门部件，所述舱板部件围覆所述框架部件形成货舱主体；2个所述舱门部件沿纵向镜像设置在所述货舱主体两端；所述框架部件包括主框架组件和底框架组件；主框架组件连接在底框架组件上；所述舱板部件包括货舱顶部面板组件、货舱底板组件和货舱侧面板组件；所述舱门部件第一端铰接所述货舱顶部面板组件，所述舱门部件第二端扣合所述货舱底板组件并卡扣在所述货舱侧面板组件上。
16.进一步的，所述主框架组件包括横加强框、斜加强框单元和顶部平框；所述顶部平框底面连接所述横加强框，所述斜加强框单元两端分别连接所述顶部平框和所述底框架组件。
17.进一步的，所述底框架组件包括底部边框和底部桁架；所述底部桁架布设在底部
边框内，所述底部桁架与横加强框通过连接板连接。
18.进一步的，所述货舱顶部面板组件包括货舱顶部面板、吊挂接头和限位接头，所述货舱顶部面板设置在顶部平框上，所述吊挂接头和限位接头设置在货舱顶部面板上部，所述限位接头上设置有限位接头限位面。
19.进一步的，所述货舱底板组件包括底部面板单元和底部垫板；所述底部面板单元设置在底框架组件的外侧面，所述底部垫板设置在所述底框架组件的内侧面。
20.进一步的，所述货舱侧面板组件包括货舱侧面板和转运把手；所述舱侧面板外侧的边沿处设置有防松搭扣锁体。
21.进一步的，所述舱门部件包括舱门立面、舱门上面和舱门侧面；所述舱门立面和舱门上面垂直设置，2个所述舱门侧面在两侧连接所述舱门立面和舱门上面；所述舱门立面沿纵向设置为流线型。
22.进一步的，所述舱门侧面外侧外边沿处设置有防松搭扣锁钩。
23.进一步的，所述无人直升机可投放货舱还包括货物系留接头和钢丝绳。
24.进一步的，所述无人直升机可投放货舱还包括橡胶空气减振器。
25.与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：
26.1、本实用新型的无人直升机可投放货舱结构牢固，能可靠挂接在无人直升机上，可实现大载重运输投放任务。
27.2、本实用新型的无人直升机可投放货舱在飞行方向的迎风面(舱门立面)设计为具有流线型，可减少无人直升机飞行时的空气阻力，有利于提高无人直升机的有效飞行。
28.3、本实用新型的无人直升机可投放货舱的货舱主体和舱门部件采用碳纤维复合材料，最大限度地节省重量，提高无人直升机有效载重。
29.4、本实用新型的无人直升机可投放货舱的底部面板、货舱侧面板和舱门立面均设置有橡胶空气减振器，可实现货箱投放缓冲减振、保证货舱投放的可靠性，使货舱可重复使用。
30.5、本实用新型的无人直升机可投放货舱的吊挂接头结构简单，可直接挂载到货舱投放装置上，无需使用工具进行拆卸安装，便于实现对货物的便捷投放。
31.6、本实用新型的无人直升机可投放货舱两侧的舱门可实现快速、便捷地装卸物资，可达性好。
32.7、本实用新型的无人直升机可投放货舱的货舱内部底部垫板及框架部件内侧面布置货物系留接头，可实现货物固定，避免运输过程中，货物在货舱中晃动。
33.8、本实用新型的无人直升机可投放货舱的货舱顶部设置限位接头，通过相对的2个限位接头的限位接头限位面将无人直升机可投放货舱限定挂接在无人直升机上，可防止飞行过程中无人直升机可投放货舱摆动。
34.上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
35.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
36.图1为本实用新型的无人直升机可投放货舱舱门部件打开状态结构示意图；
37.图2为本实用新型的无人直升机可投放货舱整体结构示意图；
38.图3为本实用新型货舱桁架组件结构示意图；
39.图4为本实用新型的无人直升机可投放货舱去除舱门部件后结构示意图；
40.图5为图1的仰视图；
41.图6为本实用新型的舱门部件结构示意图；
42.图7为本实用新型的第二框结构示意图；
43.图8为本实用新型的橡胶空气减振器结构示意图；
44.图9为本实用新型的限位接头结构示意图；
