一种牵引设备,回收装置以及伞降回收***
技术领域
本发明涉及航空技术领域,特别涉及一种牵引设备,回收装置以及伞降回收***。
背景技术
在现实中,有很多需要回收的设备,例如无人机,火箭等设备是需要回收的,针对这种回收需要,目前主要采用的方式是伞降回收,也即利用降落伞进行回收,待回收的设备携带降落伞,在进行回收时,打开降落伞,以便通过降落伞在空中进行缓冲,有效的避免了设备直接落地造成的冲击,此外这种方式比较便捷,且成本较低。
但伞降回收这种方式也存在一些缺陷,具体的,由于是依赖空气的阻力进行缓冲以保障回收设备的安全,其受力主要依赖重力以及空气阻力,由此导致一旦降落伞开伞,将不再可控,其着陆精度严重依赖于开伞的时机,特别的,如果遇到有阵风等横向强对流天气等情况,将导致回收设备无法准确正常地在预设地点着陆,进而很可能导致待回收设备的丢失以及损坏,而目前针对这种情况,在现有技术中还没有相关的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种牵引设备,回收装置以及伞降回收***;用以牵引伞降回收***将被伞降回收的设备准确得着陆在预设的着陆地点。
具体的本发明提出了一种牵引设备,其特征在于,包括:运载装置1和引导装置2,其中:
所述运载装置1连接所述引导装置2;
所述引导装置2用于连接被伞降回收的设备。
优选的,所述引导装置2包括:引导索21和支架22,其中:
所述支架22固定连接所述运载装置1;
所述引导索21的两端分别连接所述支架22的两端。
优选的,所述引导设备2包括:引导架23,一个或多个引导扣24,其中:
所述引导架23固定连接所述运载装置1;
各所述引导扣24固定连接所述引导架23的边缘部分。
本发明还提出了一种回收装置,其特征在于,包括挂钩装置3和降落伞4,其中:
所述挂钩装置3与所述降落伞4的固定连接;
所述挂钩装置3用于与牵引设备1连接。
优选的,所述降落伞4包括:主伞伞体41和主伞伞绳42;
所述挂钩装置3与所述主伞伞绳42的中部实现固定连接。
优选的,所述降落伞4包括:主伞伞体41和主伞伞绳42;
所述挂钩装置3与所述主伞伞体41的顶部实现固定连接。
优选的,所述降落伞4包括:主伞伞体41,主伞伞绳42,牵引伞伞绳43以及牵引伞伞体44;
所述挂钩装置3与所述牵引伞伞绳43的中部实现固定连接。
优选的,所述降落伞4包括:主伞伞体41,主伞伞绳42,牵引伞伞绳43以及牵引伞伞体44;
所述挂钩装置3与所述牵引伞伞体44的顶部实现固定连接。
优选的,所述挂钩装置包括:固定件31和勾连件32,其中;
所述固定件31固定连接所述勾连件32和所述降落伞4
所述勾连件32用于与牵引设备连接。
本发明还提出了一种伞降回收***,包括牵引设备和回收装置,以及被伞降回收的设备,其中:
所述回收装置与所述被伞降回收的设备连接;
所述牵引设备与所述回收装置连接。
与现有技术相比,本发明实施例提供了一种牵引设备,回收装置以及伞降回收***;通过牵引设备对被伞降回收的设备进行牵引,同时针对不同的伞降***,设置有对应的挂钩装置,保障了牵引的顺利进行,从而使得可以很好地利用牵引设备的动力将被伞降回收的设备引导到预设的回收着陆区域,并保障了伞降回收***的正常工作,保障了被伞降回收设备的正常着陆,避免现有伞降回收过程中无法精准着陆而导致的设备损坏,丢失等情况的发生。
附图说明
图1为本发明中一种牵引设备的结构示意图;
图2为本发明中的一种牵引设备的示意图;
图3为本发明中的一种牵引设备的示意图;
图4为本发明中的一种降落伞的示意图;
