一种用于软式空中主动加油对接的装置

文档序号:710177 发布日期:2021-04-16 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于软式空中主动加油对接的装置 (Device for soft type air active refueling butt joint ) 是由 姚垚 付强 贾利勇 任远春 胡志勇 于 2020-12-29 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于软式空中主动加油对接的装置,所述装置包括设置在加油软管上的飞行控制器,所述飞行控制器活动式套装在加油软管上,飞行控制器包括外壳体,所述外壳体前端面的内侧设置有固定架,固定架上对称分布有滚轮,所述加油软管穿过固定架上对称分布的滚轮之间,通过滚轮与加油软管的配合实现飞行控制器在加油软管上的位置调节;所述外壳体外部对称分布有舵面,舵面由安装在外壳体内部的舵机控制,并在外壳体内部集成有电源以及飞控,飞控通过接收控制信号对舵机调节,利用舵机改变舵面方向,实现对飞行控制器的操控。本发明能够间接对锥套进行飞行控制从而提高空中对接的效率和成功率,并且装置简易,方法易行。(The invention discloses a device for soft type active air refueling and butt joint, which comprises a flight controller arranged on a refueling hose, wherein the flight controller is movably sleeved on the refueling hose and comprises an outer shell, a fixed frame is arranged on the inner side of the front end surface of the outer shell, rollers are symmetrically distributed on the fixed frame, the refueling hose penetrates through the rollers symmetrically distributed on the fixed frame, and the position of the flight controller on the refueling hose is adjusted through the matching of the rollers and the refueling hose; the outer shell body is externally and symmetrically provided with control surfaces, the control surfaces are controlled by steering engines installed inside the outer shell body, a power supply and a flight control device are integrated inside the outer shell body, the flight control device adjusts the steering engines by receiving control signals, the direction of the control surfaces is changed by the steering engines, and control over the flight controller is achieved. The invention can indirectly carry out flight control on the taper sleeve so as to improve the efficiency and the success rate of air butt joint, and has simple device and easy method.)

一种用于软式空中主动加油对接的装置

技术领域

本发明涉及软式空中加油技术领域,具体涉及一种用于软式空中主动加油对接的装置。

背景技术

在软式空中对接过程中,传统软式加油过程都是加油机释放软管,端部的锥套呈伞状张开,完成与受油机加油支杆的对接。对接主要依靠受油机支杆去寻找锥套,据统计在锥套不规则摆动的情况下,对接成功率仅30%。

近几年提出了一些尝试完善锥套功能使其可微控的方法,比如设置锥套面可以非同步增大或者减小其张角以此产生某特定方向推动力来进行一定的飞行控制,但是这些方法的锥套可调控位移幅度都非常有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于软式空中主动加油对接的装置,用以克服现有对接方法操控率差而造成对接成功率低的问题。

为了实现上述任务,本发明采用以下技术方案:

一种用于软式空中主动加油对接的装置,所述装置包括设置在加油软管上的飞行控制器,所述飞行控制器套装在加油软管上,能沿加油软管滑动并能在加油软管上固定位置;飞行控制器包括外壳体,所述外壳体前端面的内侧设置有固定架,固定架上对称分布有滚轮,所述加油软管穿过固定架上对称分布的滚轮之间,通过滚轮与加油软管的配合实现飞行控制器在加油软管上的位置调节;所述外壳体外部对称分布有舵面,舵面由安装在外壳体内部的舵机控制,并在外壳体内部集成有电源以及飞控,飞控通过接收控制信号对舵机调节,利用舵机改变舵面方向,实现对飞行控制器的操控,飞行控制器飞行过程中带动加油锥套进行加油对接。