45.图10为本实用新型的防松搭扣锁体结构示意图；
46.图11为本实用新型的防松搭扣锁体去掉锁体拉攀后的结构示意图。
47.附图标记：
48.1.主框架组件；11.横加强框；12.斜加强框单元；121.斜加强框；1211.斜加强框搭扣锁安装部；1212.斜加强框侧面板安装部；122.斜加强框遮板；13.顶部平框；14.侧加强条；2.底框架组件；21底部边框；22.底部桁架；3.货舱顶部面板组件；31.货舱顶部面板；32.吊挂接头；33.限位接头；331.限位接头限位面；4.货舱底板组件；41.底部面板单元；411.底部面板；412.底部加强安装板；42.底部垫板；5.货舱侧面板组件；51.货舱侧面板；52.防松搭扣锁单元；521.防松搭扣锁体；5211.锁体拉攀；5212.锁体挂轴；5213.调整弹簧；522.防松搭扣锁钩；53.转运把手；6.舱门部件；61.舱门立面；611.舱门立面端平面；612.舱门立面弧面；62.舱门上面；63.舱门侧面；631.舱门钢丝固定板；7.橡胶空气减振器；8.加强角盒；9.货物系留接头；10.钢丝绳。
具体实施方式
49.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
50.结合图1-图11，更具体地描述本实用新型的技术方案：
51.首先，本实施例定义无人直升机可投放货舱的2个舱门部件设置方向为纵向；所有零、部件的纵向边为端边，所有零、部件的横向边为侧边。
52.如图1、图2和图3所示，本实施例的无人直升机可投放货舱为整体对称结构，包括框架部件、舱板部件和舱门部件6，舱板部件围覆框架部件形成货舱主体。
53.本实施例设置有2个舱门部件6，2个舱门部件6沿纵向镜像设置在货舱主体两端，可以双向打开，从而可实现快速、便捷地装卸物资，货物可达性好。
54.本实施例的框架部件包括主框架组件1和底框架组件2；主框架组件1连接在底框架组件2上；舱板部件包括货舱顶部面板组件3、货舱底板组件4和货舱侧面板组件5；舱门部件6第一端铰接货舱顶部面板组件3，舱门部件6第二端扣合货舱底板组件4并卡扣在货舱侧
面板组件5上。
55.如图1所示，主框架组件1包括横加强框11、斜加强框单元12和顶部平框13，斜加强框单元12包括斜加强框121。其中，横加强框11、斜加强框121和顶部平框13均为槽框结构。
56.如图3所示，顶部平框13居中设置在底框架组件2的上方，中部设置减重孔，整体为槽壳结构。2个横加强框11镜像对称、横向设置在底框架组件2和顶部平框13之间。
57.优选的，镜像对称设置的斜加强框单元12呈45
°
设置。该设置能够使得舱门部件6的截面形状为等腰直角三角形。
58.结合图4和图7所示，斜加强框121上端连接顶部平框13的端边，斜加强框121下端连接底框架组件2的端边；斜加强框121下端的最大实体外端向上垂直连接有加强框遮板122。加强框遮板122上端设置有向外侧的加强框遮板翻边，加强框遮板翻边具有在舱门部件6扣合时压合舱门部件6的作用。
59.如图7所示，斜加强框121上端设置有斜加强框侧面板安装部1212，用于加大斜加强框121与货舱侧面板组件5的有效连接面；斜加强框121下端设置有斜加强框搭扣锁安装部1211,斜加强框搭扣锁安装部1211用作连接防松搭扣锁单元的加强板。斜加强框搭扣锁安装部1211和斜加强框侧面板安装部1212均能起到增强连接可靠性的作用。
60.主框架组件1还包括侧加强条14。侧加强条14为槽口结构。侧加强条14连接在横加强框11和斜加强框单元12的侧边中部，可以有效增强框架部件的结构强度。
61.主框架组件1各零件均为板材弯折而成，即可增加结构强度，又可实现减重。
62.如图3所示，底框架组件2包括底部边框21和底部桁架22；底部桁架22纵横交错连接在底部边框21内，可增强底框架组件2的结构强度。
63.底框架组件2通过横加强框11的下端、底部边框21的下端与主框架组件1连接成整体，构成完整的框架部件。