图5为本发明中的一种降落伞的示意图;
图6为本发明中的一种挂钩装置的示意图;
图7为本发明中的一种回收装置的示意图;
图8为本发明中的一种回收装置的示意图;
图9为本发明中的一种具体应用场景下的挂钩件的示意图;
图10A为本发明中的一种牵引过程的示意图;
图10B为本发明中的一种牵引过程的示意图;
图10C为本发明中的一种牵引过程的示意图;
图11A为本发明中的一种牵引过程的示意图;
图11B为本发明中的一种牵引过程的示意图;
图11C为本发明中的一种挂钩锁定过程的示意图;
图11D为本发明中的一种牵引过程的示意图;
图12为本发明中的一种牵引过程的示意图;
图13为本发明中的一种牵引过程的示意图。
图例说明:
1:运载装置 2:引导装置
21:引导索 22支架
23:引导架 24:引导扣
3:挂钩装置 31:固定件
32:勾连件
41:主伞伞体 42:主伞伞绳
43:牵引伞伞绳 44:牵引伞伞体
501:卡钩 502:锁定区域
503:锁定环 504:支撑柱
具体实施方式
实施例1、本发明的目的是提供一种牵引设备,用以牵引伞降回收***,将被伞降回收的设备准确着陆在预设的着陆地点。具体的,为达到以上技术目的,本发明实施例1提出了一种牵引设备,应用于伞降回收***,如图1所示,牵引设备包括:运载装置1和引导装置2,其中:
所述运载装置1连接所述引导装置2;
所述引导装置2用于连接被伞降回收的设备。
具体的,所述运载装置1具体为航线可控且存在指定运载能力的飞行器;例如运载装置1可以是直升机,四旋翼飞行器,无人机等等,由于运载装置作为牵引设备的动力部分,需要为牵引行为提供动力,且需要保障能到达预设区域,因此该运载装置的航线需要能被控制,且存在一定的运载能力,具体的,运载能力需要根据被伞降回收的设备来进行确定,被伞降回收的设备质量越大,相应需要的运载能力也需要越大,当然除此以外,还受其他因素的影响,例如存在强对流天气时,需要的运载能力也相应会比平时无风时需要的运载能力要大。运载装置1与引导装置2连接,具体可以是固定连接,例如通过螺栓连接来进行固定,当然也可以是别的方式,例如通过焊接,铆接等方式进行的固定。
而具体的,以运载装置1为四旋翼飞行器为例来进行说明,该四旋翼飞行器左右对称,其中图2左图为正视图,图2右图是侧视图。
引导装置2可以有以下两种不同的具体实施例:
如图2所示,为引导装置2的第一具体实施例:所述引导装置2包括:引导索21和支架22,其中:所述支架22固定连接所述运载装置1;所述引导索21的两端分别连接所述支架22的两端。
支架22固定连接运载设备1;引导索21的两端分别连接支架22的两端来实现与运载设备1的连接;如此引导索21的中间部分会自然垂下,后续可以利用引导索21来与被伞降回收的设备进行连接。具体的,除此以外,引导索21还可以是别的形式,例如可以为一条钢索,该钢索的一端连接运载设备,另一端固定连接一个碰撞锁定装置,后续可以利用钢索与伞降回收***中的伞绳进行碰撞后进行锁定,具体的还可以有很多别的形式,只要能与被伞降回收的设备实现固定连接即可。
为此,所述引导索21具体可以为钢索;所述支架22的材质可以为抗拉强度超过预设强度阈值的金属。
由于引导索21是需要受力的,需要牵引被伞降回收的设备,因此需要一定的承受力,为此,引导索21具体可以为钢索,也即是由多层钢丝捻成股,再以绳芯为中心,由一定数量股捻绕成螺旋状的绳;当然,并不限于钢铁的材质,还可以选择其他的材料,只要能满足受力条件以及牵引需要即可,例如可以选择碳纤维材料等等。与此对应的,引导索21连接在支架22上,支架22也需要一定的承受能力,具体的,支架22的承受能力需要针对不同的气候条件以及被伞降回收的设备的质量的不同而有不同的要求,具体的,支架22的材质可以为抗拉强度超过预设强度阈值的金属(具体的预设强度阈值根据实际情况进行灵活地设置),当然除此以外,也可以选择其他符合抗拉强度的材料,例如碳纤维材料等,在此不再进行赘叙。