进一步地,所述外壳体的前端面上设置有卡孔,所述卡孔用于穿过加油软管,并与加油软管端部的加油锥套可拆卸式连接。

进一步地,所述卡孔中设置有电动控制的卡扣,当加油锥套未从加油机上放出时,所述加油软管处于缠绕回收状态,所述锥套根部的卡环进入外壳体上的卡孔中,并通过所述卡扣固定,以对加油锥套与飞行控制器的连接固定,减少占空体积。

进一步地,所述滚轮上设置有锁定机构,滚轮通过驱动机构安装在所述固定架上;当需要固定飞行控制器与锥套的相对位置时,通过锁定机构锁定滚轮,并利用驱动机构驱动对称分布的滚轮相向运动,以增大滚轮与加油软管表面的摩擦力,实现位置的固定;当需要调节相对位置时,解除对滚轮的锁定,并通过改变舵面方向使飞行控制器在加油软管上滑动。

进一步地,如解除锁定后不能滑动或滑动速度较慢,这通过驱动机构增大滚轮与加油软管的间隙,减小相对摩擦。

进一步地,在受油机的受油插头上安装有信号发射器,所述飞行控制器上设置有信号接收器,在加油过程中,信号接收器接收所述信号发射器发出的信号并传递给飞控,飞控通过接收的信号解算出相对位置信息,并利用该位置信息通过舵面控制飞行控制器的位姿,并通过锁定机构、驱动机构调节飞行控制器与加油锥套的间距,以进行加油对接。

进一步地,当对接结束进入收藏状态时,加油软管缠绕收回,此时飞行控制器和加油锥套根部通过卡扣固定以减少其占空体积。

进一步地,在受油机加油过程中,加油机首先释放加油软管、加油锥套以及飞行控制器,放出后,卡扣打开,使飞行控制器与加油锥套脱离,进入待对接状态;

受油机的受油插头上信号发射器发出信号,飞行控制器上的信号接收器接收所述信号并传递给飞控,飞控通过接收的信号解算出相对位置信息;

根据所述位置信息,飞控通过舵面控制飞行控制器的位置和姿态,使飞行控制器带动加油锥套先靠近受油插头,然后打开锁定机构以及驱动机构,使飞行控制器相对于加油软管滑动,调节飞行控制器与锥套的间距;当间距越大时,锥套相对于飞行控制器的可调节范围就越大;而间距越小时,可调节范围越小;基于所述相对位置信息,使飞行控制器与锥套的间距达到最佳对接距离时,固定飞行控制器的位置,然后进行加油对接。

与现有技术相比,本发明具有以下技术特点:

本发明不但能够间接对锥套进行飞行控制从而提高空中对接的效率和成功率,同时可分离式结构避免了控制器和锥套整体重量过大对受油杆造成损害的可能,并且装置简易,方法易行。相较于传统软式空中加油过程,本发明设计了可滑动飞行控制器,降低软式空中对接的难度、增强自主性,具有较大的可控位移范围,并能提高软式空中对接的效率和成功率,适用于有人机和无人机中各种软式空中对接情形。

附图说明

图1为本发明加油对接装置的结构示意图;

图2为飞行控制器的端面结构示意图;

图3为飞行控制器的轴向剖视示意图;

图4为本发明实施例中方法的流程示意图。

图中标号说明:1加油锥套,2加油软管,3前端面,4舵面,5电源,6飞控,7舵机,8滚轮,9飞行控制器。

具体实施方式

参见附图,本发明第一方面公开了一种用于软式空中主动加油对接的装置,所述装置包括设置在加油软管2上的飞行控制器9,所述飞行控制器9套装在加油软管2上,能沿加油软管2滑动并能固定在加油软管2上的某位置;飞行控制器9包括外壳体,外壳体的前端面3上设置有卡孔,所述卡孔用于穿过加油软管2,并与加油软管2端部的加油锥套1可拆卸式连接;所述外壳体前端面3的内侧设置有固定架,固定架上对称分布有滚轮8,所述加油软管2穿过固定架上对称分布的滚轮8之间,通过滚轮8与加油软管2的配合实现飞行控制器9在加油软管2上的位置调节;所述外壳体外部对称分布有舵面4,舵面4由安装在外壳体内部的舵机7控制,并在外壳体内部集成有电源5以及飞控6,飞控6通过接收控制信号对舵机7调节,利用舵机7改变舵面4方向,实现对飞行控制器9的操控。飞行控制器9外部装有X型或H型或+型的4片舵面4,以供其进行飞行控制;飞行控制器9飞行过程中带动加油锥套1进行加油对接。