64.本实施例的框架部件采用主框架组件1和底框架组件2的模块化设计，主结构为框梁结构，货舱投放落地状态的受力沿主框架组件1和底框架组件2上的框梁传力，传力直接，结构连接过渡平缓，连续性好，无突变载荷，能有效增强无人直升机可投放货舱的结构强度，保护无人直升机可投放货舱的结构完整性。
65.结合图1、图3和图4所示，货舱底板组件4包括底部面板单元41和底部垫板42；底部面板单元41设置在底框架组件2的外侧面，底部垫板42设置在底框架组件2的内侧面，形成夹层结构，有利于形成合理传力路径、优化结构强度，以提高货舱强度、刚度，节省货舱重量。
66.底部面板单元41包括底部面板411和底部加强安装板412，多个底部加强安装板412均布在底部面板411的周边处，用于作为依次连接底部面板411、底框架组件2、底框架组件2、底部垫板42的加强板。底部加强安装板412的设置，有利于防止安装结构对各板材因安装孔的存在而易于损坏，加强了整体连接结构的强度。
67.如图4所示，货舱顶部面板组件3包括货舱顶部面板31，货舱顶部面板31设置在顶部平框13上，货舱顶部面板31上部设置吊挂接头32和限位接头33。
68.如图2所示，本实施例优选的，2个吊挂接头32沿纵向居中设置在货舱顶部面板31上部，用于限位挂接在无人直升机内舱顶面的挂件上，以限制无人直升机可投放货舱在无人直升机内舱中高度方向和纵向的具体位置。
69.如图9所示，限位接头33设置有限位接头限位面331。
70.如图4所示，2个吊挂接头32成对沿横向镜像对称设置在货舱顶部面板31上部，多对限位接头33沿纵向居中设置在货舱顶部面板31上部。
71.优选的，本实施例的无人直升机可回收投放货舱的无人直升机内舱顶面的挂件为纵向布置在无人直升机内舱顶面中部的双挂钩结构，双挂钩结构以相对内侧钩紧2个吊挂接头32，使得无人直升机可回收投放货舱纵向位置固定地挂钩在无人直升机内舱顶面。
72.优选的，货舱顶部面板31上部设置2对限位接头33，限位接头33上的限位接头限位面331呈钝角相对设置。相应的，在无人直升机的顶部成对设置有楔形块，楔形块的斜面与限位接头限位面331位置匹配，当无人直升机可回收投放货舱纵向位置固定地挂钩在无人直升机内舱顶面时，限位接头33能够限制无人直升机可回收投放货舱在纵向轴面的摆动。
73.优选的，限位接头32限位接头采用7075航空铝合金制成，轻度大，耐磨损。
74.本实施例优选的，货舱顶部面板31上部设置有2个吊挂接头32。吊挂接头32结构简单，可直接挂载到无人直升机的舱体上部的挂接装置上。进一步优选的，通过无人直升机的机舱内的挂接装置为双挂钩结构。无人直升机机舱内的双挂钩稳定挂装无人直升机可回收投放货舱。
75.具体的，无人直升机的双挂钩的锁闭和打开可控。当无人直升机接收到投放信号后，将2个双挂钩打开，吊挂接头32脱离无人直升机的双挂钩，无人直升机可回收投放货舱即被释放投放向目标地点。该过程无需使用工具进行拆卸安装，结构简单、安全可靠。
76.优选的，吊挂接头32采用高强不锈钢制成，质轻耐磨。便于实现对货舱的便捷投放。
77.如图4所示，货舱侧面板组件5包括货舱侧面板51和防松搭扣锁体521，还包括转运把手53；货舱侧面板51连接在框架部件的外侧面，防松搭扣锁体521和转运把手53连接在货舱侧面板51的外侧。
78.转运把手53对称设置在2侧的货舱侧面板上，供操作人员短途搬运货舱使用。本实施例优选的，每侧的货舱侧面板51上在高度方向的中部位置，对称设置有2个转运把手53。
79.如图6所示，防松搭扣锁单元52包括防松搭扣锁体521和防松搭扣锁钩522，防松搭扣锁钩522设置在舱门部件6外部临近货舱侧面板51的边沿处，防松搭扣锁体521设置按在货舱侧面板51的外部临近舱门部件6的边沿处；防松搭扣锁钩522端部带有弯钩的板件。
80.如图10和图11所示，防松搭扣锁体521为组合件，包括锁体拉攀5211、锁体挂轴5212和调整弹簧5213。