引导装置2的第二具体实施例如图3所示,中,所述引导装置2包括:引导架23,一个或多个引导扣24,其中:
所述引导架23固定连接所述运载装置1;
各所述引导扣24固定连接所述引导架23的边缘部分。
该引导装置2的具体结构为:引导架23固定连接运载设备1;各引导扣24固定连接引导架23的边缘部分,例如引导架23为长条形,则两端可以分别连接一个引导扣24;各引导扣24对应于挂钩装置3;引导装置2通过引导扣24和挂钩装置3的连接实现与被伞降回收的设备的连接。
此外,考虑到引导架23以及引导扣24需要承受一定的拉伸力度,因此需要引导架24需要有一定的抗拉强度,也由此,引导架23以及各引导扣24的材质为抗拉强度超过预设强度阈值的金属,当然并不一定材质需要是金属的,只要满足抗拉强度即可,例如碳纤维材料,铝合金材料等也是可以的,其中引导架23与引导扣24的抗拉强度阈值需要基于其具体的应用环境以及自身的结构进行灵活设置。
本实施例1提供了一种牵引设备,通过牵引设备对被伞降回收的设备进行牵引,同时针对不同的伞降***,设置有对应的挂钩装置,保障了牵引的顺利进行,从而使得可以很好地利用牵引设备的动力将被伞降回收的设备引导到预设的回收着陆区域,并保障了伞降回收***的正常工作,保障了被伞降回收设备的正常着陆,避免现有伞降回收过程中中无法精准着陆而导致的设备损坏,丢失等情况的发生。
实施例2,以上的实施例1,是针对牵引设备的实施例描述,为了进一步优化牵引的过程,本发明还提出了一个关于回收装置的实施例,用以与实施例1中的牵引设备配合,从而更好地完成牵引工作,在该实施例中,回收装置包括挂钩装置3和降落伞4,其中:
所述挂钩装置3与所述降落伞4固定连接;
所述挂钩装置3用于与牵引设备1连接。
为了能更好地对被伞降回收的设备进行固定,以便对被伞降回收的设备进行牵引,本发明提出在降落伞的伞绳上固定一个挂钩装置3,从而更加便于与牵引设备1的连接。而具体的,降落伞4有两种不同的具体实施例:
1、降落伞4包括:主伞伞体41和主伞伞绳42,具体的可以如图4所示;
2、降落伞4包括:主伞伞体41、主伞伞绳42、牵引伞伞绳43以及牵引伞伞体44,具体的可以如图5所示;
在第一种具体实施例中,即降落伞4包括主伞伞体41和主伞伞绳42的情况下,也有两种具体的实施例:
1、所述挂钩装置3固定连接于主伞伞绳42的中部;
2、所述挂钩装置3与所述主伞伞体41的顶部实现固定连接。
在第二种具体实施例中,也即所述降落伞4包括:主伞伞体41,主伞伞绳42,牵引伞伞绳43以及牵引伞伞体44,在此情况下,也有两种具体的实施例:
1、所述挂钩装置3固定连接于所述牵引伞伞绳43的中部;
2、所述挂钩装置3与所述牵引伞伞体44的顶部实现固定连接。
以上两种形式下,都可以使得回收装置更顺利地与牵引设备1实现连接。而为了更好的实现连接的效果,回收装置中的挂钩装置3可以如图6所示,包括:固定件31和勾连件32,其中;
所述固定件31固定连接所述勾连件32和所述降落伞4;
所述勾连件32用于与牵引设备连接。
具体的,固定件31连接降落伞4也有两种,一种是连接在伞绳上(具体包括主伞伞绳42或牵引伞伞绳43),还一种是连接在伞体上(具体包括主伞伞体41或者牵引伞伞体44)