可选地,所述卡孔中设置有电动控制的卡扣,当加油锥套1未从加油机上放出时,所述加油软管2处于缠绕回收状态,所述锥套根部的卡环进入外壳体上的卡孔中,并通过所述卡扣固定,实现对加油锥套1与飞行控制器9的连接固定,以减少其占空体积。

在本发明的一个具体实施例中,所述滚轮8上设置有锁定机构,滚轮8通过驱动机构安装在所述固定架上,驱动机构可以采用例如液压或电动伸缩装置;当需要固定飞行控制器9与锥套的相对位置时,通过锁定机构锁定滚轮8,并利用驱动机构驱动对称分布的滚轮8相向运动,以增大滚轮8与加油软管2表面的摩擦力,实现位置的固定;当需要调节相对位置时,解除对滚轮8的锁定,并通过改变舵面4方向使飞行控制器9在加油软管2上滑动;如解除锁定后不能滑动或滑动速度较慢,这通过驱动机构增大滚轮8与加油软管2的间隙,减小相对摩擦。

在受油机的受油插头上安装有信号发射器,所述飞行控制器9上设置有信号接收器,在加油过程中,信号接收器接收所述信号发射器发出的信号并传递给飞控6,飞控6通过接收的信号解算出相对位置信息,并利用该位置信息通过舵面4控制飞行控制器9的位姿,并通过锁定机构、驱动机构调节飞行控制器9与加油锥套1的间距,以进行加油对接。

利用本发明的装置,当处于加油或对接状态时,加油软管2逐渐被放出,加油锥套1呈伞状张开,飞行控制器9和加油锥套1分离以避免飞行控制器9与加油锥套1整体重量过大使得受油杆弯折受损;飞行控制器9上的信号接收器接收信号后传入飞控6,飞控6经过信号处理不断将结果输出给滚轮8控制器,以控制在距离锥套合适的位置固定飞行控制器9。信号接收器接收的信号同时传输给飞控6,以计算位置信息和控制舵机7操纵舵面4,改变飞行控制器9的位置和姿态,进而带动锥套改变其位姿去配合受油插头完成空中对接。当对接结束进入收藏状态时,加油软管2缠绕收回,此时飞行控制器9和加油锥套1根部通过卡扣固定以减少其占空体积。

在上述技术方案的基础上,本发明进一步提供了一种用于软式空中主动加油对接方法,包括以下步骤:

在受油机加油过程中,加油机首先释放加油软管2、加油锥套1以及飞行控制器9,放出后,卡扣打开,使飞行控制器9与加油锥套1脱离,进入待对接状态;

受油机的受油插头上信号发射器发出信号,飞行控制器9上的信号接收器接收所述信号并传递给飞控6,飞控6通过接收的信号解算出相对位置信息;

根据所述位置信息,飞控6通过舵面4控制飞行控制器9的位置和姿态,使飞行控制器9带动加油锥套1先靠近受油插头,然后打开锁定机构以及驱动机构,使飞行控制器9相对于加油软管2滑动,调节飞行控制器9与锥套的间距;当间距越大时,锥套相对于飞行控制器9的可调节范围就越大;而间距越小时,可调节范围越小;基于所述相对位置信息,使飞行控制器9与锥套的间距达到最佳对接距离(小于5cm)时,固定飞行控制器9的位置,然后进行加油对接。

以上实施例仅用于说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

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