81.通过扳动锁体拉攀5211，可以将锁体挂轴5212钩挂或脱离防松搭扣锁钩522，从而锁闭或松开防松搭扣锁单元52，将舱门部件6相对于货舱主体扣合或打开。
82.由于设置了调整弹簧5213，使用松搭扣锁单元52具有高强度；一方面可以在锁闭状态防止货舱意外开启，另一方面可以通过扳动锁体拉攀5211，使得防松搭扣锁体521脱离防松搭扣锁钩522，从而从货舱主体上轻易打开舱门部件6。
83.如图1和图6所示，舱门部件6包括舱门立面61、舱门上面62和舱门侧面63；舱门立面61和舱门上面62垂直设置，2个舱门侧面63在两侧连接舱门立面61和舱门上面62。舱门上面62的边沿处铰接在货舱顶部面板31的纵向端头，舱门立面61下边沿内扣在加强框遮板122外侧。
84.具体的，舱门部件6整体为三角形状的槽盒结构，扣合在货舱主体纵向的两端，即，舱门立面61位于无人直升机飞行状态下的迎风面。
85.优选的，舱门立面61设置有舱门立面端平面611和舱门立面弧面612，舱门立面弧面612从舱门立面端平面611周边弧形弯折，使得舱门立面61为呈具有流线型侧面的壳体。弧形弯折的侧面能够使得无人直升机可投放货舱在迎风面具有良好气动性，减少无人直升机飞行时的空气阻力，增加无人直升机的有效动力飞行。
86.防松搭扣锁钩522设置在舱门侧面63外侧的边沿处，具体位于舱门侧面63外侧临近货舱侧面板51的边沿处。防松搭扣锁钩522处对应的舱门侧面63内侧通过紧固件共同连接有舱门钢丝固定板631。舱门钢丝固定板631用以固定钢丝10的一端。钢丝10另一端连接在斜加强框121的一个侧边上。
87.如图1所示，调整钢丝10的长度，使得两侧径向设置的2个舱门部件6在最大打开状态不会发生碰撞。
88.优选的，本实用新型的框架部件内的各组件内部及组件之间均采用铆接连接；舱板部件各组件内部及组件之间均采用铆接连接；框架部件和舱板部件之间均采用铆接连接；舱门部件6内的舱门立面61、舱门上面62和舱门侧面63之间采用铆接连接。
89.优选的，本实用新型的各框架的槽壳结构均为薄金属板带有弯折边或铆接了垂直边板构成，目的是以最小的舱体重量获得最大的支撑强度。
90.如图2和图5所示，无人直升机可投放货舱的外侧面和设置有多个橡胶空气减振器7，以保护投放货舱落地过程中与地面或周围物体发生碰撞，实现投放缓冲减振、保证货舱投放的可靠性，使得无人直升机可投放货舱能够减少破损、重复使用。
91.如图8所示，优选的，橡胶空气减振器7为带有螺栓的锥台状橡胶块，橡胶空气减振器7的螺栓用于将橡胶空气减振器7的锥台状橡胶块连接在无人直升机可投放货舱的主体结构上。
92.优选的，本实施例的橡胶空气减振器7均布在底部面板411、货舱侧面板51、舱门侧面63和舱门立面61上，使得无人直升机可投放货舱的底面、4个侧面都均布有橡胶空气减振器7。
93.如图4所示，无人直升机可投放货舱的货舱主体上还是设置有加强角盒8。加强角盒8包覆在货舱主体下部的4各边角处，将底部面板411、货舱侧面板51和斜加强框121连接成一个整体，作为加强结构，加强角盒8既增强了货舱主体的整体强度，也使得投放货舱发生碰撞过程中应力最为集中的尖角部位受到保护，减少了该处的磨损。为货舱投放侧翻着陆提供保护。
94.如图1和图4所示，在货舱内壁面上布设有多个货物系留接头9，用于绑定货物。货物系留接头9为带有螺栓结构的圆柱环结构。设置在货舱内壁面具有加强结构的位置。
95.优选的，布设在货舱内壁底面上的货物系留接头9具体设置在位于底部桁架22的上方的侧面底部垫板42和/或横加强框11侧边的内壁面上；通过货物系留接头9，可实现无人直升机可投放货舱内的货物固定，避免运输过程中，货物在货舱中晃动。
96.优选的，本实施例的货舱主体、舱门部件6和加强角盒8采用碳纤维复合材料，最大限度地减轻了无人直升机可投放货舱的重量，相比传统货舱可减重约30％，提高无人直升机有效载重，达到实现重载的效果。
97.本实施例的无人直升机可投放货舱能够有效提高运载能力、续航时间及飞行速度，提高了无人直升机运输效率，特别适合在复杂环境下的大载重物资运输。