针对上述两种不同的降落伞的情况,具体的降落伞4包括主伞伞体41和主伞伞绳42的情况下,回收装置与伞绳的连接方式如图7所示,而降落伞4包括主伞伞体41,主伞伞绳42,牵引伞伞绳43以及牵引伞伞体44的情况下,一种回收装置与伞绳的连接方式如图8所示。
在一种优选的实施例中,挂钩装置3的一种具体实施例可以如图9所示,包括卡钩501、锁定区域502、锁定环503、支撑柱504,其中,支撑柱504用于与伞绳(主伞伞绳或牵引伞伞绳)固定,也即作为固定件31,其余的部分作为勾连件32;具体的,锁定环503与卡钩501所包括的区域为锁定区域502,其中,卡钩501默认状态下是闭合状态,在受力情况下,可以被顶开;除此以外,挂钩装置3还可以有很多别的实施形式,只要能实现与被伞降回收的设备的固定连接即可,并不限于图9中的这一种实施例。具体的,挂钩装置3可以有很多形式,例如存在凹槽的金属条,或者存在其他锁定以及限制装置的金属条,金属框等,具体的,只要能实现与引导装置2的固定连接即可。
以图9中的挂钩装置3为例,针对降落伞4包括主伞伞体41、主伞伞绳42的情况下,具体的牵引过程可以如图10A、10B、10C所示,具体包括三个阶段:
阶段I:如图10A所示,运载装置1运载着引导装置2向降落伞移动;
阶段II:如图10B所示,待运载装置1运载着引导装置2达到可与被伞降回收的设备实现连接的预设区域,例如与被伞降回收的设备距离相聚50厘米(具体可以基于实际天气情况以及引导装置2上的引导架23的长度来进行设置),引导装置2上引导扣24与伞绳发生碰撞,进而被伞绳上的勾连装置3锁定,从而实现引导装置2与伞绳的固定连接;
阶段III:如图10C所示,在引导装置2与伞绳固定连接之后,根据预设的着陆位置或区域,运载装置1牵引着降落伞往预设的着陆区域移动,最终实现被伞降回收的设备精确降落在预设的着陆区域。
以图9中的挂钩3为例,针对降落伞4包括:主伞伞体41、主伞伞绳42、牵引伞伞绳43以及牵引伞伞体44的情况下,具体的牵引过程可以如图11A、11B、11C、11D所示,具体包括三个阶段:
阶段I:如图11A所示,运载装置1携带引导装置2(具体包括引导索21和支架22)向被伞降回收的设备的牵引伞伞体44移动;
阶段II:如图11B所示,引导索21与牵引伞伞体44的伞绳碰撞,引导索21与牵引伞伞体44的伞绳上的挂钩装置3实现锁定连接;
其中,具体的锁定过程如图11C所示,分为三个步骤:步骤1,引导索21与牵引伞伞体44上的挂钩装置3碰撞;步骤2中,引导索21顶开挂钩装置3上的卡钩501,准备进入锁定区502;步骤3,引导索21进入锁定区502,卡钩501恢复闭合状态,将锁定区闭合,实现引导索21与挂钩3的锁定连接。
阶段III:如图11D所示,待与挂钩装置3锁定后,运载装置1通过牵引伞伞体44牵引降落伞,对被伞降回收的设备的移动轨迹进行调整,并最终实现被伞降回收的设备的精确降落。
该实施例2提供了一种回收装置,通过牵引设备对被伞降回收的设备进行牵引,同时针对不同的伞降***,设置有对应的挂钩装置,保障了牵引的顺利进行,从而使得可以很好地利用牵引设备的动力将被伞降回收的设备引导到预设的回收着陆区域,并保障了伞降回收***的正常工作,保障了被伞降回收设备的正常着陆,避免现有伞降回收过程中中无法精准着陆而导致的设备损坏,丢失等情况的发生。
实施例3、本发明还提出了一种伞降回收***,包括牵引设备和回收装置,以及被伞降回收的设备,其中:
所述回收装置与所述被伞降回收的设备连接;
所述牵引设备与所述回收装置连接。
本实施例3提供了一种伞降回收***;通过牵引设备对被伞降回收的设备进行牵引,同时针对不同的伞降***,设置有对应的挂钩装置,保障了牵引的顺利进行,从而使得可以很好地利用牵引设备的动力将被伞降回收的设备引导到预设的回收着陆区域,并保障了伞降回收***的正常工作,保障了被伞降回收设备的正常着陆,避免现有伞降回收过程中中无法精准着陆而导致的设备损坏,丢失等情况的发生。
实施例4、为了进一步对本发明进行说明,本发明还提出了一种具体应用场景下的实施例。
具体的,运载装置为直升机,被伞降回收的设备为被主降落伞牵引的无人机,直升机下挂引导装置,其中引导装置包括存在卡扣的挂钩,以及连接挂钩与直升机的引导架,其中引导架主体为长条形金属条,长度为2米,在金属条的两端各固定连接一个挂钩(除此以外,该引导架还可以有别的形式,例如该金属条可以是十字形的,这样会有四端,从而可以连接四个挂钩),金属条的中间部分在垂直方向上可以用螺栓或者焊接的方式连接直升机;此外,预先在被伞降回收的设备的主伞伞绳上固定一个限位保护装置(也即挂钩装置),该限位保护装置可以是一个带有凹槽的金属条,固定限位保护装置的位置可以是在伞绳的中间部分,从而使得一旦伞绳与挂钩发生碰撞,挂钩与伞绳之间可以经过滑动,使得挂钩滑动到限位保护装置所在的位置,并最终使得挂钩与凹槽咬合在一起,实现固定连接。
具体的应用场景中,例如,无人机在进行飞行时,电力即将耗尽,不得不进行回收处理,此时,可以释放自身携带的降落伞,进行伞降回收;或者也可以是在高空,通过大型运输机向下伞降物质等等。
在此以无人机为例来进行说明,在此考虑到进行伞降回收之后,无人机是会一直移动的,特别的,在空中,很可能遇到强对流的气流,导致无人机的移动轨迹很难预测,有可能发生碰撞,导致无人机损坏,因此可以预先在被回收的无人机上安装定位信号发射模块,以便信号接收模块接收到了定位信号之后可以及时准确定位被伞降回收的无人机的位置,例如该信号发射模块可以是GPS(Global Positioning System,全球定位***)信号发射模块,且该GPS信号发射模块存在独立的电源,可以周期性地不断向外发射GPS信号,在直升机上的GPS信号接收端不断接收该GPS信号从而可以实时对无人机进行定位,进而可以及时了解到无人机的位置,并以此作为方向的指引控制直升机的飞往无人机所在的空域。
根据不断接收到的GPS信号逐渐飞往无人机所在的空域,并不断接近无人机,例如当达到距离无人机2米的空域时(具体的距离需要根据实际环境进行灵活选取),准备进行牵引,具体的,首先调整直升机的飞行高度,使得挂钩与主降落伞的伞绳处于同一垂直空间(其中该垂直空间的上端为伞绳汇聚为一股的汇聚处,下端为伞绳与被伞降回收的设备连接的连接处)内,并不断靠近主降落伞的伞绳,最终实现挂钩与伞绳的碰撞,经过碰撞,挂钩会在伞绳上进行滑动,并一直滑动到限位保护装置,并最终滑入限位保护装置的凹槽,被锁定而不再滑动,以此实现固定连接。
在实现了固定连接之后,直升机就可以根据预设的着陆地点,牵引无人机飞往预设的着陆地点,最终实现精确着陆。
该实施例4中,通过预先在主伞伞绳上固定连接限位保护装置,也即带有凹槽的金属条,并通过直升机作为动力源,以逐渐接近无人机所在的空域,利用固定在直升机上的引导架以及固定在引导架上的带卡扣的挂钩,与伞绳发生碰撞,并最终实现卡扣与凹槽的固定连接,使得被伞降回收的无人机可以在直升机的牵引下,准确着陆在预设的着陆地点,避免了被伞降回收的设备可能会发生的着陆不准确,以及可能导致的设备丢失以及被损坏的风险。
实施例5、为了进一步对本发明进行说明,本发明还提出了一种具体应用场景下的实施例。具体的过程如图12所示,