98.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。同时，凡搭载了本装置的设备，以扩大应用领域并产生复合的技术效果，都属于本方法实用新型保护的范围。

技术特征：
1.一种无人直升机可投放货舱，其特征在于，包括框架部件、舱板部件和舱门部件(6)，所述舱板部件围覆所述框架部件形成货舱主体；2个所述舱门部件(6)沿纵向镜像设置在所述货舱主体两端；所述框架部件包括主框架组件(1)和底框架组件(2)；主框架组件(1)连接在底框架组件(2)上；所述舱板部件包括货舱顶部面板组件(3)、货舱底板组件(4)和货舱侧面板组件(5)；所述舱门部件(6)第一端铰接所述货舱顶部面板组件(3)，所述舱门部件(6)第二端扣合所述货舱底板组件(4)并卡扣在所述货舱侧面板组件(5)上。2.根据权利要求1所述的无人直升机可投放货舱，其特征在于，所述主框架组件(1)包括横加强框(11)、斜加强框单元(12)和顶部平框(13)；所述顶部平框(13)底面连接所述横加强框(11)，所述斜加强框单元(12)两端分别连接所述顶部平框(13)和所述底框架组件(2)。3.根据权利要求2所述的无人直升机可投放货舱，其特征在于，所述底框架组件(2)包括底部边框(21)和底部桁架(22)；所述底部桁架(22)布设在底部边框(21)内，所述底部桁架(22)与横加强框(11)通过连接板连接。4.根据权利要求3所述的无人直升机可投放货舱，其特征在于，所述货舱顶部面板组件(3)包括货舱顶部面板(31)、吊挂接头(32)和限位接头(33)，所述货舱顶部面板(31)设置在顶部平框(13)上，所述吊挂接头(32)和限位接头(33)设置在货舱顶部面板(31)上部，所述限位接头(33)上设置有限位接头限位面(331)。5.根据权利要求4所述的无人直升机可投放货舱，其特征在于，所述货舱底板组件(4)包括底部面板单元(41)和底部垫板(42)；所述底部面板单元(41)设置在底框架组件(2)的外侧面，所述底部垫板(42)设置在所述底框架组件(2)的内侧面。6.根据权利要求5所述的无人直升机可投放货舱，其特征在于，所述货舱侧面板组件(5)包括货舱侧面板(51)和转运把手(53)；所述舱侧面板(51)外侧的边沿处设置有防松搭扣锁体(521)。7.根据权利要求6所述的无人直升机可投放货舱，其特征在于，所述舱门部件(6)包括舱门立面(61)、舱门上面(62)和舱门侧面(63)；所述舱门立面(61)和舱门上面(62)垂直设置，2个所述舱门侧面(63)在两侧连接所述舱门立面(61)和舱门上面(62)；所述舱门立面(61)沿纵向设置为流线型。8.根据权利要求7所述的无人直升机可投放货舱，其特征在于，所述舱门侧面(63)外侧外边沿处设置有防松搭扣锁钩(522)。9.根据权利要求1-8任一项所述的无人直升机可投放货舱，其特征在于，还包括货物系留接头(9)和钢丝绳(10)。10.根据权利要求1-8任一项所述的无人直升机可投放货舱，其特征在于，还包括橡胶空气减振器(7)。

技术总结
本实用新型涉及一种无人直升机可投放货舱，属于无人直升机装备技术领域，解决了无人直升机中可投放货舱不能稳固安装、妨碍飞行气动性、投放和卸货效率低的问题。本实用新型的无人直升机可投放货舱包括框架部件、舱板部件和舱门部件，舱板部件围覆框架部件形成货舱主体；2个舱门部件沿纵向镜像设置在货舱主体两端；框架部件包括主框架组件和底框架组件；主框架组件连接在底框架组件上；舱板部件包括货舱顶部面板组件、货舱底板组件和货舱侧面板组件；舱门部件连接货舱顶部面板组件和货舱侧面板组件上。本实用新型的无人直升机可投放货舱结构简单，外形具有良好飞行气动性，便于稳固安装，便于提高投放和卸货效率，适用性广泛。适用性广泛。适用性广泛。


技术研发人员：刘晨鸣 孙涛 左文明 田刚印
受保护的技术使用者：北京中航智科技有限公司
技术研发日：2022.12.23
技术公布日：2023/4/19