具体的,运载装置为直升机,被伞降回收的设备为被主降落伞牵引的无人机,直升机下挂引导装置,其中引导装置包括存在卡扣的挂钩,以及连接挂钩与直升机的引导架,其中引导架主体为长条形金属条,在金属条的两端各固定连接一个挂钩(除此以外,该引导架还可以有别的形式,例如该金属条可以是十字形的,这样会有四端,从而可以连接四个挂钩),金属条的中间部分在垂直方向上可以用螺栓或者焊接的方式连接直升机;此外,预先在被伞降回收的设备的主伞伞体上固定一个限位保护装置(也即挂钩装置)。
具体的应用场景中,例如,无人机在进行飞行时,电力即将耗尽,不得不进行回收处理,此时,可以释放自身携带的降落伞,进行伞降回收;或者也可以是在高空,通过大型运输机向下伞降物质等等。
在此以无人机为例来进行说明,在此考虑到进行伞降回收之后,无人机是会一直移动的,特别的,在空中,可能遇到强对流的气流,导致无人机的移动轨迹很难预测,有可能发生碰撞,导致无人机损坏,因此可以预先在被回收的无人机上安装定位信号发射模块,以便信号接收模块接收到了定位信号之后可以及时准确定位被伞降回收的无人机的位置,例如该信号发射模块可以是GPS(Global Positioning System,全球定位***)信号发射模块,且该GPS信号发射模块存在独立的电源,可以周期性地不断向外发射GPS信号,在直升机上的GPS信号接收端不断接收该GPS信号从而可以实时对无人机进行定位,进而可以及时了解到无人机的位置,并以此作为方向的指引控制直升机的飞往无人机所在的空域。
根据不断接收到的GPS信号逐渐飞往无人机所在的空域,并不断接近无人机,例如当达到距离无人机2米的空域时(具体的距离需要根据实际环境进行灵活选取),准备进行牵引,具体的,首先调整直升机的飞行高度,使得挂钩接近主伞伞体,并不断靠近主伞伞体,最终实现牵引设备与主伞伞体上的限位保护装置发生碰撞并实现连接。
实施例6、为了进一步对本发明进行说明,本发明还提出了一种具体应用场景下的实施例。具体的过程如图13所示.
具体的,运载装置为直升机,被伞降回收的设备为被主降落伞牵引的无人机,直升机下挂引导装置,其中引导装置包括存在卡扣的挂钩,以及连接挂钩与直升机的引导架.
具体的应用场景中,例如,无人机在进行飞行时,电力即将耗尽,不得不进行回收处理,此时,可以释放自身携带的降落伞,进行伞降回收.
在此以无人机为例来进行说明,直升机的飞往无人机所在的空域。不断接近无人机,例如当达到距离无人机2米的空域时(具体的距离需要根据实际环境进行灵活选取),准备进行牵引,具体的,首先调整直升机的飞行高度,使得挂钩接近主伞伞体,并不断靠近主伞伞体,最终通过引导装置包括存在卡扣的挂钩直接勾住主伞伞体,实现实现牵引设备与主伞伞体的连接。
与现有伞降回收技术相比,本发明实施例通过运载装置1用于连接引导扣引导装置2,以及运载引导扣引导装置2到预设区域;引导装置2用于连接被伞降回收的设备,以便引导扣运载装置1通过引导扣引导装置备2牵引引导扣被伞降回收的设备到预设的回收着陆区域;通过牵引伞降回收***将被伞降回收的设备准确着陆在预设的着陆地点,以此保障了伞降回收***的正常工作,保障了被伞降回收设备的正常着陆,避免现有技术中无法精准着陆而导致的设备损坏,丢失等情况的发生。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明序号仅仅为了描述,不代表实施场景的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。